[实用新型]带有永磁磁芯的半球空气动压轴承

说明书

技术领域

本实用新型属于轴承技术领域，尤其是一种带有永磁磁芯的半球空气动压轴承。

背景技术

半球空气动压轴承的外形类似于端盖状，由硬质合金钢制作的外圈和内圈组成，其中外圈的内径是带有螺旋槽的碗型半球结构，内圈的外径与外圈的内径相匹配形成楔形间隙，内圈的内径呈锥状与锥轴联接，半球空气动压轴承工作时通过外圈设置的安装孔固定在某一物体上。

半球空气动压轴承的承载能力随速度增大而增大，启动时没有承载力，其楔形间隙表面会接触并出现摩擦磨损，所以经多次启停以后其楔形间隙表面将产生磨损以致堵塞楔形间隙，导致外圈和内圈不能相对转动而被卡死。

发明内容

    为解决上述问题，本实用新型设计了一种带有永磁磁芯的半球空气动压轴承，该半球空气动压轴承在外圈和内圈的端面分别镶嵌有外环形永磁磁芯和内环形永磁磁芯并经充磁后形成同极相对，使外圈和内圈在同极状态下构成磁斥力组合单元，这样可使楔形间隙不产生接触，从而有效解决楔形间隙的接触摩擦磨损问题，并能提高半球空气动压轴承的动态支撑刚度。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有永磁磁芯的半球空气动压轴承，一般的半球空气动压轴承的外形类似于端盖状，由硬质合金钢制作的外圈和内圈组成，将外圈的左端面自定义为外锥端面，与外圈所述锥端面处于同一面的内圈端面自定义为内锥端面，外圈的内径是带有螺旋槽的碗型半球结构，内圈的外径与外圈的内径相匹配并形成楔形间隙，内圈的内径呈锥状与锥轴联接，半球空气动压轴承工作时通过外圈设置的安装孔固定在某一物体上。

在外圈的所述外锥端面设置有一圈矩形环槽，在内圈的所述内锥端面也设置有一圈梯形环槽，所述矩形环槽和所述梯形环槽均为半封闭环槽，在所述矩形环槽内镶嵌有与其结构尺寸匹配的外环永磁磁芯，在所述梯形环槽内镶嵌有与其结构尺寸匹配的内环永磁磁芯，外环永磁磁芯和内环永磁磁芯均通过环氧树脂固定在所述矩形环槽和所述梯形环槽内。

上述外环永磁磁芯和内环永磁磁芯均由钕铁硼磁铁制作而成。

由于采用如上所述技术方案，本实用新型产生如下积极效果：

1、外环永磁磁芯和内环永磁磁芯不需要象电磁铁那样需要外接电源，适用性强。

2、本实用新型结构新颖独特，可以提高空气动压轴承的动态承载能力和支撑刚度。

附图说明

图1是本实用新型的半剖视结构示意图。

图1中：1－外圈；1.1－外环永磁磁芯；2－内圈；2.1－内环永磁磁芯。 

具体实施方式

    本实用新型是一种带有永磁磁芯的半球空气动压轴承。

一般的半球空气动压轴承的外形类似于端盖状，由硬质合金钢制作的外圈1和内圈2组成。结合图1，将外圈1的左端面自定义为外锥端面，与外圈所述锥端面处于同一面的内圈端面自定义为内锥端面，外圈1的内径是带有螺旋槽的碗型半球结构，内圈2的外径与外圈的内径相匹配并形成楔形间隙，内圈的内径呈锥状与锥轴联接，半球空气动压轴承工作时通过外圈设置的安装孔固定在某一物体上。

结合图1，本实用新型在外圈1的所述外锥端面设置有一圈矩形环槽，在内圈的所述内锥端面也设置有一圈梯形环槽，所述矩形环槽和所述梯形环槽均为半封闭环槽，在所述矩形环槽内镶嵌有与其结构尺寸匹配的外环永磁磁芯1.1，在所述梯形环槽内镶嵌有与其结构尺寸匹配的内环永磁磁芯2.1，外环永磁磁芯1.1和内环永磁磁芯2.1均通过环氧树脂固定在所述矩形环槽和所述梯形环槽内。

镶嵌完毕的外环永磁磁芯1.1和内环永磁磁芯2.1具有磁性但没有磁极。外环永磁磁芯1.1和内环永磁磁芯2.1均由钕铁硼磁铁制作而成。

将镶嵌之后的半球空气动压轴承清洗干净，使用充磁机对内环永磁磁芯2.1和外环永磁磁芯1.1进行充磁，并使内环永磁磁芯2.1的N级相对外环永磁磁芯1.1的N级、内环永磁磁芯2.1的S级相对外环永磁磁芯1.1的S级，如图1所示即可，此时在内圈2和外圈1形成的楔形间隙内就会产生磁斥力组合单元，从而完全或部分抵消半球空气动压轴承自身的重力，磁斥力组合单元可使内圈2和外圈1在静态和动态情况下避免其接触，继而提高空气动压轴承的动态承载能力。

注意：充磁前内环永磁磁芯2.1和外环永磁磁芯1.1容易吸附金属颗粒，且不容易清除干净，所以充磁前各轴承零件一定要彻底清洗干净。充磁过程要保证充磁环境的洁净环境清洁，避免杂质吸附。充磁后也要对半球空气动压轴承进行最终清洗以避免杂质被吸附其上。