[发明专利]一种径轴向磁悬浮轴承

说明书

技术领域：

本发明涉及径轴向磁悬浮轴承，它包含了具有侧向结构的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承以及具有轴向结构的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承。

背景技术：

目前，同时具备径轴向约束定位保持功能的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承均通过至少一个轴向磁悬浮轴承和至少两个径向磁悬浮轴承构成的磁力支撑系统来实现，集成度较差，导致体积相对较大，难以形成一种独立单元的轴承产品，另一方面，现有技术的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承以及具有轴向结构的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承结构离散和被轴向充磁的永磁体的磁能利用率损失二分之一以上也成为现有技术的严重缺陷。

发明内容：

本发明就是要提供高集成度独立单元的径轴向磁悬浮轴承，包括具有侧向结构的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承以及具有轴向结构的主动相斥型径轴向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型径轴向磁悬浮轴承，同时，还要使这些径轴向磁悬浮轴承的结构实现紧凑性和被轴向充磁的永磁体的磁能利用率提高。

下面将对解决以上技术问题和实现本发明目的所采用的技术方案进行描述：

1、一种径轴向磁悬浮轴承，它是由设置在导磁体轴承外圈内壁中间部位上在中间部位上带有径向口环形凹槽的径向环形凸起部两端的两个通电电流极性互为相反的电磁线圈组成的初级定子部组件与设置在轴承内圈外壁上的环形永磁体所组成在中间部位上带有环形凸极的次级转子部组件所组成，所述环形永磁体通过径轴向气隙与所述定子部在两个电磁线圈之间所形成的径向口环形凹槽构成凸凹交叉的侧向结构，并使定子部线圈所产生的磁场与转子部永磁体的磁场成为相互排斥。所述电磁线圈的向外一端可以被导磁型板式圆环型端盖所覆盖，也可以连同线圈的内壁侧采用法兰式的导磁端盖给予覆盖与固定，所述转子部永磁体可以是采用内外单极性辐射取向充磁的环形永磁体，也可以是在中间位置上带有径向环形凸极的径轴向三极型整体式环套永磁体，还可以是由两个法兰式径轴向两极型永磁体对装后所构成的三极型环套永磁体，所述轴承外圈和轴承内圈还可以分别由径轴向磁悬浮轴承应用装置的定子部筒形内壁和转子轴杆所替代。所述永磁体的外径侧还可以设置碳纤维包覆增强层，所述初级定子部组件中间部位上的环形凸极也可以不带中间径向口环形凹槽的环形凸极，所述次级转子部组件上的永磁体无论采用三极型整体式环套永磁体，还是采用由两个法兰式径轴向两极型永磁体对装后所构成的三极型环套永磁体，都要符合中间环形凸极上的磁通成为辐射式径向指向的特征。

2、一种径轴向磁悬浮轴承，它是由设置在导磁体轴承外圈内壁中间部位上在中间部位上带有或不带有径向口环形凹槽的环形凸起部两端的两个通电电流极性互为相同的电磁线圈组成的初级定子部组件与设置在非导磁轴承内圈外壁上并采用轴向充磁的环形永磁体所组成在中间部位上带有环形凸极的次级转子部组件所组成，所述环形永磁体通过径轴向气隙与所述定子部在两个电磁线圈之间所形成的径向口环形凹槽构成凸凹交叉的侧向结构，并使定子部线圈所产生的磁场与转子部永磁体的磁场成为相互排斥。所述电磁线圈的向外一端可以被导磁型板式圆环型端盖所覆盖，也可以采用法兰式的导磁端盖连同线圈的内壁侧一并给予覆盖与固定，所述导磁体轴承外圈和非导磁轴承内圈还可以分别由径轴向磁悬浮轴承应用装置的定子部筒形内壁和非导磁转子轴杆所替代，所述初级定子部组件的永磁体的最大外径侧还可以设置导磁套体或碳纤维包覆增强层。

3、一种径轴向磁悬浮轴承，它是将对称地设置在非导磁轴承内圈)中间部位上径向环形凸起部位两端的两个轴向延伸部指向内部的径轴向两极型法兰式永磁部件所构成在中间部位上带有径向口环形凹槽的转子部组件通过所述径向口环形凹槽的径轴向气隙与设置在导磁体轴承外圈上的径向口环形凹槽当中的电磁线圈构成凸凹交叉的侧向结构，所述电磁线圈的两个轴向端部被所述构成径向口环形凹槽的两个径向延伸壁给予部分覆盖，所述径轴向两极型法兰式永磁部件向外一端的端面被非导磁端盖所固定，所述导磁体轴承外圈和非导磁轴承内圈也可以分别由径轴向磁悬浮轴承应用装置的导磁型定子的筒形内壁和非导磁转子轴杆所替代。

在本发明当中，还可以将所述的两个轴向延伸部指向内部的径轴向两极型法兰式永磁部件的轴向延伸部的端面对合在一起。从而，形成一个带有径向口环形凹槽的组合式两极型永磁环形部件并保持带有径向口环形凹槽的组合式两极型永磁环形部件与导磁体轴承外圈上的电磁线圈所产生的磁场相互排斥。