[发明专利]一种径轴向磁悬浮轴承与磁偏置减重方法

说明书

技术领域：

本发明涉及径轴向磁悬浮轴承，它包含将径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承轴向叠加复合而成的径轴向磁悬浮轴承和将径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承径向并列复合而成的径轴向磁悬浮轴承；本发明还涉及构成复合径轴向磁悬浮轴承所用的电磁吸引型轴向磁悬浮轴承和永磁吸引型轴向磁悬浮轴承以及电磁吸引型径向磁悬浮轴承和永磁吸引型径向磁悬浮轴承；本发明还涉及水平轴用径向吸引型轴向磁悬浮轴承的磁偏置转子减重方法。

背景技术：

现有技术同时具备径轴向约束定位双向保持功能的径轴向磁悬浮轴承，均需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，导致结构离散、体积较大，现有技术均无法形成细长型的径轴向磁悬浮轴承和扁平型的径轴向磁悬浮轴承，究其原因，是由于现有技术的轴向磁悬浮轴承特征和径向磁悬浮轴承的技术特征决定它们无法进行两者的轴向叠加或径向并列的缘故，所以，一旦在安装空间受限时，现有技术的径轴向磁悬浮轴承就显得无法实现就位安装，其实用性严重受损，另外，现有技术径轴向磁悬浮轴承在水平轴转子上使用时，还需另行加装磁悬浮转子的磁偏置减重装置。

发明内容：

本发明就是要提供可以将径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承轴向叠加构成细长型径轴向磁悬浮轴承或径向并列构成扁平型径轴向磁悬浮轴承的实用产品以及组成径轴向磁悬浮轴承所用的径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承轴单元。

以下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与实施方式进行描述：

1、一种径轴向磁悬浮轴承，它是将现有技术把一个电磁线圈的非工作气隙侧全部被内向型径向口环形凹槽磁轭所包围的初级定子铁心部通过气隙与具有外向型径向口环形浅槽的次级铁心部形成径向相对并保持初、次级铁心相对磁极面之间的高度对称，从而构成具有径向工作气隙的电磁吸引型轴向磁悬浮轴承；然后，轴向地叠加一个把电磁线圈设置在轴向缩口式内向型径向口环形凹槽磁轭当中使其成为具有轴向延伸磁极的初级铁心组件，所述初级铁心组件上的轴向延伸磁极通过气隙与具有轴向延伸磁极的次级铁心部件上的轴向延伸磁极形成轴向相对后得到的电磁吸引型径向磁悬浮轴承；所述电磁吸引型轴向磁悬浮轴承的初级定子铁心部和次级铁心部分别与轴向相邻的电磁吸引型径向磁悬浮轴承的初级铁心组件和次级铁心部件复合成一体，所述电磁吸引型径向磁悬浮轴承初级铁心组件当中的电磁线圈与次级铁心部件之间还留有径向间隙。

在本发明当中，所述电磁吸引型径向磁悬浮轴承当中的次级铁心部件可以具有一个轴向延伸磁极，也可以具有两个轴向延伸磁极，所述电磁吸引型径向磁悬浮轴承初级铁心组件上的轴向磁极可以是两个也可以是至一个，从而，使所述电磁吸引型径向磁悬浮当中至少有一组轴向相对的初、次级铁心磁极的极面是高度对称的，即：具有磁阻式关键尺寸的一组初、次级铁心相对磁极。

本发明所述电磁吸引型径向磁悬浮轴承还可以广泛地应用各种磁悬浮转子支撑系统当中，作为最基本的磁悬浮轴承径向位双向约束保持功能的磁力元件使用。

在本发明当中，所述电磁吸引型径向磁悬浮轴承，还可以被永磁引型径向磁悬浮轴承所替代，所述永磁引型径向磁悬浮轴承是将一个被内外单极性辐射取向充磁的环形永磁体部分地镶嵌在径向宽度小于环形永磁体径向宽度的内向型轴向口环形凹槽磁轭当中，并使固定环形永磁体的内向型轴向口环形凹槽磁轭上的两个径向磁极的极面与环形永磁体未镶嵌的突出部分保持轴向间隙，所述环形永磁体的自由面一侧设有导磁套，所述导磁套的轴向长度不小于所述环形永磁体的轴向长度，从而使所述环形永磁体具备轴向磁极和构成径轴向磁悬浮轴承的定子部组件，所述定子部组件上的两个径向磁极和两个轴向向磁极通过气隙分别与轴承内圈上的两个分别设有径轴向磁极的铁心部件的径轴向磁极构成气隙相对。所述永磁引型径向磁悬浮轴承还可以广泛的应用于各种磁悬浮转子支撑系统当中，作为最基本的磁力轴承元件使用。