[发明专利]一种实现振动自主控制的大型磁悬浮滑动轴承

说明书

一种实现振动自主控制的大型磁悬浮滑动轴承，属于大型工业装备领域和机械设计制造技术领域。所述大型磁悬浮滑动轴承的金属轴两端轴颈部位套有环形永磁体A和B。所述环形永磁体A的上、下、左、右均匀分布永磁铁A、B、C、D，且环形永磁体A与四个永磁铁的磁极相反。所述环形永磁体B的上、下、左、右均匀分布永磁铁F、G、H、I，且环形永磁体B与四个永磁铁的磁极相反。非金属轴套套于金属轴上，金属轴与非金属轴套之间填充有润滑剂。在非金属轴套上方设有永磁体E，用来吸引金属轴，使金属轴悬浮。本发明采用径向排斥作用抑制轴承径向低频振动，提高轴承支撑动力刚度，降低轴承整体的摩擦与噪音，使轴承稳定运转可靠性大幅度提高。

技术领域

本发明属于大型工业装备领域和机械设计制造技术领域，涉及一种实现振动自主控制的大型磁悬浮滑动轴承。

背景技术

普通滑动轴承振动问题一直属于世界难题，特别是在轴承启动时轴颈与轴套直接接触，摩擦与噪音问题严重，而且容易引起磨损，严重影响轴承使用寿命。采用纯电磁悬浮轴承时，由于耗电量巨大、可靠性差，在大型轴承领域难以应用。采用永磁吸附技术悬浮轴颈时，轴承的运转稳定性与低频抗振特性较差。

针对此，本发明采用永磁体吸附与排斥共同作用来平衡轴颈重力与载荷，可靠性大幅度提高。采用径向排斥力的主要目的是控制轴承振动，提高轴承支撑动力刚度，进而抑制轴颈在径向低频振动，降低轴承整体的摩擦与噪音。

发明内容

本发明目的在于建立一种基于永磁体吸附与排斥协同作用，克服轴承低频抗振特性差的问题，实现大型磁悬浮滑动轴承的振动自主控制的优化设计。该轴承的突出特点是，采用永磁体吸附与排斥共同作用来平衡轴颈重力与载荷，抑制轴承低频振动，进而提高轴承运行稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种实现振动自主控制的大型磁悬浮滑动轴承，所述的大型磁悬浮滑动轴承包括永磁体A1、永磁体B2、永磁体C3、永磁体D4、环形永磁体A5、金属轴6、永磁体E7、非金属轴套8、润滑剂9、永磁体F10、永磁体G11、永磁体H12、永磁体I13、环形永磁体B14。

所述的金属轴6两端轴颈部位套有环形永磁体A5和环形永磁体B14，其中，环形永磁体A5和环形永磁体B14磁极相同。所述的环形永磁体A5的上、下、左、右均匀分布永磁铁A1、永磁体B2、永磁体C3、永磁体D4，环形永磁体A5与永磁铁A1、永磁体B2、永磁体C3、永磁体D4的磁极相反，之间呈斥力。同样，所述的环形永磁体B14上、下、左、右均匀分布永磁铁F10、永磁体G11、永磁体H12、永磁体I13，环形永磁体B14与永磁铁F10、永磁体G11、永磁体H12、永磁体I13的磁极相反，之间呈斥力。所述的非金属轴套8套于金属轴6上，金属轴6与非金属轴套8之间填充有润滑剂9。在非金属轴套8上方设有永磁体E7，永磁体E7用来吸引金属轴6，使金属轴6悬浮起来。

所述的金属轴6两端轴颈部位排斥力的径向刚度应大于轴承润滑剂9的动力刚度以及永磁体E7在轴承工作位置对金属轴6吸引力的径向刚度，并且金属轴6两端轴颈部位排斥力径向刚度越大抗振效果越好。

使用时，金属轴6被永磁体E7吸引，悬浮于非金属轴套8填充的润滑剂9之中。当此滑动轴承运转时，金属轴6两端轴颈部位由于永磁铁之间的斥力处于平衡状态，保证轴承平稳运行。当轴承承受径向低频振动时，金属轴6两端轴颈将偏离平衡位置，然而由于金属轴6两端轴颈部位由于永磁铁之间存在相互排斥作用，进而又把金属轴6两端重新推回平衡位置，从而抑制了轴承振动，使得轴承重新平稳运转。

进一步的，所述的与环形永磁铁A5、环形永磁铁B14相互排斥的永磁铁可以是沿圆周方向的4个对称结构，亦可以是更多个对称结构或者环形结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用径向排斥作用抑制轴承径向低频振动，提高轴承支撑动力刚度，降低轴承整体的摩擦与噪音，使轴承稳定运转可靠性大幅度提高。

附图说明