[发明专利]永磁磁浮轴承

摘要

发明名称永磁磁浮轴承一种永磁磁浮轴承，由机械轴承和永磁磁浮轴承组成的复合轴承系统。包含环形静止永磁磁阵列和环形转动永磁磁阵列组成的磁浮轴承及多个机械轴承组。磁浮轴承担负转动体的轴向悬浮，机械轴承组限制转动系统的其余四个自由度。本发明结构简单，运行稳定，磁悬浮轴承的浮力大(可以浮起几百吨重的重转子)，造价低廉；机械轴承只起到使转轴保持在平衡点附近的作用，故其负载很小(因此机械磨损和能量损耗很小)。本发明适合于飞轮储能系统和各种规模的垂直轴风力发电机等。本发明中的机械轴承系统也可以单独使用，其特点是大大提高了机械轴承的极限转速，使一般的极限转速为每分钟几万转的高速轴承能用于十万转以上的超高速。

主权项

一种永磁磁浮和机械轴承相结合的磁浮轴承系统，由磁环，间隔环，导磁环，飞轮或其他负载，主转轴和多个机械轴承组所组成，其特征在于：整个系统包括起轴向悬浮作用的磁浮轴承和起径向限位作用的机械轴承组；磁浮轴承包含固定于基座上的静止磁阵列和固定于下安装板上的转动磁阵列；静止磁阵列由若干个固定于基座上的同轴的静止环形磁列所组成，转动磁阵列由若干个固定于下安装板上的同轴的转动环形磁列所组成；每一静止环形磁列和每一转动环形磁列都由若干个磁环和若干个间隔环沿轴向交替叠合而成；所有磁环的充磁方向是辐向向内或辐向向外，同一个磁列中相邻磁环的充磁方向相反，处于同一水平面上的磁环的充磁方向相同；最外面的磁列的外侧和最里面的磁列的内侧紧贴有导磁环；静止环形磁列和转动环形磁列同轴地交替排布，相邻的静止环形磁列和转动环形磁列之间留有气隙，使各转动环形磁列可以在静止环形磁列之间无碰擦地自由转动；两个机械轴承组分别安装在主转轴的上下两端，每一机械轴承组包括三个或三个以上的机械轴承，它们的转轴与主转轴平行，并沿主转轴的外圆均布，主转轴和机械轴承的外表面接触，机械轴承的轴是固定不转的，主转轴在机械轴承的外表面的包络面内转动；磁浮轴承的磁作用力在轴向产生悬浮力，机械轴承组则限制主转轴的径向平移和垂直于转轴方向的倾覆，使其形成一个稳定而阻力很小的旋转系统，可用于飞轮储能。