Магнитный упорный подшипник

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1ЕСПжЛИК

ÄÄSUÄÄ 1209954 A (gg)4 F 16 С 32 04 (21) 3693020/25-27 (22) 19.01.84 (46) 07,02.86. Бюл. № 5 (71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Н. Б. Демкин, А. Н. Болотов и Г. С. Елисеева (53) 621.822.5 (088.8) (56) Патент США № 3326610, кл. 308 — 10, 1964.

Патент Швейцарии № 392684, кл. 21 е, 24

1965. (54) (57) 1. МАГНИТНЫЙ УПОРНЫЙ

ПОДШИПНИК, содержащий вал, корпус и по меньшей мере два кольцевых постоянных, расположенных навстречу друг другу одноименными полюсами, магнита с кольцевыми магнитопроводами из магнитомягкого материала, охватывающими магниты, один из которых жестко смонтирован в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и увеличения радиальной жесткости, он снабжен по меньшей мере двумя дополнительными, размещенными с зазором относительно кольцевых постоянных магнитов, торцовыми магнитопроводами в виде дисков, один из которых установлен с возможностью настроечного перемещения вдоль оси вала, а другой — с возможностью настроечных перемещений вдоль и поперек вала.

2. Подшипник bio п. 1, отличающийся тем, что постоянные кольцевые магниты выполнены из материала на основе сплава

Sm SO .

3. Подшипник по п. 1, отличающийся тем что внутренний радиус постоянного кольцевого магнита равен с=1,1Я вЂ” 0,637 V t", где R — наружный радиус кольцевого магнита, см;

1 — объем магнита, см3.! 209954

Изобретение относится к магнитным упорным подшипникам и может бь(ть использовано в точном приборостроении. в частности, для счетчиков электроэнергии.

Целью изобретения является повышение несу(цей способности магнитного упорного подшипника, ее регулирование в зависимости от внешней нагрузки, а также увеличение радиальной жесткости подшипника и эффективное использование постоянных магнитов.

На фиг. 1 изображена конструкция магнитного упорного подши пинка, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Подшипник состоит из постоянного кольцевого магнита 1, установленного на валу

2 и направленного навстречу одноименными полюсами к постоянному кольцевому магниту 3, укрепленному неподвижно с корпу сом 4. Кольцевые магниты 1 и 3 окружены магнитопроводами, выполненными в виде колец 5 и 6, установленных без зазора на 2о цилиндрических магнитах 1 и 3, и в виде дисков 7 и 8, установленных с зазорами с торцовых частей цилиндрических магнитов 1 и 3, и с возможностью настроечного перемещения нижнего диска 8 вдоль оси вала 2, а верхнего диска 7 — — вдоль

25 и поперек вала за счет скоб 9, расположенных под углом 120 по отношению друг к другу в зазоре между корпусом 4 и дисковым магнитопроводом 7 при помо(ци сдвигающего винта 10.

Магнитный упорный подшипник работает следующим образом.

Под действием приложенной нагрузки Р постоянный кольцевой магнит 1 смещается вниз, и зазор между постоянными кольцевыми магнитами 1 и 3 будет уменьшаться до тех пор, пока магнитостатические силы отталкивания не скомпенсируют эту «агрузку, Если магнитостатические силы отталкивания между кольцевыми магнитами 1 и 3 «сдостаточны, чтобы полностью скомпенсировать внешгпою нагрузку Р, то их увеличивают, приближая к кольцевым магнитам 1 и 3 дисковые магнитопроводы 7 и 8. Перемещение дисковых магнитопроводов 7 и 8 производят до тех пор, покг возрастающая суммарная магнитостатическая сила пе ском45 пенсирует полностью внешнюю нагрузку.

Силу трения в направляющих втулках

11, вызванную действием радиальных сил. компенсируют за счет создания несимметричного расположения дискового м ггнитопровода 7 относительно постоянного кольце- 5(1 вого магнита l с кольцевым магнитопроводом 5 при помощи сдвигающего винта 10 и стопорного винта 12. Для этого, ослабив стопорный винт 12, развертывают дисковый магнитопровод 7 настолько, чтобы ось сдвигающего винта 10 совпадала с направле- 55 нием силы F, а затем сдвигаю«(им винтом 1 смещают дисковый магнитопровод 7 относительно оси за счет упругих скоб 9 настолько, чтобы возникающая радиальная сила =компенсировала внешнюю радиальную силу. Положение дискового магнитопроводг 7 фиксируют стопорнь м винтом

12. При эксцентричном расположении дисковогс магнитопровода 7 относительно постоянного кольцевого магнита 1 с кольцевым магнитопроводом 5 автоматически изменяется величина зазора между постоянными кольцевыми магнитами 1 и 3 вследствие уменьшения силы притяжения постоянного кольцевого магнита 1 с кольцевым магнитопроводом 5 к дисковому магнитопроводу 7. Поскольку для многих устройств важно постоянство зазора между постоянными магнитами (например, для счет чиков электроэнергии), то в предлагаемой конструкции прежний зазор между кольцевым ма" í.èòîì 1 и кольцевым магнитом

3 с кольцевым магнитопроводом 6 можно установить, перемещая дисковый магнитопровод 8 по резьбе ближе к постоянному i(èëè((äpè÷åñêoìó магниту 3 с кольцевым мггнитопроводом 6.

Предлагаемая конструкция упорного магнитного подшипника выполнена из магнитов на базе редкоземельно-кобальтовых материалов, а именно на основе SmCO;. Эти магниты обладают в 4 — 5 раз большей магнитос-ати .еской силой взаимодействия по сравнению с ферритовыми магнитами и имеют хорошую устойчивость к размагничиванию.

Эффективное использование постоянных кольцевых магнитов определяется критериями оптимальности магнитной системы упор«: (х магнитных подшипников, у которых несущая способность определяется, исходя из минимального объема магнитов ((о M - V-

ГД .11(о — НаМаГНИЧСннОСт(пОстОЯ«пых Магнитов; цо -- магнитная постоянная.

Произведенные расчеты показали, что

:;ри постоянном объеме мггиитов 1 и зазоре

1.. из всего многообразия возможных сочетаний радиусов Я и г (Й вЂ” внешний радиус, р — внутренний радиус) для каждо. о определенного внешнего радиуса существует только одно значение внутреннего радиуса г, при котором сила становится ма кси мальвой: К= 1,65г.

Зависимость между этими радиусами магнита с учетом минимального обьема магнита, исходя из требуемой силы, выражается ел еду ю(цей Ф ор м ул о Й г=-= 1,! Я вЂ” 0,637V i, Размеры магнитов (, К и 3, при которых наступает абсолютный максимум силы, являются оптиMàëü«ûMH.

1209954

Составитель Т.Хромова

Редактор Н. Пушненкова Тех ред И. Верес Корректор А. Тяско

За каз 493/46 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4