Магнитный подшипник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 181078 (21) 2674957/25-27 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

1э1) М. Кп.з

F 16 С 32!04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 62,.822. .5(088.8) Опубликоваио15. 12. 826юллетень М 46

Дата опубликования описания 151282

В.Л. Трегубов, H.З. Мастяев и В.С. Ширинскяй

Московский ордена Ленина, энергетический инсРтящС (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 } МАГНИТНЫЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам бесконтактного подвеса вращающихся тел.

Известны магнитные подшипники, содержащие цилиндрические опорные элементы из кольцевых постоянных магнитов, намагниченных радиально и расположенных в ряд с чередованием направления намагниченности (1 ).

Недостатками такой конструкции являются малая устойчивость вибрации при вращении и малая грузоподъемность.

Известны также магнитные подшипники, содержащие цилиндрические наружный и внутренний опорные элементы, выполненные в виде кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально, расположенных в ряд по оси подшипника с чередованием направления намагниченности в обоих опорных элементах и прилегающих одноименными полюсами к ферромагнитным кольцам, размещенным между магнитами (2 1.

Недостатком этой конструкции является ее малая аксиальная устойчивость, так как она обеспечивает устойчивость только в радиальном направлении, а в аксиальном направлении не обеспечивает. Для того, чтобы подвес с таким подшипником был работоспособен, необходимы еще устройства, обеспечивающие аксиальную устойчивость. К таким обычно относятся механические опоры или специальные электромагнитные системы, устанавливаеьвяе на оси подшипника.

Цель изобретения — повышение аксиальной устойчивости подшипника.

Указанная цель достигается тем, что в магнитном подшипнике, содержащем цилиндрические наружный и внутренний опорные элементы, выполненные в виде кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально, расположенных в ряд по оси подшипника с чередованием направления намагниченности

s обоих опорных элементах и прилегающих одноименными полюсами к ферромагнитным кольцам, размещенным между магнитами, ферромагнитные кольца выполнены в виде катушек, концы которых подключены к регулируемому электрическому источнику.

На фиг. 1 представлен подшипник, продольный разрез; на фнг.2 и 3 — конструкции ферромагнитного и@того кольцау: на фиг. 4 - схема вклЮЕения витых колец-катушек в цепь источника.

Магнитный подшипник содержит наружный опорный элемент 1 и внутрен981729

30, 35

50 ний опорный. элемент 2. Опорные элементы 1 и 2 выполнены из кольцевых постоянных магнитов 3 и 4, намагниченных в аксиальном направлении и расположенных в ряд по оси подшипника с чередованием направления намагниченности в обоих опорных элементах 1 и 2, т.е ° одноименные полюса магнитов противолежат друг другу в обоих опорных элементах. Между постоянными магнитами 3 и 4 размещены кольца 5 и 6 из ферромагнитного материала. Кольцевые постоянные. магниты 3 и ферромагнитные кольца 5 наружного опорного элемента 1 укреплены в немагнитном корпусе 7, а кольцевые магниты 4 и ферромагнитные кольца б внутреннего опорного элемента 2 укреплены на немагнитной оси 8. Постоянные магниты 3 и 4 прилегают к кольцам 5 и б одноименными полюсами. Ферромагнитные кольца

5 и б выполнены в виде катушек витыми иэ ленты или проволоки, изолированных друг от друга. В ряде случаев достаточно выполнить витыми кольца 5 в наружном неподвижном опорном элементе, поскольку это обеспечи» вает бесконтактность всего устройства. Кольца-катушки 5 соединены между собой и с источником 9, который управляется через усилитель 10 от датчика 11 положения. Кольца-катушки 5 могут быть соединены между собой параллельно или последовательно, но так, чтобы направление намотки и тока в витках было одинаковым для создания потока одного направления.

Работа подшипника осуществляется следующим образом.

Радиальная нагрузка на подшипник уравновешивается силой отталкивания, возникающей в результате взаимодей ствия одноименно намагниченных магнитов 3 и 4 и ферромагнитных колец . 5 и б при смещении опорных элементбв 1 и 2 радиально относительно друг друга. В радиальном направлении такой подаипник устойчив. В аксиальном же направлении такой подшипник устойчивостью не обладает и для ее обеспечения Обычно применяют различные вспомогательные устройства, включающие датчик 11 положения, силовую катушку, усилитель.

В предложенном подшипнике при сме5

25 щенки одного из опорных элементов в аксиальном направлении появляется сигнал датчика 11 положения, который усиливается и включает источник

9 на кольца-катушки 5 и 6. При протекании тока по катушкам 5 и 6 создается осевой магнитный поток как в соленоиде, стремящийся втянуть сердечник, в качестве которого выступает в данном случае внутренний опорный элемент 2, и устранить смещение его. В зависимости от направления смещения в катушки 5 и б должен поступать ток соответствующего направления. Система управления может вырабатывать непрерывное управляющее воздействие или дискретное, в виде импульсов. Это зависит от конкретных условий применения. При необходимости создавать большие усилия подобным образом могут быть выполнены кольца внутреннего опорного элемента(2

Изобретение позволяет повысить аксиальную устойчивость магнитного подшипника, который ранее выполнял только функцию радиальной опоры, а теперь выполняет функцию как радиальной, так и аксиальной опоры беэ дополнительных катушек.

Формула изобретения

Магнитный подшипник, содержащий цилиндрические наружный и внутренний

1 опорные элементы, выполненные в виде кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально, расположенных в ряд по оси подшипника с чередованием направления намагниченности в обоих опорных элементах и прилегающих одноименными полюсами к ферромагнитным кольцам, размещенным между магнитами, отличающийся тем, что, с целью повышения аксиальной устойчивости, ферромагнитные кольva выполнены в виде катушек, концы которых подключены к регулируемому источнику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Метлин В.Б. Магнитные и магнитногидродинамические опоры. Обзор.

М., "Энергия", 1968, с. 27.

2. Патент CBN 9 3958842, кл.308-10, опублик ° 1976 (прототип).

981729

Составитель В. Копанев

Редактор М. Келемеш Техред 3.Палий Корректор И.Ватрушкина

Заказ 9679/55 Тирам 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Уягород, ул. Проектная, 4