CN105090244B - 轴向受力磁悬浮轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴向受力磁悬浮轴承,包括有轴芯，轴芯上并排设有与该轴芯处于同一中心线的第一内磁环、第二内磁环，轴芯外侧间隔套设有轴套，轴套包括有底座，轴芯的一端设有位于该轴芯中心线上的顶尖，顶尖顶靠在底座的中心，轴套上并排设有与第一内磁环、第二内磁环分别对应的第一外磁环、第二外磁环。本发明结构简单，设计巧妙，内部摩擦力极小，维护成本低，广泛应用于流体流速测量仪器中，灵敏度高，实用性强。

Description

轴向受力磁悬浮轴承

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮轴承，具体涉及一种轴向受力磁悬浮轴承。

背景技术

轴承的精度与其旋转时所受的摩擦力呈正相关的关系，现有的轴承多为滚珠轴承，旋转时轴承上的摩擦力较大，这类轴承的精度无法达到用于检测液体、气体流速装置中轴承的要求。用于检测液体、气体流速的装置中轴承的摩擦力越小，流体速度转换为轴承的旋转速度时偏差越小，检测装置的精度越高。滚珠轴承的精度越高，其内部的间隙越小，轴承被细小的杂质卡住的可能性越大，越容易影响轴承的转动。滚珠轴承的另一明显缺陷是需要一套润滑机构，同时需要经常更换润滑油，制造成本和维护成本均较高。滚珠轴承为机械接触，自身具有一定的摩擦力，在流体中受到横向的冲击力时，其摩擦力会进一步增大，造成旋转机构的灵敏度降低，进而造成流速仪的检测精度降低。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种结构简单、设计巧妙、内部摩擦力极小、维护成本低的轴向受力磁悬浮轴承。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：一种轴向受力磁悬浮轴承，包括有轴芯，所述轴芯上并排设有与该轴芯处于同一中心线的第一内磁环、第二内磁环，所述轴芯外侧间隔套设有轴套，所述轴套包括有底座，所述轴芯的一端设有位于该轴芯中心线上的顶尖，所述顶尖顶靠在所述底座的中心，所述轴套上并排设有与所述第一内磁环、第二内磁环分别对应的第一外磁环、第二外磁环。

作为一种优选的技术方案，所述轴套顶靠所述顶尖的一端中心设有可以所述轴芯的中心线为轴旋转且可调整所述轴芯轴向位置的调节件，所述顶尖顶靠在该调节件的中心。

作为一种优选的技术方案，所述调节件上设有与所述顶尖相匹配的顶尖座。

作为一种优选的技术方案，所述调节件的外侧设有插口。

作为一种优选的技术方案，所述第一内磁环、第二内磁环、第一外磁环、第二外磁环的内侧同为S级或N级。

作为一种优选的技术方案，所述第一内磁环、第二内磁环之间设有第一软铁环，所述第一外磁环、第二外磁环之间设有第二软铁环。

作为一种优选的技术方案，所述顶尖的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述底座中心的滚珠。

本发明的有益效果：第一内磁环、第二内磁环的内侧为同级且存在间距，形成两个磁极方向相同且磁力线呈内外辐射状的磁环，当内磁环与外磁环的磁力中心线重合时，理论上内磁环应该旋停在外磁环中，但这个重合点只是理论上存在，实际应用中找不到这个点，因此通过调节件调节轴芯的轴向位置，进而调节内磁环与外磁环磁力中心线之间的距离，调节至合适距离时，轴芯上的内磁环旋停在轴套上的外磁环中。本发明的整个机械接触面只有顶尖一个点，其余部位无接触，内磁环与外磁环之间不存在因接触产生的摩擦力，顶尖上嵌设滚珠，顶靠在底座上的滚珠与轴套之间的摩擦力极小，接近于零，相比于现有的滚珠轴承，其旋转灵敏度明显提高，并且克服了滚珠轴承需要润滑的缺陷，本发明内部环境的清洁度要求明显低于滚珠轴承，无需润滑和清洁，长时间使用也无需维护，明显降低维护成本，具有实质性的特点和显著的技术进步，创造性高，实用性强，稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中的A-A截面示意图；

图3是图1中调节件的结构示意图；

图中，1、轴芯，2、第一内磁环，3、轴套，4、第一外磁环，5、第二外磁环，6、调节件，7、第二内磁环，8、第一软铁环，9、第二软铁环，10、滚珠，11、顶尖，31、底座，61、插口，62、顶尖座。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

一种如图1-图3所示的轴向受力磁悬浮轴承，包括有轴芯1，轴芯1上并排设有与该轴芯1处于同一中心线的第一内磁环2、第二内磁环7，轴芯1外侧间隔套设有轴套3，即轴芯1与轴套3之间存在一定间距，轴套3包括有底座31，轴芯1的一端设有位于该轴芯1中心线上的顶尖11，顶尖11顶靠在底座31的中心，轴套3上并排设有与第一内磁环2、第二内磁环7分别对应的第一外磁环4、第二外磁环5，第一内磁环2、第二内磁环7的内侧为同级且存在间距，形成两个磁极方向相同且磁力线呈内外辐射状的磁环，设有第一外磁环4、第二外磁环5的轴套3理论上可以相对于轴芯1悬停。轴套3连接有感应水流的旋桨，当旋桨受水流的冲击旋转时，与旋桨连成一体的轴套3发生相应的旋转。在未运行的状态下，设有第一外磁环4、第二外磁环5的轴套3通过磁场的作用悬停在设有第一内磁环2、第二内磁环7的轴芯1上。

轴套3顶靠顶尖11的一端中心设有可以轴芯1的中心线为轴旋转且可调整轴芯1轴向位置的调节件6，顶尖11顶靠在该调节件6的中心。

调节件6上设有与顶尖11相匹配的顶尖座62，优选地，顶尖座62呈凹弧形，结构更加稳定。调节件6的外侧设有插口61。调节件6优选为螺栓，调节件6与轴套3螺纹连接，调节工具通过插接在插口61上旋转调节件6，进而实现调整轴芯1的轴向位移，第一内磁环2、第二内磁环7相对于第一外磁环4、第二外磁环5的偏移距离越小，则顶尖11与轴套3之间的摩擦力越小，但稳定性越差，反之，第一内磁环2、第二内磁环7相对于第一外磁环4、第二外磁环5的偏移距离越大，则顶尖11与轴套3之间的摩擦力越大，但稳定性越高。

第一内磁环2、第二内磁环7、第一外磁环4、第二外磁环5的内侧同为S级或N级，实现第一外磁环4、第二外磁环5相对于第一内磁环2、第二内磁环7悬浮。

第一内磁环2、第二内磁环7之间设有第一软铁环8，第一外磁环4、第二外磁环5之间设有第二软铁环9，第一软铁环8、第二软铁环9有效减缓内外磁环同级间的消磁。

顶尖11的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述底座31中心的滚珠10，进一步减小摩擦力，提高轴套旋转的灵敏度，该滚珠10优选为不锈钢珠。

本发明设计巧妙，通过一组内磁环和一组外磁环构成磁悬浮轴承，轴芯1与轴套3之间只存在顶尖11与轴套3接触的一个受力点，明显减小摩擦力，提高旋转感应灵敏度，通过调节件6来调整轴芯1的轴向位移，实现外磁环相对于内磁环悬停。现有滚珠轴承需要定期清理内部杂质，不易维护，较小的杂质也会卡住轴承，降低旋转灵敏度，而且使用寿命短，在水下不能长期工作，需要定期用润滑油润滑，维护成本高。本发明有效克服了上述问题，无需清洁，广泛应用于流速仪等流体流速测量仪器中，内部摩擦力极小，旋转灵敏度明显提高，不在需要润滑油进行维护，小杂质也不会影响旋转灵敏度，进而可以实现在水下长期工作，使用寿命长，稳定性高。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种轴向受力磁悬浮轴承,包括有轴芯(1)，其特征在于，所述轴芯(1)上并排设有与该轴芯(1)处于同一中心线的第一内磁环(2)、第二内磁环(7)，所述轴芯(1)外侧间隔套设有轴套(3)，所述轴套(3)包括有底座(31)，所述轴芯(1)的一端设有位于该轴芯(1)中心线上的顶尖(11)，所述顶尖(11)顶靠在所述底座(31)的中心，所述轴套(3)上并排设有与所述第一内磁环(2)、第二内磁环(7)分别对应的第一外磁环(4)、第二外磁环(5)，所述轴套(3)顶靠所述顶尖(11)的一端中心设有可以所述轴芯(1)的中心线为轴旋转且可调整所述轴芯(1)轴向位置的调节件(6)，所述顶尖(11)顶靠在该调节件(6)的中心。

2.如权利要求1所述的轴向受力磁悬浮轴承，其特征在于，所述调节件(6)上设有与所述顶尖(11)相匹配的顶尖座(62)。

3.如权利要求1所述的轴向受力磁悬浮轴承，其特征在于，所述调节件(6)的外侧设有插口(61)。

4.如权利要求1所述的轴向受力磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一内磁环(2)、第二内磁环(7)、第一外磁环(4)、第二外磁环(5)的内侧同为S级或N级。

5.如权利要求1所述的轴向受力磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一内磁环(2)、第二内磁环(7)之间设有第一软铁环(8)，所述第一外磁环(4)、第二外磁环(5)之间设有第二软铁环(9)。

6.如权利要求1所述的轴向受力磁悬浮轴承，其特征在于，所述顶尖(11)的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述底座(31)中心的滚珠(10)。