专利名称：磁悬浮轴承的测控装置的制作方法
技术领域：
磁悬浮轴承的测控装置技术领域磁悬浮，磁悬浮轴承，磁悬浮装置 技术背景传统的机电设备，因电动机或发电机的轴承所承受的各方位的压力很大，如沉重 的旋转体(风叶，转子，负载，等)对轴承的下压力，风力的横向的顶推力和侧向的扭绞力 等，因磨擦力与压力成正比，则，磨擦力很大，旋转受阻，并产生磨擦损耗，发电效率降低，另 外，磨擦使轴承加快磨损而工作性能恶化，进而整机报废，非常可惜！；当然，理论上，可采 用非接触的无磨擦的磁悬浮轴承的磁作用力来抵消轴承所受的压力的方案来解决，但是， 过去的实效不理想，因为，难以理论计算，设计得太简化，根本不解决问题，而太复杂，不实 用，即使设计好了，如无精确的调控，使用也无实效，这个悬而未决的问题如不彻底解决，磁 悬浮轴承根本无法有效应用，而该方面的研究及实践，至今尚未有实用性的成果及公开的 报导。
发明内容发明目的发明一种磁悬浮轴承的测控装置，旨在把设计并制成的磁悬浮轴承，在该装置上 进行模拟试验及测控，即，先把该磁悬浮轴承在它所实际使用的情景下的模拟的机械轴承 所受到的来自于旋转体的各方面的压力，都模拟地施加到模拟的该机械轴承上去，再通过 调整该磁悬浮轴承的磁结构，如调节相对应的磁体之间的开距，等，以控制其反向的磁作用 力的大小，使该力能抵消或基本上等于所施加的模拟的压力，此时，该机械轴承所受到的压 力基本上消除，则，该磁悬浮轴承就测试及调控好了，再把该调好的磁悬浮轴承，精确地移 装到所使用它的该设备上去，这样，磁悬浮轴承才能有效地使用；该装置所模拟的效果及精 确性，具有决定性的作用。技术方案磁悬浮轴承的测控装置，由测试结构和调控系统组成，测试结构由应用磁悬浮轴 承的机电设备的模拟的旋转体和固定体所构成，包括模拟机壳的箱体，圆轴，模拟的机件， 模拟的机械轴承，和至少一个磁悬浮轴承；模拟的机械轴承是套在所述的圆轴外，所述的磁 悬浮轴承是由箍套在所述的圆轴上的轴磁体和相互磁对应的装在所述的机壳的相应处的 壳磁体所组成，轴磁体和壳磁体之间有一可调节的开距；而调控系统包括可调节负载重量 的模拟负载件，测压力器，模拟了该机电设备的旋转体的总重量的模拟负载件是加载在模 拟的旋转体的设定的部位处，模拟的机械轴承通过连接件搁置在测压力器上；调控是指调 节所述的开距的大小，也就相应地调控了磁作用力的大小值，测压力器测得并显示了模拟 的机械轴承所受到的垂直的下压力的值，该下压力值等于所加载的模拟负载件的重量减去 所述的磁作用力的值；所述的开距的减小，磁作用力就大，即，可以调节开距和磁作用力的 大小，使它等于或基本上相当于所述的下压力，则，所述的旋转体可处于磁悬浮状态或准磁 悬浮状态，则，模拟轴承所受到的压力得以缓释，即，该磁悬浮轴承已承担了几乎所有的压力了，起到了实效；把该套测试和调控完成的磁悬浮轴承，原样地精确地移装到该设备上 去，这样，磁悬浮轴承才会有实效；所述的模拟的机械轴承是指固定在所述的箱体中的套在 圆轴外的圆形的空心的箍套件，所述的箍套件的内径和所述的圆轴的外径之间有一定的间 隙，该圆轴能作轴向窜动，但不会有径向的明显的摇晃，以起到径向的限位作用；所述的测 压力器可采用能测量和显示重量的电子秤；模拟负载件的重量是相当于模拟旋转体的重 量；机电设备可以是风力发电机；旋转体可以是横式风力发电机的横转轴，或，立式风力发 电机的立转轴或转壳.有益效果只有通过了该测控装置的精确的模拟测试和具体的的调控完成了的磁悬浮轴承， 再成功地移装到相应的设备上去，这样，磁悬浮轴承才能有效地使用；舍此，无其它良策，因 此，本发明使磁悬浮轴承的实用成为可能，因而，对具有优越性的磁悬浮轴承的广泛应用和 开发，具有现实的意义和价值。
编号1，箱体2，立转轴3，转子4，箍套件5，磁悬浮轴承6，轴磁环7，壳磁环 8，开距9，模拟负载件的重量码10，顶盘11，电子秤15，横转轴16，壳磁体17，连件附图附图1 垂立式风力发电机的磁悬浮轴承的测控装置图附图2 悬臂式风力发电机的磁悬浮轴承的测控装置图具体实施方法实施例1:见图1所述的机电设备是指垂立式的转轴式的磁悬浮风力发电机，模拟的箱体1是模拟 了作为固定体的外壳，模拟的旋转体是模拟了作为圆轴的立转轴2，所述的模拟的总重量包 括有，立转轴2的自重和该立转轴2的上部装有的风轮的模拟重量以及该立转轴2中部装 有的风力发电机的转子3的模拟重量；在所述的模拟的转子3的上下两处各装有一个作为 模拟的机械轴承的箍套件4，即，上箍套件和下箍套件；作为磁悬浮轴承5的双异磁环是装 在上箍套件的上方，它由上下各一个相互磁对应的互为异磁性的都具有轴向磁性的磁环所 构成，下方的是同轴地箍套在立转轴2上的轴磁环6，上方的是按装在箱体1的相应部位处 的异磁性的壳磁环7，二者之间有一通过螺纹的旋转而可调节的开距8，并产生了相互之间 的可调节的磁吸引力，箍套有轴磁环6的沉重的立转轴2受到了上方的壳磁环7的向上吸 拉的磁吸引力，模拟负载件的重量码9是模拟了旋转体的总重量，它9被放置在立转轴2的 顶端部装有的顶盘10上，立转轴2的下端部是搁置在作为测压力器的电子秤11上；所述 的调控是指，该电子秤11显示出模拟轴承所受的下压力，即，模拟负载件重量码9的总重量 减去向上的磁吸引力，调小所述的间隙8，使磁吸引力加大，则，下压力就小了，当调节开距 而使该立转轴2所受到的向上的磁吸引力等于或接近于所述的重量码9的重量时，立转轴 2就会处在相当于失重态的磁悬浮状态或"准磁悬浮"状态，此时，沉重的模拟立转轴2对 于模拟的机械轴承的下压力就会减小到最低的程度；作为磁悬浮轴承5的双异磁环，因处 于横径向的磁极耦合态，所隐含的具有横径向的中心定位效应的磁耦合力，赋予箍套有轴 磁环6的立转轴2以横径向的支承钢度，能抵御风力的横侧向的顶推力和扭绞力对于机械轴承所形成的横侧向的压力及扭绞的破坏作用，因而，磁悬浮轴承5承担了全方位的压力 的负担，而机械位轴承不受到明显的压力，它仅起到了限位和保护作用；机械轴承的受力很 小，磨擦力与磨擦损耗很小，发电效率提高，机械轴承的磨损很小，机械轴承和整机的寿命 加长，性能改进.实施例2:见图2机电设备是指悬臂式的转轴式的磁悬浮风力发电机，模拟的箱体1是模拟了作为 固定体的外壳，模拟的旋转体是模拟了作为圆轴的横转轴15，所述的模拟的总重量包括有， 横转轴15的自重和它前端部装有的风叶的模拟重量以及该横转轴15中部装有的风力发电 机的转子3的模拟重量；在所述的模拟的转子3的前后两处各装有一个作为模拟的机械轴 承的箍套件4，即，前箍套件和后箍套件；磁悬浮轴承5是装在所述的前箍套件的前面，所述 的磁悬浮轴承5是指磁支系统，它由上方的壳磁体16和下方的箍套在横转轴15上的轴磁 环6所构成，这二者是异磁性相吸，二者之间有一通过螺纹的旋转而可调节的开距8，因而 产生了相互之间的可调节的的磁吸引力，箍套有轴磁环6的沉重的横转轴15受到了上方的 壳磁体16的向上吸拉提升的磁吸引力，作为模拟负载件的重量码9加载在磁悬浮轴承5的 前部，前面的箍套件4的下端部，通过连件17搁置在作为测压力器的电子秤11上；所述的 调控是指，电子秤11显示出了模拟轴承所受的下压力，它等于模拟负载件重量码9的总重 量减去向上的磁吸引力，而调小所述的间隙8，使磁吸引力加大，则，该下压力就变小了，而 当调节开距而使该横转轴15所受到的向上的磁吸引力等于或接近于所述的重量码9的重 量时，横转轴15就会处相当于失重态的磁悬浮状态或"准磁悬浮"状态，此时，沉重的横 转轴15对于机械轴承的下压力就减小到最低的程度；另外，因作为磁悬浮轴承5的该磁支 系统中的上方的上壳磁件16和下方的轴磁环6相互处于横轴向的磁极耦合态，它们之间所 隐含的磁耦合力，使箍套有轴磁环6的横转轴15被赋予了在横轴向具有中心定位效应的支 承钢度，能有效地抵御风力的横侧向的顶推和扭绞力而对机械轴承的负担，因而，本磁悬浮 轴承5几乎承担了全方位的压力，机械轴承实际上不受到明显的力，仅起到了限位和保护 作用；由于机械轴承的受力很小，磨擦力与磨擦损耗小，发电效率提高，机械轴承的磨损很 小，机械轴承及整机的寿命加长，性能改进。
权利要求一种磁悬浮轴承的测控装置，由测试结构和调控系统组成，其特征在于，所述的测试结构由应用磁悬浮轴承的机电设备的模拟的旋转体和固定体所构成，包括模拟机壳的箱体，圆轴，模拟的机件，模拟的机械轴承，磁悬浮轴承；所述的磁悬浮轴承是由箍套在圆轴上的轴磁体和相互磁对应的装在箱体的相应处的壳磁体所组成，轴磁体和壳磁体之间有一可调节的开距，并具有相互之间的可调节的磁作用力，该磁作用力赋于旋转体以向上的磁力；所述的调控系统中的器具，包括可调节负载重量的模拟负载件，测压力器，模拟了所述的旋转体的总重量的模拟负载件是加载在所述的模拟的旋转体的设定的部位处，模拟的机械轴承通过连接件搁置在测压力器上，该测压力器测得了模拟的机械轴承所受到的下压力的值，它等于所加载的模拟负载件的重量减去向上的磁作用力，所述的调控是指，通过调节开距的大小，以调节旋转体受到的向上的磁作用力，就调控了模拟的机械轴承所受到的下压力的大小值。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承的测控装置，其特征在于所述的模拟的机械 轴承是指固定在所述的箱体中的套在所述的圆轴外的圆形的空心的起到径向的限位作用 的箍套件，所述的箍套件的内径和所述的圆轴的外径之间有一定的间隙，该圆轴能作轴向 窜动，但不会有径向的摇晃。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承的测控装置，其特征在于所述的测压力器是 指能测量和显示重量的电子秤。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承的测控装置，其特征在于所述的模拟负载件 是指重量码，即，重量相当的重物。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承的测控装置，其特征在于所述的机电设备是 指风力发电机。
专利摘要磁悬浮轴承没有磨擦又节能，但必需配用测控调试设备；一种磁悬浮轴承的测控装置，由模拟机壳的箱体，圆轴，模拟的机件，模拟的机械轴承，由轴磁体和壳磁体组成的磁悬浮轴承，模拟负载件，测压力器组成；模拟旋转体的总重量的模拟负载件，加载在模拟的旋转体的设定部位，模拟的机械轴承通过连接件搁置在测压力器上；轴磁体和壳磁体之间有可调的开距，以调控磁作用力，测压力器显示模拟机械轴承受到的下压力，它等于加载的模拟负载件的重量减去向上的磁作用力；调节开距使磁作用力接近于模拟负载件的重量；把这样地调控好的磁悬浮轴承，移装到使用的设备上去并和机械轴承联用，则，机械轴承的压力，磨擦力，磨损可有效减小；采用本装置是磁悬浮轴承得以实用化的关键。
文档编号F16C32/04GK201716180SQ20102026354
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者唐建一 申请人:唐建一