一种永磁磁悬浮轴承的组合结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轴承组合结构，具体地说是一种能够产生稳定轴向力和径向力的永磁磁悬浮轴承的组合结构。
【背景技术】
[0002]轴承广泛应用于机械设备中，当轴与其他机件产生相对运动时，轴承可用于保持轴的中心位置并控制轴运动。普通的轴系轴承布置至少需要两个轴承支持和定位轴的轴向和径向，轴承通常采用滚动轴承、滑动轴承等，由于机械接触的存在，轴承磨损大，寿命短，在日常维护中还需考虑润滑和油污染的处理。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种稳定性较高、结构简单并能够产生稳定轴向力和径向力的永磁磁悬浮轴承的组合结构。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的:
[0005]一种永磁磁悬浮轴承的组合结构，包括轴、永磁磁悬浮推力轴承和永磁磁悬浮轴承，其特征在于:所述轴的轴向两端分别安装有能够提供双向轴向力和径向悬浮力的永磁磁悬浮推力轴承和能够提供径向悬浮力的永磁磁悬浮轴承或者在轴的轴向两端分别安装两个相对设置的能够提供双向轴向力和径向悬浮力的永磁磁悬浮推力轴承。
[0006]所述的永磁磁悬浮推力轴承包括外圈，在外圈内设有同轴插套固定于轴上并随轴同步旋转的轴向内圈和径向内圈，轴向内圈和径向内圈皆与外圈同轴插套设置且分别构成不接触转动配合；所述轴向内圈的轴向两侧外端面上和与该轴向两侧外端面相对应的外圈的两轴向内壁端面上分别对应设置相应的永磁体，上述永磁体的相互作用为轴提供方向相反的双向轴向力以限制轴的轴向窜动；所述径向内圈的径向外圆周面上和与该径向外圆周面相对应的外圈的径向内圆周面上设有极性相同的永磁体，此处永磁体的相互作用则为轴提供径向悬浮力。
[0007]所述轴向内圈的轴向两侧端面上分别设有轴向内磁环一和轴向内磁环二，且与设置轴向内磁环一的轴向内圈的轴向端面相对应的外圈的轴向内壁端面上设有轴向外磁环一、与设置轴向内磁环二的轴向内圈的轴向端面相对应的外圈的轴向内壁端面上设有轴向外磁环二，且轴向内磁环一和轴向外磁环一之间设有气隙且轴向内磁环二和轴向外磁环二之间设有气隙；则轴向内磁环一和轴向外磁环一、轴向内磁环二和轴向外磁环二构成为轴提供方向相反的双向轴向力以限制轴的轴向窜动的永磁体。
[0008]所述的轴向内磁环一、轴向外磁环一、轴向内磁环二、轴向外磁环二均轴向充磁，所述轴向内磁环一和轴向外磁环一正对的端面磁极极性相同产生斥力，且轴向内磁环二和轴向外磁环二正对的端面磁极极性也相同产生斥力，均为整体圆环状永磁体且安装后轴向中心线相同的轴向内磁环一和轴向外磁环一之间通过气隙的相互作用、轴向内磁环二和轴向外磁环二之间通过气隙的相互作用使得固定在轴上的轴向内圈受到方向相反的轴向斥力从而限制轴的轴向窜动。
[0009]所述径向内圈的径向外圆周面上设有径向内磁环，与设置径向内磁环的径向内圈的径向外圆周面相对应的外圈的径向内圆周面上设有径向外磁环，且径向内磁环和径向外磁环之间设有气隙使得径向内磁环和径向外磁环构成为轴提供径向悬浮力的永磁体；同时在所述外圈上的径向外磁环的轴向外端处设有轴向固定径向外磁环的外端盖，且在径向内圈上的径向内磁环轴向外端面处设有进一步限定径向内磁环的内端盖。
[0010]所述的径向内磁环和径向外磁环均径向充磁且径向内磁环的径向外圆周面与径向外磁环正对的径向内圆周面上的磁极极性相同产生斥力，均为整体圆环状永磁体且安装后轴向中心线相同的径向内磁环和径向外磁环之间通过气隙的相互作用则为轴提供径向悬浮力。
[0011]所述的外圈包括磁座一、外连接座和磁座二，外连接座的两轴向端面分别通过调整垫片和螺钉与其两侧的磁座一和磁座二固定相连构成能够容纳轴向内圈和径向内圈的外圈，外连接座位于轴向内圈的径向外侧使得外连接座和轴向内圈同轴插套设置且构成不接触转动配合，而磁座一和磁座二则分别位于轴向内圈的轴向两侧使得磁座一的轴向内壁端面上设有轴向外磁环一、磁座二的轴向内壁端面上设有轴向外磁环二 ；所述磁座二的外端面上沿轴向设置的止推环的径向内圆周面则与径向内圈的径向外圆周面正对设置使得磁座二的止推环和径向内圈同轴插套设置且构成不接触转动配合，而止推环的径向内圆周面上设置径向外磁环与径向内圈的径向外圆周面上设置的径向内磁环相互作用为轴提供径向悬浮力。
[0012]所述的径向内圈和轴向内圈分别同轴插套固定于轴上，其中径向内圈的轴向一侧由轴肩轴向定位且其另一侧通过轴承隔套轴向固定；而轴向内圈的一侧和径向内圈共用同一个轴承隔套轴向定位且轴向内圈的另一侧采用圆螺母轴向固定，从而使得径向内圈和轴向内圈能够跟随轴同步旋转。
[0013]所述的永磁磁悬浮轴承包括外磁圈和内磁圈，外磁圈与内磁圈不接触转动配合且同轴插套设置；外磁圈朝向内磁圈的内圆周面上设置径向外磁环二，内磁圈朝向外磁圈的外圆周面上相对设置径向内磁环二，径向外磁环二和径向内磁环二两者之间设有气隙且两者相对的圆周面磁极极性相同产生斥力从而给轴提供径向悬浮力。
[0014]所述内磁圈的轴向一侧由轴肩轴向定位且其另一侧采用圆螺母轴向固定在轴上，从而使得内磁圈能够跟随轴同步旋转。
[0015]本实用新型相比现有技术有如下优点:
[0016]本实用新型的永磁磁悬浮轴承的组合结构采用能够同时提供双向轴向力和径向悬浮力的永磁磁悬浮推力轴承组合而成或者采用永磁磁悬浮推力轴承和能够提供径向悬浮力的永磁磁悬浮轴承组合而成；该组合结构安装简单、调整方便且性能稳定，可完全取代机械轴承，适用于轴向力较大或轴向窜动加大的场合。
[0017]本实用新型采用的永磁磁悬浮推力轴承选用两对轴向磁环和一对径向磁环集成而成，成对的轴向磁环相对的端面磁性相同，使得两对轴向磁环能够提供方向相反的双向轴向力；径向磁环相对的圆周面磁性相同以提供径向悬浮力；另外集成轴向内磁环的轴向内圈和集成径向内磁环的径向内圈分开设置，降低了两对轴向磁环各自之间的磁场和一对径向磁环之间的磁场的相互影响程度，且上述磁环均为整体圆环结构，使得该永磁磁悬浮推力轴承的磁场稳定，提高了运行的稳定性和旋转精度。
[0018]本实用新型采用的永磁磁悬浮推力轴承的外圈采用磁座一、外连接座和磁座二通过螺钉和调整垫片固定相连构成，用以容纳轴向内圈和径向内圈，该永磁磁悬浮推力轴承的结构简单、便于加工、安装和调整，适用于轴向力和轴向窜动较大的设备，成对组装在一起使用效果更佳。
【附图说明】
[0019]附图1为本实用新型采用永磁磁悬浮推力轴承和永磁磁悬浮轴承组合结构示意图；
[0020]附图2为本实用新型采用一对永磁磁悬浮推力轴承组合结构示意图。
[0021]其中:1 一外圈；2—轴向内圈；3—径向内圈；4一轴向内磁环一 ；5—轴向外磁环一 ;6一轴向内磁环二 ；7—轴向外磁环二 ；8—径向内磁环；9一径向外磁环；10—外端盖；11一内端盖；12—磁座一 ；13—外连接座；14一磁座二 ；15—调整垫片；16—螺钉；17—止推环；18—轴肩；19一轴承隔套；20 —圆螺母；21—轴；22—永磁磁悬浮推力轴承；23—永磁磁悬浮轴承；24—外磁圈；25—径向外磁环二 ；26 —内磁圈；27—径向内磁环二。
【具