Магнитный подшипник

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1 981729(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 181078 (21) 2674957/25-27с присоединением заявки Мо(23 Приоритет -1511 М. Кп. з Г 16 С 32/ОЙ Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.5(088.8) Опубликоваио 15. 12. 82.Бюллетень йо 46 Дата опубликования описания 1512,82 В.Л. Трегубов, Н.З. Мастяев и В.С. ШиринскийМосковский ордена Ленина, энергетический инсР 2 чюК .(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 .10Недостатками 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.Недостатком этой конструкции является ее малая аксиальная устойчи вость, так как она обеспечивает устойчивость только в радиальном направлении, а в аксиальном направлении не обеспечивает. Для того, чтобы подвес с таким подшипником был рабо тоспособен, необходимы еще устройства, обеспечивающие аксиальную устойчивость. К таким обычно относятся механические опоры или специальные электромагнитные систеьы, устанавливаеьаяе 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 в 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 утого кольца: на фиг, 4 - схема вклфкения витых колец-катушек в цепь источника.Магнитный подшипник содержит наружный опорный элемент 1 и внутрен 981729, 35 40 45 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.еодноименные полюса магнитов противолежат друг другу в обоих опорных элементах, Междупостоянными магнитами 3 и 4 размещены кольца 5 и б 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 6 одноименными полюсами. Ферромагнитные кольца 5 и 6 выполнены в виде катушек витыми иэ ленты или проволоки, изолированных друг от друга. В ряде случаев достаточно выполнить витыми кольца 5 в наружном неподвижном опорномэлементе, 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 положенияКольца-катушки 5 могут быть соединены междусобой параллельно или последовательно, но так, чтобы направление намотки и тока в витках было одинаковым для создания потока одного направления,Работа подшипника осуществляетсяследующим образом. Радиальная нагрузка на подшипникуравновешивается силой отталкивания, возникающей в результате взаимодействия 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 сме 5 30 15 20 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 б. 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 2Изобретение 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 изобретенияМагнитный подшипник, содержащийцилиндрические наружный и внутренний3опорные элементы, выполненные ввиде кольцевых постоянных магнитов,намагниченных аксиально, расположенных в ряд по оси подшипника с чередованием направления намагниченностив обоих опорных элементах и прилегающих одноименными полюсами к Ферромагнитным кольцам, размещенным междумагнитами, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения аксиальной устойчивости, Ферромагнитные кольца выполнены в виде катушек, концыкоторых подключены к регулируемомуисточнику тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Метлин В.Б, Магнитные и магнитногидродинамические опоры. Обзор.М., "Энергия", 1968, с. 27.2. Патент 3 Р 3958842, кл.308-10,опублик1976 (прототип).981729 Составитель В. КопаневРедактор М. Келемеш Техред З.Палий Корректор И.Ватрушкина 79/ а иал ППП "Патент", г. Уягород, ул. Проектная, 4 Тирам 803 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушс