本發(fā)明屬于機械零件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種永磁軸承，特別涉及一種具有自補償性、自保護(hù)性的抗沖擊永磁軸承。

背景技術(shù)：

目前，常規(guī)永磁軸承多采用轉(zhuǎn)子部件兩側(cè)加滾珠方式進(jìn)行轉(zhuǎn)子部件在永磁軸承中的定位，此種永磁軸承結(jié)構(gòu)較為固定，在轉(zhuǎn)子部件具有軸向竄動時軸承自身不具備補償功能，容易造成滾珠與支架的過度擠壓，進(jìn)而引起軸承溫度的快速提升，當(dāng)溫度高于永磁體失磁溫度時造成永磁體失磁，使得永磁軸承損壞。

常規(guī)永磁軸承滾珠排列為周向均布式排列，在轉(zhuǎn)子部件承受沖擊載荷時，滾珠無法根據(jù)沖擊載荷進(jìn)行調(diào)整，使得承載滾珠過度擠壓引起快速溫升破壞軸承。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，為了解決永磁軸承自補償、抗沖擊性差的情況，提出一種新型永磁軸承。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種永磁軸承由運行組件與靜止組件兩大部件組成，所述的運動組件由軸承內(nèi)圈、內(nèi)圈永磁體、承載環(huán)、滾珠、擋環(huán)組成，所述的靜止組件由軸承外圈、外圈永磁體、圓柱頭螺釘組成；

所述零件除內(nèi)圈永磁體與外圈永磁體外均為無磁料；

所述軸承內(nèi)圈為外圈具有臺階特性的筒狀零件，在筒狀零件外圈沿周向均布開設(shè)軸向內(nèi)花鍵槽，其中花鍵槽深度為臺階高度；

所述內(nèi)圈永磁體為內(nèi)圈具有與所述軸承內(nèi)圈內(nèi)花鍵槽一致外花鍵特征的筒狀零件，軸向長度與所述軸承內(nèi)圈高臺階軸向長度一致，所述內(nèi)圈永磁體為徑向充磁；

所述承載環(huán)為內(nèi)徑與所述軸承內(nèi)圈低臺階外徑一致，外徑尺寸略小于所述內(nèi)圈永磁體外徑，軸向長度小于所述軸承內(nèi)圈低臺階軸向長度的筒狀零件，在外圈非軸向全長開設(shè)有1:10至1:50的錐度；

所述滾珠為球狀零件，球狀滾珠直徑略大于軸承外圈最大內(nèi)半徑與承載環(huán)最大外半徑之差；

所述擋環(huán)為平板環(huán)類零件，內(nèi)徑與所述軸承內(nèi)圈內(nèi)徑一致，外徑略小于軸承外圈最大內(nèi)徑；

所述外圈永磁體為瓦片結(jié)構(gòu)，瓦片內(nèi)徑大于所述內(nèi)圈永磁體外徑0.1mm-1mm，外徑與軸承外圈的內(nèi)徑一致，軸向長度與所述內(nèi)圈永磁體軸向長度一致，充磁方向為徑向充磁，且內(nèi)圈極性與所述內(nèi)圈永磁體外圈極性一致，其中瓦片弧度保持角度為180度且在外圈永磁體軸向中心沿周向開設(shè)有一定數(shù)量的螺紋孔；

所述軸承外圈為內(nèi)徑與所述外圈永磁體外徑一致，軸向長度為所述軸承內(nèi)圈軸向長度加所述擋環(huán)厚度的桶狀零件，在桶狀零件底部開有直徑為所述承載環(huán)最大外徑的通孔，在距桶狀頂面軸向長度為外圈永磁體軸向長度/2+擋環(huán)厚度+xmm處，沿周向開設(shè)數(shù)量2倍于外圈永磁體螺紋孔的過孔方便安裝，其中x為2-3mm；

所述圓柱頭螺釘為標(biāo)準(zhǔn)件；

連接關(guān)系

首先將擋環(huán)與軸承內(nèi)圈安裝于轉(zhuǎn)軸(9)上，保證軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸(9)的過盈配合，然后將外圈永磁體通過圓柱頭螺釘安裝于軸承外圈上，將滾珠安裝于外圈永磁體與軸承外圈形成的空位中，利用承載環(huán)保證滾珠排布于外圈永磁體與軸承外圈形成的環(huán)形空位中，將軸承外圈、外圈永磁體、滾珠、承載環(huán)與圓柱頭螺釘形成的整體安裝于軸承座(10)內(nèi)，保證軸承座(10)與軸承外圈的過盈配合，將內(nèi)圈永磁體通過軸承內(nèi)圈上的內(nèi)花鍵安裝于軸承內(nèi)圈上，最后將軸承外圈、外圈永磁體、滾珠、承載環(huán)、圓柱頭螺釘與軸承座(10)組成的組件安裝于擋環(huán)、軸承內(nèi)圈、內(nèi)圈永磁體與轉(zhuǎn)軸(9)組成的組件中，利用壓蓋(11)完成軸承外圈的軸向定位。

有益效果

本發(fā)明提出的裝置，對比已有技術(shù)，采用帶斜面的承載環(huán)與滾珠配合，結(jié)合外圈永磁體與內(nèi)圈永磁體的不對中，使得轉(zhuǎn)子在軸向竄動時利用磁力能夠做到自補償，通過降低填充于外圈永磁體與軸承外圈形成的環(huán)形空間中滾珠數(shù)量，促使?jié)L珠在承受沖擊載荷時相互擠壓而自由滑動，降低單個滾珠承受載荷，進(jìn)而降低由于滾珠擠壓產(chǎn)生快速溫升的風(fēng)險，具有抗沖擊性優(yōu)點，且在永磁體失磁時通過滾珠與承載環(huán)形成支撐系統(tǒng)，起到自保護(hù)作用。

本發(fā)明提出的裝置，對比已有技術(shù)，能夠有效克服轉(zhuǎn)子沖擊或轉(zhuǎn)子軸向竄動引起的永磁軸承破壞，具有軸向自動補償、失磁自動保護(hù)的功能，提升了永磁軸承的可靠性。

圖面說明

圖1為本發(fā)明實施例一種永磁軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例一種永磁軸承結(jié)構(gòu)a-a剖面構(gòu)造示意圖。

圖3為實施例一種永磁軸承結(jié)構(gòu)b-b剖面構(gòu)造示意圖。

附圖標(biāo)記：1-軸承內(nèi)圈，2-內(nèi)圈永磁體，3-軸承外圈，4-承載環(huán)，5-滾珠，6-圓柱頭螺釘，7-外圈永磁體，8-擋環(huán)，9-轉(zhuǎn)軸，10-軸承座，11-壓蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種永磁軸承由運行組件與靜止組件兩大部件組成，所述的運動組件由軸承內(nèi)圈1、內(nèi)圈永磁體2、承載環(huán)4、滾珠5、擋環(huán)8組成，所述的靜止組件由軸承外圈3、外圈永磁體7、圓柱頭螺釘6組成。配合軸承系統(tǒng)常見零件轉(zhuǎn)軸9、軸承座10與壓蓋11組成軸承系統(tǒng)。

本發(fā)明的重點在于承載環(huán)4與滾珠5的配合設(shè)計，使其具有抗沖擊性、自保護(hù)性及自補償性。

由于擋環(huán)8與軸承內(nèi)圈1內(nèi)徑一致，將其安裝于轉(zhuǎn)軸9上，保證軸承內(nèi)圈1與轉(zhuǎn)軸9的過盈配合，使得軸承內(nèi)圈1隨轉(zhuǎn)軸9的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；然后將外圈永磁體7通過圓柱頭螺釘6安裝于軸承外圈3上，由于軸承外圈3螺釘過孔孔位位置為(外圈永磁體7軸向長度/2+擋環(huán)8厚度+xmm)，調(diào)整尺寸x為2-3mm，此時外圈永磁體7中心位置與內(nèi)圈永磁體2中心位置差距為x調(diào)整尺寸；將滾珠5安裝于外圈永磁體7與軸承外圈3形成的空位中，利用承載環(huán)4保證滾珠5排布于外圈永磁體7與軸承外圈3形成的環(huán)形空位中，滾珠5數(shù)量為填充2/3-5/6環(huán)形空位為宜，保證在承受沖擊載荷時滾珠5在環(huán)形空位中擠壓自由滑動，降低單個滾珠5承受載荷，進(jìn)而降低由于滾珠5擠壓產(chǎn)生快速溫升的風(fēng)險，將軸承外圈3、外圈永磁體7、滾珠5、承載環(huán)4與圓柱頭螺釘6形成的整體安裝于軸承座10內(nèi)，保證軸承座10與軸承外圈3的過盈配合，使得外圈永磁體7保證處于轉(zhuǎn)軸9下部產(chǎn)生恒定排斥力，將內(nèi)圈永磁體2通過軸承內(nèi)圈1上的內(nèi)花鍵安裝于軸承內(nèi)圈1上，最后將軸承外圈3、外圈永磁體7、滾珠5、承載環(huán)4、圓柱頭螺釘6與軸承座10組成的組件安裝于擋環(huán)8、軸承內(nèi)圈1、內(nèi)圈永磁體2與轉(zhuǎn)軸9組成的組件中，利用壓蓋11完成軸承外圈的軸向定位。

由于軸承外圈3桶狀底部開有直徑為承載環(huán)4最大外徑的通孔，而球狀滾珠5直徑略大于軸承外圈3最大內(nèi)半徑與承載環(huán)4最大外半徑之差，則球狀滾珠5與擋環(huán)8可以有效約束承載環(huán)4與內(nèi)圈永磁體2的軸向位移；利用承載環(huán)4上開設(shè)的1:10至1:50的錐度和外圈永磁體7與內(nèi)圈永磁體2中心產(chǎn)生的調(diào)整尺寸，在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向竄動時軸承產(chǎn)生自補償性調(diào)整；由于滾珠5數(shù)量為填充2/3-5/6外圈永磁體7與軸承外圈3形成的環(huán)形空位，轉(zhuǎn)子在承受沖擊載荷時滾珠5在環(huán)形空位中擠壓自由滑動，降低單個滾珠5承受載荷，進(jìn)而降低由于滾珠5擠壓產(chǎn)生快速溫升的風(fēng)險，具有抗沖擊性優(yōu)點，且在永磁體失磁時通過滾珠與承載環(huán)4形成支撐系統(tǒng)，起到自保護(hù)作用。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種永磁軸承，屬于機械零件技術(shù)領(lǐng)域。由軸承內(nèi)圈(1)、內(nèi)圈永磁體(2)、承載環(huán)(4)、滾珠(5)、擋環(huán)(8)、軸承外圈(3)、外圈永磁體(7)、圓柱頭螺釘(6)組成；首先將擋環(huán)與軸承內(nèi)圈安裝于轉(zhuǎn)軸(9)上，然后用圓柱頭螺釘將外圈永磁體與軸承外圈連接，利用承載環(huán)將滾珠排布于外圈永磁體與軸承外圈的空位中，將軸承外圈、外圈永磁體、滾珠與承載環(huán)形成的整體安裝于軸承座(10)內(nèi)，將內(nèi)圈永磁體與軸承內(nèi)圈通過花鍵連接，將軸承外圈組件安裝于軸承內(nèi)圈組件中，利用壓蓋(11)完成軸向定位。本發(fā)明能夠有效克服轉(zhuǎn)子沖擊或轉(zhuǎn)子軸向竄動引起的永磁軸承破壞，具有軸向自動補償、失磁自動保護(hù)功能，提升了可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：馮雪山;武文虎;薛維毅;李向南;劉琳;李樹龍;賈鈺;馮澤民;李忠九
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西北方機械制造有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.23
技術(shù)公布日：2017.09.05