專利名稱：用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械設(shè)備的防磨損技術(shù)，特別涉及一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸 浮力機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在造紙行業(yè)的多種設(shè)備(如碎漿機(jī)、熱分散機(jī)、各種磨漿機(jī)、壓力篩等)中，都有一 個共同的機(jī)械特點(diǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時，軸承不但承受徑向力，同時還承受軸向力。針對該特點(diǎn)， 在機(jī)械設(shè)計時，不得不選擇能同時承受兩種力的軸承，例如選用圓錐軸承，或圓柱軸承和推 力軸承組合，但這兩種方式都會使軸承適應(yīng)的轉(zhuǎn)速大大降低，選用圓錐軸承時，對于同樣大 小的軸承，圓錐軸承與圓柱軸承相比，受力性能下降10% -30%左右，因而造成軸承的壽命 短，維修工作量增大，特別是對于大功率、高轉(zhuǎn)速的設(shè)備，往往需要選用昂貴的軸承才能保 證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另一種情況是，在造紙設(shè)備中，例如壓力篩、漿泵等，轉(zhuǎn)動件與靜止件之 間存在一個小的間隙，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于軸向受力不平衡的原因，容易造成動、靜件之間 存在瞬間局部接觸，使設(shè)備產(chǎn)生較大的噪聲，設(shè)備磨損增加，使得設(shè)備零件更換頻繁。因此， 不采用軸承來承受設(shè)備軸向受力，選擇一種既保持軸向間隙，又能夠承受軸向力的方法，對 許多機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長設(shè)備的使用壽命和減少維修工作量具有較大的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸 浮力機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，能有效減少高速旋轉(zhuǎn)裝置中兩個相接觸部件之間的摩擦，也有 效減少高速旋轉(zhuǎn)裝置中軸承的軸向受力。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，包 括多個磁性體，各磁性體分別設(shè)于高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)件與靜止件或靜止件與靜止件之 間的各個相鄰面上，任意兩個相鄰面上的磁性體同極相對設(shè)置，多個磁性體組成至少兩組 磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁性體組成一組磁性組件。上述結(jié)構(gòu)中，所述磁性體為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上，磁性體通過 螺釘連接或粘接的方式固定于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上。所述磁性體為永磁體或用線圈充磁的磁體。作為一種優(yōu)選方案，所述多個磁性體組成兩組磁性組件，按照旋轉(zhuǎn)軸上的外作用 力方向，高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸上依次設(shè)有第一靜止件、第二靜止件和旋轉(zhuǎn)件，第一靜止件 與第二靜止件之間的相鄰面上設(shè)有S-S同極相對的第一磁性組件，第二靜止件與旋轉(zhuǎn)件之 間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。其中，所述第一靜止件為軸承座，第二靜 止件為攪拌容器，旋轉(zhuǎn)件為攪拌槳。所述第一磁性組件中兩個磁性體之間的排斥力為F1，第 二磁性組件中兩個磁性體之間的排斥力為F2，旋轉(zhuǎn)軸上的外作用力為F，F(xiàn)2 = h+F，在實(shí)際 應(yīng)用中，F(xiàn)2 F1, F1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F，因此F可忽略不計。作為另一種優(yōu)選方案，所述多個磁性體組成兩組磁性組件，按照旋轉(zhuǎn)軸上的外作用力方向，高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸上依次設(shè)有第一靜止件、旋轉(zhuǎn)件和第二靜止件，第一靜止 件與旋轉(zhuǎn)件之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第一磁性組件，旋轉(zhuǎn)件與第二靜止件之間 的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。其中，所述第一靜止件和第二靜止件為分 別設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸兩端的軸承座，旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)軸的軸肩部件。所述第一磁性組件中兩個磁性 體之間的排斥力為F1，第二磁性組件中兩個磁性體之間的排斥力為F2，旋轉(zhuǎn)軸上的外作用 力為F，F(xiàn)2 = FAF,在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)2 F1, F1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F，因此F可忽略不計。本用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)使用時，其原理是利用磁性體同極互斥的 基本物理學(xué)原理，在高速旋轉(zhuǎn)裝置中兩個相接觸部件的接觸面上分別設(shè)置磁性體，兩個磁 性體同極相對設(shè)置，利用兩個磁性體之間的排斥力使兩個相接觸部件保持間隙，防止因摩 擦而產(chǎn)生的磨損；同時，由于旋轉(zhuǎn)軸上的外作用力使得軸承不僅徑向受力，也軸向受力，磁 性體產(chǎn)生的排斥力可與軸向受力抵消，減少軸承受力，方便機(jī)械設(shè)計中軸承的選擇。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果1、本用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，通過在高速旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置至少兩組磁 性組件，利用磁性組件內(nèi)兩個磁性體之間的排斥力，使相接觸的兩個部件可保持一定的間 隙，以避免相接觸的部件運(yùn)轉(zhuǎn)或震動時互相摩擦而產(chǎn)生磨損，也使得各部件的軸向受力平 衡，防止相互之間產(chǎn)生瞬間局部接觸，降低噪音、減少設(shè)備磨損，從而有效延長設(shè)備的使用 壽命并降低維修成本。2、本磁懸浮力機(jī)構(gòu)安裝于旋轉(zhuǎn)軸的軸承座上時，旋轉(zhuǎn)軸受外力作用旋轉(zhuǎn)時，磁性 組件內(nèi)兩個磁性體之間的排斥力有一部分可與軸承的軸向受力相抵消，使得軸承上只存在 徑向受力，在軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時可以較好地保證軸承的使用性能，減少設(shè)備的維修量；另外， 在設(shè)備各部件的設(shè)計過程中，只考慮軸承的徑向受力，對軸承的選擇也較為簡單。3、本用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其原理和結(jié)構(gòu)簡單，除了運(yùn)用于造紙行 業(yè)的各類設(shè)備，也可以很好的運(yùn)用于相近領(lǐng)域的高速旋轉(zhuǎn)裝置，使用范圍較廣。
圖1是本磁懸浮力機(jī)構(gòu)用于保持相接觸部件之間間隙的原理示意圖。圖2是圖1中局部放大的各磁性體的設(shè)置順序示意圖。圖3是本磁懸浮力機(jī)構(gòu)用于消除軸承軸向受力的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。實(shí)施例一本實(shí)施例一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，包括多個磁性體，各磁性體分 別設(shè)于高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)件與靜止件或靜止件與靜止件之間的各個相鄰面上，任意兩個 相鄰面上的磁性體同極相對設(shè)置，多個磁性體組成至少兩組磁性組件，任意兩個相鄰面上 的磁性體組成一組磁性組件。上述結(jié)構(gòu)中，磁性體為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上，磁性體通過螺釘 連接或粘接的方式固定于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上。磁性體為永磁體或用線圈充磁的磁 體。本實(shí)施例的磁懸浮力機(jī)構(gòu)使用于攪拌裝置中，主要用于保持?jǐn)嚢柩b置上旋轉(zhuǎn)件和靜止件之間的間隙，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，多個磁性體1組成兩組磁性組件，按照旋轉(zhuǎn)軸2上 的外作用力方向，高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸2上依次設(shè)有第一靜止件3、第二靜止件4和旋轉(zhuǎn) 件5，如圖2所示，第一靜止件3與第二靜止件4之間的相鄰面上設(shè)有S-S同極相對的第一 磁性組件，第二靜止件4與旋轉(zhuǎn)件5之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。其 中，第一靜止件3為軸承座，第二靜止件4為攪拌容器，旋轉(zhuǎn)件5為攪拌槳。第一磁性組件 中兩個磁性體之間的排斥力為F1，第二磁性組件中兩個磁性體之間的排斥力為F2,旋轉(zhuǎn)軸 上的外作用力為F，F(xiàn)2 = h+F，在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)2 ^ F1, F1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F，因此F可忽略不計。本實(shí)施例的磁懸浮力機(jī)構(gòu)使用時，其原理是旋轉(zhuǎn)軸2帶動旋轉(zhuǎn)件5轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn) 件5與第二靜止件4之間存在一個很小的間隙，旋轉(zhuǎn)件5轉(zhuǎn)動時容易與第二靜止件4發(fā)生瞬 間局部接觸，由于摩擦而產(chǎn)生較大的磨損，設(shè)置本實(shí)施例的磁懸浮力機(jī)構(gòu)后，利用磁性體同 極互斥的基本物理學(xué)原理，設(shè)置兩組磁性組件，各磁性組件中的兩個磁性體同極相對設(shè)置， 利用兩個磁性體之間的排斥力使旋轉(zhuǎn)件5和第二靜止件4、第二靜止件4和第一靜止件3之 間保持一定的間隙，防止因摩擦而產(chǎn)生的磨損；同時，第一磁性組件內(nèi)兩個磁性體之間的排 斥力也可以抵消旋轉(zhuǎn)軸上軸承6的軸向受力，提高軸承6的使用性能。實(shí)施例二本實(shí)施例一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，包括多個磁性體，各磁性體分 別設(shè)于高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)件與靜止件或靜止件與靜止件之間的各個相鄰面上，任意兩個 相鄰面上的磁性體同極相對設(shè)置，多個磁性體組成至少兩組磁性組件，任意兩個相鄰面上 的磁性體組成一組磁性組件。上述結(jié)構(gòu)中，磁性體為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上，磁性體通過螺 釘連接或粘接的方式固定于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上。磁性體為永磁體或用線圈充磁的磁 體。本實(shí)施例的磁懸浮力機(jī)構(gòu)應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)軸上，主要用于消除軸承的軸向受力， 如圖3所示，多個磁性體1組成兩組磁性組件，按照旋轉(zhuǎn)軸2上的外作用力方向，高速旋轉(zhuǎn) 裝置的旋轉(zhuǎn)軸2上依次設(shè)有第一靜止件3、旋轉(zhuǎn)件5和第二靜止件4，第一靜止件3與旋轉(zhuǎn) 件5之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第一磁性組件，旋轉(zhuǎn)件5與第二靜止件4之間的 相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。其中，第一靜止件3和第二靜止件4為分別 設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸兩端的軸承座，旋轉(zhuǎn)件5為旋轉(zhuǎn)軸的軸肩部件。第一磁性組件中兩個磁性體之 間的排斥力為F1，第二磁性組件中兩個磁性體之間的排斥力為F2，旋轉(zhuǎn)軸上的外作用力為 F，F(xiàn)2 = FAF,在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)2 ^FnF1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F，因此F可忽略不計。本實(shí)施例的磁懸浮力機(jī)構(gòu)使用時，其原理是旋轉(zhuǎn)軸2在外作用力的作用下旋轉(zhuǎn) 時，軸承6不僅徑向受力，也軸向受力，這就降低了軸承6的使用性能，設(shè)置本實(shí)施例的磁懸 浮力機(jī)構(gòu)后，利用磁性體同極互斥的基本物理學(xué)原理，設(shè)置兩組磁性組件，各磁性組件中的 兩個磁性體同極相對設(shè)置，第一磁性組件內(nèi)兩個磁性體之間的部分排斥力抵消了旋轉(zhuǎn)軸上 軸承6的軸向受力，提高軸承6的使用性能；同時，第一磁性組件和第二磁性組件內(nèi)磁性體 之間的排斥力也使得第一靜止件3與旋轉(zhuǎn)件5、旋轉(zhuǎn)件5與第二靜止件4之間保持一定的間 隙，避免因摩擦而產(chǎn)生的磨損。如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施 例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括多個磁性體，各磁性體分別設(shè) 于高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)件與靜止件或靜止件與靜止件之間的各個相鄰面上，任意兩個相鄰 面上的磁性體同極相對設(shè)置，多個磁性體組成至少兩組磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁 性體組成一組磁性組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述磁性體 為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)于旋轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上，磁性體通過螺釘連接或粘接的方式固定于旋 轉(zhuǎn)件或靜止件的端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述磁性體 為永磁體或用線圈充磁的磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述多個磁 性體組成兩組磁性組件，高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸上依次設(shè)有第一靜止件、第二靜止件和旋 轉(zhuǎn)件，第一靜止件與第二靜止件之間的相鄰面上設(shè)有S-S同極相對的第一磁性組件，第二 靜止件與旋轉(zhuǎn)件之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一靜 止件為軸承座，第二靜止件為攪拌容器，旋轉(zhuǎn)件為攪拌槳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述多個磁 性體組成兩組磁性組件，高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸上依次設(shè)有第一靜止件、旋轉(zhuǎn)件和第二靜 止件，第一靜止件與旋轉(zhuǎn)件之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第一磁性組件，旋轉(zhuǎn)件與 第二靜止件之間的相鄰面上設(shè)有N-N同極相對的第二磁性組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一靜 止件和第二靜止件為分別設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸兩端的軸承座，旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)軸的軸肩部件。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，包括多個磁性體，各磁性體分別設(shè)于高速旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)件與靜止件或靜止件與靜止件之間的各個相鄰面上，任意兩個相鄰面上的磁性體同極相對設(shè)置，多個磁性體組成至少兩組磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁性體組成一組磁性組件。本用于高速旋轉(zhuǎn)裝置的磁懸浮力機(jī)構(gòu)，利用磁性組件內(nèi)兩個磁性體之間的排斥力，使相接觸的兩個部件可保持一定的間隙，以避免相接觸的部件運(yùn)轉(zhuǎn)或震動時互相摩擦而產(chǎn)生磨損，同時，磁性組件內(nèi)兩個磁性體之間的排斥力有一部分可與軸承的軸向受力相抵消，較好地保證軸承的使用性能，減少設(shè)備的維修量。
文檔編號F16C39/06GK201869138SQ201020579960
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者劉煥彬, 朱小林, 李繼庚, 黃運(yùn)賢 申請人:華南理工大學(xué)