单极组合磁铁和浮动磁性轴承制造技术

多个磁单元的单极磁铁，每单元由一磁体构成，除一极外整个磁体用导磁层覆盖，其上覆盖不导磁层。单元的暴露极极性相同，一起构成磁铁周表面。单元形状为圆环块，能组成环形第一磁铁，其外周为暴露极。第一磁铁叠成空心圆筒，用来构成浮在外套中的轴。外套有包围第一磁铁的第二磁铁，其内周面与第一磁铁外周面极性相同，使轴径向浮起。外套和轴轴向有叠放的附加磁铁，轴上的附加磁铁同极面对外套上附回磁铁的前面，使轴轴向浮起。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一般说来，本专利技术涉及磁铁。更详细地说，本专利技术涉及组合磁铁和带浮动磁轴承的装置。已有磁铁是由铁、钕、Sm2Co17制成的。其形状主要是棒、针或马蹄形。在这些磁铁中，两端分别为北极和南极。磁力线从一极流向另一极，一些磁力线由磁铁向外延伸。磁力线的弯曲形状是已知的，而且可以用在一张纸上散开的铁屑或适当的测试仪器容易地描绘出，这些现象表明，普通的磁铁不能提供有单极性区的磁场。也就是说北极总是明显地受南极的影响，反之亦然。英国专利说明书935215中公开的锥形磁铁，其高度是基底长的一半。锥形磁铁的尖为一极，基底是另一极。六个相同的锥形磁铁组合成一个立方体，假定这个立方体的表面只有单个锥形磁体基底的极性。假定相反的极性位于立方体的中心。公认的是，磁力线在磁铁外从北极流向南极，因此，按英国专利说明书，立方体的表面不是单极性的。而且，假若即使能将这些锥形磁铁组装成立方体，组装成的立方体表面也有北极和南极。这可以用最现代化的测试仪器精密测试加以证实。因此，用这些技术不可能获得单极性。美国专利说明书4222021公开的磁铁，从原则上说，是按相同的方式将一组单个磁体组装而成的。其差别是，美国专利公开的磁铁的中心有一个空腔，空腔表面假定按与磁铁外表面相反地磁化。-->正如测试结果表明的，由单个磁体装配成的磁铁还是有一个带北极和南极的外表面，或者带部分为北极，部分为南极的几个区的外表面，而且，这些组合磁铁的强度基本上小于组成该组合磁铁的那些单个磁体的强度。按美国专利构成的磁铁不可能获得单极性外表面。还知道一种磁铁，该磁铁的两极中的一极，以及两极之间的磁铁部分被外套包围着，因此，被包住的极的磁场被屏蔽，从一极到另一极的正常的磁力线曲率急剧降低。磁力线几乎只在罐形屏蔽套中流动，并在其中发生磁力线短路。这种磁体用于电子仪器中，例如，监控器。屏蔽可以防止周围电子元件对磁铁的干扰。还知道采用永磁铁的轴承装置。例如，德国专利2951010公开的一种高速气体离心机用的永磁铁径向轴承，该轴承由两个同轴的永磁铁环构成，两个永磁铁环是一个安装在另一个环的里边，由于它们在选取的轴向方向有相同的磁化，因此互相排斥。这种径向轴承适用于高速旋转的离心机，在此，被轴承支撑的质量是小的。由于空心圆柱形磁铁制造上的困难使得这种已知的轴承技术转用到较大的机器上受到限制。美国专利4186567中公开了另外的磁轴承。该轴承中，转子是由转子和定子之间的磁环径向地支撑在定子上。磁环被轴向磁化，并位于另一环上，按这种方式，磁化方向交替。永磁体和抗磁体在轴向方向上彼此靠近安装，以稳定转子。轴向稳定所需的这种附加抗磁体是用超导材料构成的，例如，可能是电流密度约为105安/厘米2的超导线圈。日本专利公开55-60719公开一种轴承装置，装置内永磁铁产生轴承用的轴向力和径向力。轴安装在轴套中，由轴上的磁环提-->供轴向支撑，相对的磁环装在轴套上。如上所述，从叠放在磁铁的北极流向南极的磁力线影响表面磁场。因此，从日本公开说明书公知的装置不能产生比相对放置的元件表面更佳的单极性表面。本专利技术的目的是提供一种能产生基本上是单极性磁场的磁铁。本专利技术的另一个目的是，提供一种由多个磁体组装而成的磁铁，按这种方式在磁铁表面能产生基本上是单极性的磁场。本专利技术还有一个目的是，提供一种浮动磁轴承，可以在不使用抗磁体的条件下，由能产生基本上是单性磁场的磁铁来产生浮力。本专利技术又一目的是提供一种浮动磁轴承，能在不使用抗磁体的条件下，由永磁体产生浮动力。本专利技术还有一个目的是，提供一种浮动磁轴承，它能够在仅仅使用能在其表面区产生基本上是单极性磁场的永磁铁的条件下产生浮力。本专利技术还有另一个目的是，提供能产生基本上是单极性磁场的磁铁的制造方法。本专利技术还有的目的是，提供浮动磁轴承的制造方法，其中能在不使用抗磁体的情况下，由能产生基本上是单极磁场的磁铁来产生浮力。本专利技术还有的其他目的是，提供浮动磁轴承的制造方法，该浮动磁轴承能在不使用抗磁体的情况下，由永磁体产生浮力。上述目的，以及通过描述所了解的其它目的，将会由本专利技术实现。本专利技术的一个方面属于磁铁。该磁铁有一个圆周表面，并包括多个磁体，每个磁体有构成圆周表面的一部分的第一表面区和包括隐蔽截面的第二表面区。每个隐蔽的截面上均有一个导磁盖。通过导磁盖限定的区域磁力线能从北极流向南极。在每个导磁盖上可以设置基本上不导磁的盖。被盖住的磁体最好-->装成能在磁铁圆周表面区内产生基本上是单极磁场的形式。磁铁的一个实施例中，每个磁体一般为锥形，每个第一表面或圆周表面部分基本上是球面的一部分。所有磁体装配成足以确定一个基本是球形的元件。磁体的另一个实施例中，每个磁体构成一个基本上是圆盘的拼块，这些磁体装配成足以确定一个实心的，基本上是圆柱形的元件。磁铁的另一个实施例中，每个磁体构成基本上是圆环的拼块，磁体装配成足以确定一个空心的，基本上是圆筒形的元件。按本专利技术构成的磁铁的整个表面是单极性区，当该表面与相同极性的互补磁表面相对而处时磁铁保持牢固。例如，假若磁铁构成一个圆柱，其外表面有所给定的极性，它在一个有这种极性的内表面，并且内径大于第一个圆柱的外径的空心圆柱中会基本上不运动的浮起。本专利技术的另一方面属于一个磁装置，它包括静止构件和旋转构件。第一构件至少包容第二构件的一部分，第一构件设置有包围第二构件的环形第一磁性元件。由第一构件包容的第二构件的部分设置有第二磁性元件，第二磁性元件有一个一般是园周的表面，并在圆周表面范围内基本上是单极性的磁场。两个构件安装成相互间相对浮动，第二构件包括包围第二磁性元件的圆周表面的无磁化套筒。第二磁性元件也可以是环状结构。第一和第二磁性元件最好是被永久磁化。第二构件可以包含一个轴，第一构件可以包含轴的外套。外套可以构成定子，轴可以构成转子。磁性元件中的至少一个、最好的是第二磁性元件可以包括一个磁体装配件，每个磁体可以构成园环的一个拼块，园环拼块有包括隐蔽-->截面的表面部分，这些隐蔽截面中至少有一些可以被不导磁的盖盖住。第一磁性元件可以包围第二磁性元件。第一磁性元件能被径向磁化，也就是说，第一磁性元件的北极和南极可以处在第一磁性元件的径向方向彼此相对的位置。磁性元件可能处于第一元件或外套中心区内。第一磁性元件有面对第二磁性元件的第一表面部分和包括在不同方向的截面的第二个表面部分。基本上不导磁的盖子盖在这些截面上。外套和轴有基本上平行的轴，外套可以设置有第一磁铁，轴设置有第二磁铁，它在外套和轴的轴向方向与第一磁铁相对而置。这些磁铁安装成同极彼此相对，以使外套和轴在它们的轴向方向相互定位。外套和轴可以各有一个凸缘，磁铁安装在各自的凸缘上。凸缘最好是环形。每个磁铁有面对其它磁铁的第一表面部分，和包括在不同方向的截面的第二表面部分。这些截面盖有基本上不导磁的盖。外套或轴可以在轴向有隔开的第一和第二凸缘，其它一些构件上的凸缘可以处于第一和第二凸缘之间。位于第一和第二凸缘之间的凸缘有各自面对第一凸缘和第二凸缘的第一和第二表面。第一表面和第二凸缘设置第一对相对的磁铁，第二表面和第二凸缘设置第二对相对的磁铁。磁铁被轴向磁化，即磁铁被磁化成在外套和轴的轴向方向上每块磁铁的北极和南极彼此相对，每对磁体按同性相对设置。轴向磁化磁铁在轴和外套的轴向方向交替地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有圆周表面的磁铁（２１；１２１；２２１；３２１）包括多个磁体（５；２０５），每个磁体有构成所说园周表面的一部分的第一表面部分（３；１０３；２０３；３０３）和有隐蔽截面（７、９、１１、１３；１０７、１０９、１１１、１１３；２０７、２０９、２１１、２１３）的第二表面部分；和在至少一些所说的截面（７、９、１１、１３；１０７、１０９、１１１、１１３；２０７、２０９、２１１、２１３）上的导磁盖（１５；１１５；２１５；３１５）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CH 1991-7-11 2072/911、一种有圆周表面的磁铁(21；121；221；321)包括多个磁体(5；205)，每个磁体有构成所说园周表面的一部分的第一表面部分(3；103；203；303)和有隐蔽截面(7、9、11、13；107、109、111、113；207、209、211、213)的第二表面部分；和在至少一些所说的截面(7、9、11、13；107、109、111、113；207、209、211、213)上的导磁盖(15；115；215；315)。2、按权利要求1的磁铁，还包括在每个所说导磁盖（15;115;215;315）上的基本上不导磁的盖（17;117;217;317）。3、按权利要求1的磁铁，其特征是，所说的每个磁体（5）一般是锥形，每个所说的第一表面部分（3）基本上是部分球面，所说的磁体（5）组装成一个基本上是球形的磁铁元件（21）。4、按权利要求1的磁铁，其特征是，所说的每个磁体（205）构成基本为园盘的一个拼块，所说的磁体（205）组装成一个基本上是实心园柱形的磁性元件（221）。5、按权利要求1的磁铁，其特征是，每个所说的磁体构成基本上为园环的拼块，所说的磁体组装成空心的基本上为园筒形的磁性元件（321）。6、按权利要求1的磁铁，其特征是，所说磁体（5;205）装配成在所说园周表面区产生一个基本上是单极性的磁场。7、一种磁性装置，包括一个静止构件（419）;和一个旋转构件（401），所说的一个构件（419）包容所说的另一构件（401）的至少一部分，在所说的一个构件（419）上设置环形第一磁性元件（423），并包围所说的另一构件（401），在所说另一构件（401）的所说部分设置第二磁性元件（413），第二磁性元件有一个一般的园周表面，并且在所说的园周表面区有基本上是单极性的磁场，所说构件（401和419）安装成相互浮动，所说另一构件（401）包括包围所说园周表面的不能磁化的轴套（411）。8、按权利要求7的装置，其特征是，所说的另一构件（401）包括轴（401），所说的一个构件（419）包括所说轴（401）用的一个外套（419）。9、按权利要求8的装置，其特征是，所说的另一构件（401）是所说的旋转构件（401）。10、按权利要求7的装置，其特征是，所说第二磁性元件（413）是环形的。11、按权利要求7的装置，其特征是，所说元件（413和423）是被永久磁化的。12、按权利要求7的装置，其特征是，所说磁性元件（413）至少有一个包括一个磁体组件。13、按权利要求12的装置，其特征是，所说的一个磁性元件（413）是...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根劳伯，
申请(专利权)人：汉斯于尔根劳伯，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]