一种磁流体永磁混合轴承制造技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术涉及一种采用磁流体永磁混合轴承，其原理是主要是在轴承间隙中加入磁流体，在轴承转轴上安装永磁体，并通过电力电子电路控制线圈产生可控磁路，对轴承转轴上的永磁体产生吸引，使转轴在轴承内腔中悬浮旋转

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体永磁混合轴承


[0001]本专利技术涉及一种新型磁流体永磁混合轴承
。

技术介绍

[0002]普通的轴承在特定的使用场合有如下的缺陷，例如摩擦磨损，而导致轴承寿命较短，需要经常更换和维护
。
由于摩擦和磨损的存在，普通轴承需要定期检查和维护，以确保其正常运行
。
这也会导致设备停机时间增加和维护成本上升
。
[0003]进一步的，由于摩擦力的存在，普通轴承在高速旋转时会产生振动和噪音，对设备的稳定性和工作环境造成影响
。
[0004]此外，为减小摩擦和磨损，又引入了润滑的技术手段
。
普通轴承需要使用润滑剂来减少摩擦和磨损，因此需要定期添加和更换润滑剂，增加了维护成本和操作复杂性
。
[0005]为了解决以上普通轴承在特定应用环境下短板的问题，出现了一种应用磁力的磁轴承，它是一种利用磁力作用将转子悬浮于空间并能实现高速旋转的轴承
。
现有的磁轴承一般采用电路控制导线中的电流所产生的磁力线，使转轴悬浮，这是采用主动磁力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磁流体永磁混合轴承，其特征在于，包括：轴承外架
、
轴承内芯
、
磁流体
、
永磁体
、
壳体和电气控制模块；所述轴承外架具有圆柱状内腔，是轴承运行时的静态部件，由第一导磁连接部
、
第二导磁连接部
、
铁芯
、
绕组构成；所述轴承内芯包括转轴本体和永磁体磁环，所述转轴本体总体呈符合空气动力学的圆柱形，是轴承运行时的动态部件，沿轴线方向安装于轴承外架的圆柱状内腔中，永磁体磁环安装于转轴本体的圆柱状结构上；所述混合轴承还包含有磁流体和永磁体，磁流体和永磁体为被动磁力发生体，在该混合轴承中起到被动产生磁力的作用，为整个轴承运行提供基础的磁力支持和应对高速复杂变化的动态载荷时的带阻尼的承载力；所述轴承外架和轴承内芯之间设计和安装时留有空隙，沿转轴方向顺次分布可称为磁流体腔室和空隙腔室，所述磁流体充入磁流体腔室；所述电气控制模块和所述铁芯
、
所述绕组共同构成主动磁力发生装置，所述电气控制模块具有控制单元
、
驱动执行单元和位置传感器，所述控制单元接受位置传感器传送来的位置偏移信号，并发出相应的控制指令至驱动执行单元，驱动执行单元中的电力电子器件发出相应的
PWM
波形至绕组，由绕组产生相应的主动控制磁场，并由铁芯进行增强，形成对混合轴承的轴承转轴本体旋转运行时的磁力悬浮支撑；在所述混合轴承的运行中，由永磁体
、
磁流体产生的被动磁力和所述电气控制模块所产生的主动磁力相结合，对安装于转轴本体上的永磁体磁环产生磁力，使轴承内芯悬浮运行
。2.
根据权利要求1所述的磁流体永磁混合轴承，其特征在于，所述磁流体位于轴承内芯与轴承外架之间的间隙中；在具有同一机械结构设计的磁流体永磁混合轴承中，可以通过注入不同型号的磁流体，以获得不相同的混合轴承运行负载特效；与磁流体共同提供被动磁力支撑的永磁体可设计为圆环柱形，称为圆环状永磁体，安装于所述第一导磁连接部和第二导磁连接部之间，使磁力线在三者之间沿着磁路顺次通过第一导磁连接部
、
永磁体和第二导磁连接部，与所述轴承内芯的永磁体磁环产生相吸的力
。3.
根据权利要求2所述的磁流体永磁混合轴承，其特征在于，所述磁流体腔室其所占转轴长度与空隙腔室所占转轴长度根据混合轴承所需要的应用场景下，使充入磁流体的体积数量可变，可使基础支撑力和动态支撑力的比例相对变化；所述磁流体腔室和所述空隙腔室的长度的相对比例可以在设计时根据实际轴承的负荷特性中高速动态响应磁力支持和基础磁力支持的实际比例进行调整
。4.
根据权利要求3所述的磁流体永磁混合轴承，其特征在于，为使转轴本体轴线垂直方向的受力相对均匀，所述磁流体腔室和所述空隙腔室的长度的相对比例优选推荐设置为
1:1
至
1:3
之间
。5.
根据权利要求1至4任一项所述的磁流体永磁混合轴承，其特征在于，所述电气控制模块的控制单元中包含了并仅包含唯一一个不完全微分
PID
控制模块和唯一一个
PI
控制模块，简化了控制的复杂程度，对控制响应速度进行了提升；所述控制模块接收来自于位置传...

【专利技术属性】
技术研发人员：靖传洋，刘飞鹏，段立扬，何迪飞，罗智文，
申请(专利权)人：清正源华北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：