用于支撑辊轴的磁力轴承装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于支撑辊轴的磁力轴承装置，更具体而言，涉及使用永磁体或电磁体以非接触方式支撑辊轴的磁力轴承装置。本发明专利技术的用于支撑辊轴的磁力轴承装置包括：磁体，其用于在朝向辊轴形成的突出部处产生磁场；以及体部，其用于在一个方向上支撑所述磁体。在所述辊轴与所述突出部之间形成气隙的同时支撑所述辊轴，并且对所述突出部的两侧实施了倒角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于支撑辊轴的磁力轴承装置，更具体而言，涉及使用永磁体或电磁体以非接触方式支撑辊轴的磁力轴承装置。
技术介绍
通常，在转子领域中轴承是核心部件，为了使旋转期间的机械摩擦最小化，采用注入油或气体的方法。在现有的轴承的旋转中，例如轴承的轴旋转或者使用球轴承进行旋转等中，必然发生机械接触。当在电镀线中使用这样的轴承时，该轴承在温度在450°C _470°C的范围内 的电镀槽中旋转而逐渐被磨损，且导致不稳定的旋转，所以当辊旋转时出现振动和噪声。具体而言，当钢板通过后侧的气体擦拭装置的气刀时，上述振动增大了电镀量偏差，导致产品缺陷。因此，为了事先防止由机械接触和磨损导致的问题，需要周期性地每隔两周或三周更换辊轴。然而，由于设备的大型化和线的高速化，依然存在机械球轴承的寿命迅速缩短的问题。如图I所示，现有的热浸镀锌装置中，通过电镀槽I的钢板6通过导辊3、稳定辊5和校正棍4,之后通过气刀2、电磁稳定器(electro magnetic stabilizer) 8和顶棍7。电镀槽I中的熔融锌的温度在450°C _460°C的范围内，可通过各种宽度和厚度的钢板6。施加到辊轴上的负载根据待供应的钢板6而不同。在导辊3的情况下，其两端可以被施加500kgf的最大负载。此外，由于诸如振动之类的动态特性，在辊的旋转方向上可以作用有± IOOkgf的负载，在辊的轴向上可以作用有小于IOOkgf的最大负载。在上述的热浸镀锌过程中，由于各种类型的钢和张力，并非作用有恒定的力。因此，当处理高强度钢或高抗拉钢时，需要这样一种热浸镀锌装置其具备磁力轴承，即使在辊的两端向径向作用的力和轴向作用的力变化的情况下，也具有迅速反应和强的物理特性，且能以非接触方式使用，从而其寿命长。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的一个目的在于，分析支撑辊轴的磁力轴承装置的特性，根据其结果设计对电磁力的性能有影响的最适合的主要因素。本专利技术的另一目的在于，为了稳定的驱动而控制施加的电流，从而消除辊和钢板的振动。本专利技术的另一目的在于，减小气刀执行气体擦拭时的电镀量偏差，并使得能够半永久地使用电镀槽内的辊轴。本专利技术的另一目的在于，使用未采用昂贵传感器的磁力轴承，以使反应速度比使用现有近接传感器的控制更快。解决课题的方法根据本专利技术的一方面，提供了一种磁力轴承装置，其特征在于，包括磁体，其在朝向辊轴形成的突出部处产生磁场；以及体部，其在一个方向上支撑所述磁体。在所述辊轴与所述突出部之间形成气隙的同时支撑所述辊轴，并且所述突出部的两侧实施了倒角。本专利技术的一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁体包括电磁体、永磁体或电磁体和永磁体的组合，通过所述突出部处产生的磁场在所述辊轴与所述突出部之间形成气隙的同时支撑所述辊轴。所述电磁体包括具有朝向所述辊轴形成的突出部的磁极和缠绕所述磁极的线圈，所述永磁体包括朝向所述辊轴形成的突出部，所述永磁体的突出部缠绕有线圈。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，包括轴向磁力轴承， 其形成在所述辊轴的两端，当所述辊轴旋转时在所述辊轴的方向上支撑所述辊轴；以及径向磁力轴承，其形成在所述辊轴的径向方向，当所述辊轴旋转时在所述辊轴的径向方向上支撑所述辊轴。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，当所述磁体是电磁体时，对所述线圈施加直流电。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，通过脉冲宽度调制(PWM, Pulse Width Modulation)驱动器施加所述直流电。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，当所述磁体是电磁体时，所述线圈是Y形连接的。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，当所述磁体是电磁体时，根据对所述线圈施加的电流的大小来控制所述辊轴与所述磁极之间的气隙。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁力轴承装置设置在热浸镀锌装置的导辊中，所述磁极与包围所述导辊的辊轴的熔融锌之间的气隙在O. 2mm~ 1mm的范围内。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁力轴承装置通过使用氮或空气作为冷却气体来冷却。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述冷却气体从所述磁力轴承装置上方下降并通过所述磁力轴承装置，然后上升到所述磁力轴承装置上方。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述冷却气体从所述磁力轴承装置上方下降并通过所述磁力轴承装置，然后下降到所述磁力轴承装置下方。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，设置在所述磁力轴承装置外部的壳体包括非磁性材料。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁极的实施了倒角的突出部的周向长度小于所述磁极的未实施倒角的突出部的周向长度的二倍。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，当所述磁体是电磁体时，对所述线圈施加交流电，并且由所述交流电形成的随时间改变的磁场来产生所述辊轴的径向浮力和所述辊轴的周向推进力。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述辊轴由铜或铝导体形成。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁力轴承装置支撑设置在热浸镀锌装置中的导辊、稳定辊和校正辊中的任一者。本专利技术的另一实施例中提供的磁力轴承装置，其特征在于，所述磁体包括具有朝向所述辊轴形成的突出部的磁极，并且所述径向磁力轴承的体部通过在所述辊轴的周向上连接所述磁极而一体化。有益效果根据本专利技术的实施方案，能够使用永磁体或电磁体以非接触方式支撑辊轴。而且，因不发生机械接触而摩擦导致的噪声以及能量损失小，无需进行润滑或密封。因此，允许辊轴的旋转速度到非常高的水平，从而可高速生产电镀钢板。此外，根据本专利技术，可根据增益来调整轴承的刚度和阻尼控制，从而可在临界速度或更大的速度实现稳定的加速。因此，可显著减小被更换轴承的数量。 附图说明图I是现有热浸镀锌装置的示意图。图2是本专利技术的热浸镀锌装置中钢板通过辊的状态的图。图3是解释本专利技术的轴向磁力轴承的结构的配置图。图4是本专利技术的径向磁力轴承的内部结构图。图5是本专利技术的径向磁力轴承的体部的立体图。图6是本专利技术的第一实施例的径向磁力轴承的冷却装置的内部结构图。图7是本专利技术的第二实施例的径向磁力轴承的冷却装置的内部结构图。图8是本专利技术的磁极的实施了倒角的突出部的放大图。图9是本专利技术的径向磁力轴承的性能曲线图。图10是本专利技术的轴向磁力轴承的性能曲线图。图11是示出了根据本专利技术磁极数的电流与线圈绕组数之间的关系的曲线图。附图标记I电镀槽6钢板9线圈10磁极11辊轴12突出部13标称气隙 14冷却气体15 壳体16 棍17熔融锌 18径向磁力轴承19轴向磁力轴承20冷却气体罐21 管22 网筛23密封膜24体部具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方案进行说明。然而，本专利技术可以多种不同形式实施，而不应被解释为限于本文中阐述的实施方案。为了更明确的说明，对图中的要素的形状以及大小等可进行夸大，且图中相同的参考标记指代相同的要素。图2是本专利技术的热浸镀锌装置中钢板通过辊的状态的图。参照图2，该热浸镀锌装置包括电镀槽I，其填充有熔融锌；辊16，其被放入电镀槽I中并以辊轴11为中心旋转，从而移送放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泰仁，池昌运，权容焄，金根永，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：