Магнитный подшипник

Полезная модель относится к отрасли машиностроения и может быть использована в качестве опор маховиков и валов. Предложен магнитный подшипник, который состоит из тела вращения, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью тела вращения и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, что чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразными с полюсами, обращенными в противоположные стороны, и имеют в сечении форму трапеции.

Полезная модель относится к отрасли машиностроения и может быть использована в качестве опор маховиков и валов.

Известна конструкция магнитных подвесок маховика, которая включает как постоянные магниты или магниты системы в виде магнитов, которые имеют арматуры, так и электромагниты. Недостатком такой конструкции является ее сложность и значительные расходы электроэнергии для питания электромагнита. [Джента Дж., Накопление кинетической энергии, Москва, Мир, 1998, с.206-210, рис.4.7, 4.9].

Известен магнитный подшипник, который состоит из подвижных магнитов, связанных с осью вала и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, что чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразными с полюсами, обращенными в противоположные стороны. Вышеуказанный подшипник создает дополнительное сопротивление, ограничивает максимальные скорости вращения, ограничивает ресурс узла. [Гулиа Н.В., "Маховичные двигатели", М, Машиностроение, 1976, стр.57, рис.38].

Наиболее близким к заявляемому является магнитный подшипник, который состоит из вала, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью вала и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, которые чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразной формы с полюсами, обращенными в противоположные стороны. Подвижные магниты выполнены с нижними торцами одноименной полярности, а с верхними - разноименной полярности, с прилегающими торцами неподвижных магнитов, а ось маховика закреплена в фиксирующих опорах, причем неподвижный магнит имеет обойму из магнитопровящего материала и образует крайние верхние и нижние полюса противоположной полярности, обращенные друг к другу, а между ними находится, как минимум, один неподвижный и два подвижных магнита, при чем их полюса обращенные в противоположные друг другу стороны. Кольцевые магниты с плоскими гранями, которые в разрезе имеют форму прямоугольника, создают усилие вдоль оси вращения узла и при возникновении поперечного смещения величины зазоров между магнитами не изменяются, а соответственно не возникает силы, которая возвращает ось с внутренними магнитами к геометрической оси вращения подшипника. В связи с этим, недостатком вышеуказанного магнитного подшипника является невозможность фиксации оси в радиальных направлениях, [патент Российской Федерации 2253051, публикация 27.05.2005].

В основу полезной модели поставлена задача создать такой магнитный подшипник, в котором за счет выполнения кольцевых магнитов с сечением в форме трапеции обеспечивается фиксация оси в радиальных направлениях.

Поставленная задача решается тем, что предложен магнитный подшипник, который состоит из тела вращения, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью тела вращения и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, которые чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразной формы с полюсами, обращенными в противоположные стороны, согласно полезной модели кольцевые магниты выполнены таким образом, что в сечении имеют форму трапеции.

Сущность полезной модели объясняется чертежом. Магниты 3 и 4, предложенной формы, обращенные друг к другу таким образом, что между ними образуется определенный зазор. При этом магниты 3 и 4 имеют одноименную полярность, которая приводит к отталкиванию их друг от друга. Внутренний магнит 4, что закрепляется на оси 1, располагают между двумя магнитами 3, которые закрепляются в корпусе 2. Поскольку силы, которые действуют на внутренний магнит 4 противоположные по направлению действия, то в определенном положении сумма этих сил будет равна нулю. В таком случае ось 1 будет находиться в состоянии равновесия.

Если к внутреннему магниту 4 приложить некоторую силу, величины зазоров между магнитами изменятся, в результате чего возникнет сила, которая будет пытаться повернуть внутренний магнит в состояние равновесия. Это обеспечит стойкость подшипника без использования дополнительных поддерживающих подшипников.

Заявленная полезная модель может использоваться в разных быстроходных узлах вращения.