Brevet FR2472106A1 — publié le 19810626

L'invention concerne un palier transversal à aimanta- tion permanente comportant deux bagues d'aimant permanent disposées coaxialement l'une dans l'autre et se repoussant réciproquement dans une direction radiale sous l'effet d'ai- mantations de même sens et qui sont montées de façon à pou- voir pivoter l'une par rapport à l'autre. On connaît des paliers transversaux à aimantation permanente par exemple pour des séparateurs tournant à gran- de vitesse pour l'enrichissement de l'uranium. Les sépara- teurs sont portés à leur extrémité supérieure par les paliers transversaux. Ces paliers transversaux étaient jusqu'à pré- sent réalisés par des aimants en AlNiCo isotropes, qui étaient formés par des bagues d'aimant permanent aimantées radialement et superposées. Etant donné que, dans cette forme de réalisation, la rigidité radiale est influencée très for- tement par le décalage axial, seuls des séparateurs relative- ment courts pouvaient être portés par ces paliers. En effet, dans le cas de vitesses de rotation élevées, il se produit dans le tube un raccourcissement sous l'effet d'un renfle- ment radial. En raison de la sensibilité de cette réalisa- tion connue, ce décalage axial devait être supporté par des moyens auxiliaires mécaniques onéreux. La présente invention a pour but de créer un palier possédant une rigidité radiale supérieure, qui permette une longueur plus importante de construction pour les séparateurs et par conséquent un accroissement du débit. Les bagues cons- tituant le palier doivent être homogènes du point de vue ma- gnétique et exemptes de contrainte et posséder une excentri- cité de 50 % plus faible que les réalisations connues jus- qu'alors. En outre il était exigé que, pour des efforts axiaux maximum prédéterminés et pour un décalage axial prévu de + 7 mm, la rigidité radiale ne soit pas inférieure à une valeur minimale de 1000 N/m et soit égale au point de travail à au moins 2000 N/m. Pour résoudre ce problème il est proposé un palier du type indiqué plus haut caractérisé par le fait que les bagues possèdent des aimantations axiales de même sens sui- vant la direction préférentielle de l'aimantation et des lon- gueurs axiales différentes. En outre le rapport des longueurs axiales des bagues est égal à 1:2,5. Avantageusement les bagues sont constituées par un alliage d'aimant permanent en terres rares-cobalt. Selon une variante de l'invention, la bague intérieu- re est fixée sur un arbre tournant d'une ultracentrifugeuse de gaz, constitué en un matériau non magnétisable et la bague extérieure est fixée à demeure sur le bottier. Afin que, pour un décalage axial prédéterminé la rigidité radiale ne tombe pas au-dessous de valeurs minima- les, les hauteurs des bagues doivent être différentes pour la partie fixe et pour la partie mobile du palier. Un rap- port de longueurs égal à 1:2,5 s'est avéré optimal en re- gard du débit pouvant être obtenu. Grâce à l'utilisation de bagues d'aimant, dans les- quelles la direction de pressage et la direction magnétique préférentielle et la direction d'aimantation sont identiques, il n'apparaît aucun problème de contrainte, de sorte que l'on peut fabriquer des bagues homogènes et exemptes de contraintes. Les avantages du palier conforme à l'invention sont par conséquent: 1) pour un décalage axial prédéterminé, obtention d'une rigidité radiale prédéterminée qui implique une réduc- tion de balourds, 2) interception de la variation de longueur axiale du système dans le palier magnétique et par conséquent suppression de moyens mécaniques onéreux, 3) fabrication de bagues exemptes de contraintes, notamment sur la base d'aimants en terres rares-cobalt. 4) fabrication des bagues en un élément, avec de ce fait une homogénéité magnétique élevée et une faible excen- tricité magnétique en résultant, ) possibilité d'obtention d'une densité énergéti- que plus élevée que dans le cas de bagues aimantées radiale- ment, 6) fabrication économique. Sur la figure annexée on a représenté schématique- ment un exemple de réalisation du palier transversal à aimantation permanente conforme à l'invention. Les deux bagues d'aimant permanent 1, 2, disposées concentriquement l'une dans l'autre, sont aimantées respec- tivement suivant une direction axiale 3, à savoir suivant la direction préférentielle de l'aimantation. La bague intérieu- re 2 est fixée sur un arbre 4 non magnétisable, tandis que la bague extérieure l est fixée, avec le même sens d'aiman- tation, sur un boîtier 5. L'équilibre stable suivant la di- rection axiale peut être obtenu au moyen d'un palier fron- tal fixe. Afin que soient autorisés des déplacement axiaux re- latifs des bagues d'aimant permanent 1, 2 sans réduction importante de la rigidité radiale, la bague d'aimant inté- rieure 2 ou même la bague d'aimant extérieure i est réali- sée avec une longueur axiale plus importante (hauteur d'aimantation). REVENDICATIONS 1. Palier transversal à aimantation permanente cons- titué par deux bagues d'aimant permanent disposées coaxiale- ment l'une dans l'autre et se repoussant réciproquement ra- dialement sous l'effet d'aimantationsde même sens et qui sont montées de façon à pouvoir pivoter l'une par rapport à l'autre, caractérisé par le fait que les bagues (1, 2) possèdent des aimantations axiales de même sens suivant la direction préférentielle de l'aimantation (3) et des lon- gueurs axiales différentes. 2. Palier transversal selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport des longueurs axia- les des bagues.(1, 2) est égal à 1:2,5. 3. Palier transversal selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les bagues (1, 2) sont constituées par un alliage d'aimant permanent à base de terres rares et de cobalt. 4. Palier transversal selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bague intérieure (2) est fixée sur un arbre tournant (4) d'une ultracentrifugeuse de gaz, constitué en un matériau non magnétisable, et que, la bague extérieure (1) est fixée à demeure sur le bottier (5).