МАГНИТНЫЙ ПОДШИПНИК

Полезная модель относится к магнитным подшипникам. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является электрическая машина с магнитным подвесом ротора, содержащая корпус, вал, статор и ротор, расположенные с рабочим воздушным зазором друг относительно друга. (Авт. свид. СССР №1372494, МКИ Н 02 К 7/09, Б. №5, 1988 г.), принятое за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в прототипе использованы для выполнения функции магнитного подвеса использованы источник электроэнергии, сложные обмотки и магнитопроводы.
Сущность полезной модели заключается в использовании магнитных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов для создания бесконтактных подшипников, исключающих применение источников электроэнергии.
Технический результат-упрощение конструкции подшипника, повышение надежности, долговечности, уменьшение коэффициента трения, устранение источника электроэнергии. Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, вал, статор и ротор, расположенные с рабочим воздушным зазором друг относительно друга, особенность заключается в том, что статор выполнен в виде постоянного магнита, по форме полого цилиндра с осевой намагниченностью, а ротор выполнен в виде постоянного магнита цилиндрической формы с той же осевой намагниченностью, что и статор, и установлен вовнутрь статора одноименным полюсами, слева от ротора с рабочим воздушным зазором установлены соосно с валом опорный левый кольцевой дисковый постоянный магнит, а справа от ротора с рабочим воздушным зазором установлен опорный правый кольцевой дисковый постоянный магнит, торцы левого и правого кольцевых магнитов расположены к статору и ротору одноименной полярностью, при этом ротор жестко соединен с валом.
На фиг.1 изображен магнитный подшипник.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Подшипник с магнитным подвесом ротора включает корпус 1, статор 2, выполненный в виде постоянного магнита, по форме полого цилиндра с осевой намагниченностью, а
ротор 3 выполнен в виде постоянного магнита цилиндрической формы с той же осевой намагниченностью и установлен с воздушным зазором 7 вовнутрь статора 2 одноименным полюсами, что и статор 2, слева от ротора 3 с рабочим воздушным зазором 7 установлен опорный левый кольцевой дисковый постоянный магнит 4, а справа от ротора 3 с рабочим воздушным зазором установлен опорный правый кольцевой дисковый постоянный магнит 5, торцы левого и правого кольцевых магнитов 4, 5 расположены к статору 2 и ротору 3 одноименной полярностью, с зазором 8, при этом ротор 3 жестко соединен с валом 6.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении радиальной нагрузки на вал 6 подшипника с магнитным подвесом ротора 3, уменьшатся радиальный рабочий зазор 7 между магнитами статора 2 и ротора 3, установленных внутри корпуса 1. Вследствие этого нелинейно и практически мгновенно возрастает сила магнитного отталкивания их поверхностей одноименной магнитной полярности. В результате автоматически компенсируется радиальная статическая и динамическая нагрузка. При возникновении осевой динамической нагрузки на вал 6 уменьшатся рабочий зазор 8 между магнитами статора 2, ротора 3 и торцевыми кольцевыми магнитами 4, 5. Вследствие этого нелинейно и практически мгновенно возрастает сила магнитного отталкивания их поверхностей одноименной магнитной полярности. В результате автоматически компенсируется осевая динамическая нагрузка на вал 6 магнитного подшипника.
Таким образом, подшипник с магнитным подвесом ротора 3 обеспечивает эффективную компенсацию радиальных динамических и статических нагрузок на валу 6 благодаря нелинейному повышению сил магнитного отталкивания одноименных полюсов магнитов статора 2 и ротора 3. Подшипник также обеспечивает эффективную компенсацию и осевых нагрузок и перемещений вала 6 благодаря нелинейному повышению сил магнитного отталкивания одноименных полюсов магнитов статора 2 и ротора 3 от торцевых магнитов 4, 5. Магнитные материалы, их размеры и рабочие зазоры подшипника выбирают по условию превышения магнитных сил отталкивания предельно допустимых динамических нагрузок на вал подшипника.