技术领域

本发明涉及一种永磁悬浮轴承及其安装结构。 背景技术

磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中 ，使转子与定子之间没有 机械接触， 转子可以运行到很高的转速， 具有机械磨损小、能耗低、噪声小、 寿命长、 无需润滑、 无油污染等优点， 特别适用于高速、 真空、 超净等特殊 环境中。

本申请的发明人在中国专利 CN 201531526U中公开了一种永磁悬浮轴 承， 这种永磁悬浮轴承主要包括内圈和外圈， 其中内圈为永磁体， 外圈由导 磁材料或非导磁材料制成。在该永磁悬浮轴承 外圈的两端分别固定有轴向永 磁体， 且外圈上固定设置有径向永磁体， 该径向永磁体与内圈相吸。 内圈套 装在外圈内部， 在非承载状态下， 内圈与外圈处于贴合状态。 工作时， 将轴 颈安装在内圈中， 轴对内圈的压力能克服径向永磁体对内圈的吸 力， 从而使 内圈处于悬浮状态。 这种永磁悬浮轴承结构简单， 实用性强， 这种永磁悬浮 轴承适用于内圈为转子、 外圈为定子的工作场合。 但对于一些外圈为转子、 内圈为定子的工作场合， 如各种车辆的从动轮中， 上述永磁悬浮轴承并不适 用。

因此， 需要提供一种适用于外圈为转子、 内圈为定子的工作场合的永磁 悬浮轴承。 发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的永磁悬 浮轴承及该永磁悬浮轴 承的安装结构， 所述永磁悬浮轴承及其安装结构适用于外圈为 转子、 内圈为 定子的工作场合。

作为本发明的一个方面， 本发明提供一种永磁悬浮轴承， 该永磁悬浮轴 承包括： 内圈； 外圈， 该外圈为永磁体， 所述内圈套在所述外圈中， 所述外 圈沿轴向方向的厚度小于所述内圈沿轴向方向 的厚度； 第一径向永磁体， 该 第一径向永磁体固定在所述内圈上且沿径向方 向上与所述外圈磁力相吸； 多 个轴向永磁体， 该多个轴向永磁体固定在所述内圈上并分别位 于所述外圈沿 轴向方向的两侧， 从而使所述外圈在沿轴向方向上处于力平衡状 态。

优选地， 在所述外圈处于非承载状态下， 所述第一径向永磁体与所述外 圈之间沿径向方向的磁性吸引力能够使所述外 圈与所述内圈或所述第一径 向永磁体接触； 在所述外圈处于承载状态下， 所述外圈能够在所述内圈外悬 浮起来， 以进行自由转动。

优选地，所述第一径向永磁体沿轴向方向的厚 度不小于所述外圈沿所述 内圈轴向方向的厚度，且所述第一径向永磁体 沿所述内圈轴向方向的厚度为 所述内圈沿轴向方向的厚度的 1/3至 2/3。

优选地， 所述内圈具有槽， 所述第一径向永磁体固定安装在所述槽内。 优选地， 所述槽形成在所述内圈的沿轴向方向的中心位 置。

优选地， 所述第一径向永磁体为扇环体， 该扇环体的中心轴线与所述内 圈的中心轴线相同， 且所述第一径向永磁体的外圆周面与所述内圈 的外圆周 面对齐。

优选地， 所述轴向永磁体为与所述内圈同轴的扇环体， 所述轴向永磁体 的外半径小于所述外圈的外半径并大于所述内 圈的外半径。

优选地，所述轴向永磁体沿径向方向的宽度为 所述外圈沿径向方向的宽 度的 1.5-2.5倍。

优选地， 在所述永磁悬浮轴承轴向方向的正投影视图中 ， 所述第一径向 永磁体的内圆周面的投影为第一弧形，所述轴 向永磁体的内圆周面的投影为 第二弧形， 该第一弧形和第二弧形均相对于所述第一弧形 的中点与第二弧形 的中点之间的连线对称， 且所述第一弧形和第二弧形的开口彼此相对。

优选地， 所述第一弧形的中心角 α为 60度至 100度， 所述第二弧形的 中心角 β为 120度至 200度。

优选地， 该永磁悬浮轴承还包括第二径向永磁体， 该第二径向永磁体与 所述第一径向永磁体相对于所述内圈的中心轴 线对称设置，且所述第二径永 磁体的磁极方向与所述第一径向永磁体的磁极 方向相反。

优选地， 所述外圈、 所述第一径向永磁体和所述多个轴向永磁体的 磁极 方向均为沿轴向方向。

作为本发明的另外一个方面， 提供一种永磁悬浮轴承的安装结构， 该安 装结构包括： 永磁悬浮轴承， 该永磁悬浮轴承为本发明所提供的永磁悬浮轴 承； 辅助轴承， 该辅助轴承与所述永磁悬浮轴承的内圈共轴； 固定轴， 所述 永磁悬浮轴承的所述内圈和所述辅助轴承的内 圈固定安装在所述固定轴的 外圆周面上； 和中空的旋转轴， 所述永磁悬浮轴承的所述外圈和所述辅助轴 承的外圈固定安装在该旋转轴的内圆周面上。

优选地， 安装完成后， 所述永磁悬浮轴承的所述第一径向永磁体与所 述 永磁悬浮轴承的所述外圈之间的磁性吸引力与 作用在所述旋转轴上的载荷 方向相反。

按照本发明所提供的永磁悬浮轴承， 利用作为永磁体的外圈与轴向永磁 体和径向永磁体的磁力作用， 实现对外圈的轴向位置控制和径向位置控制， 更适用于外圈为转子、 内圈为定子的工作环境。 附图说明

图 1为根据本发明一种实施方式的永磁悬浮轴承� �立体结构示意图； 图 2为图 1中永磁悬浮轴承的分解示意图

图 3为图 1中永磁悬浮轴承的轴向剖视图；

图 4为图 1中永磁悬浮轴承内圈轴向剖视图；

图 5为图 1中永磁悬浮轴承的第一径向永磁体的立体图� �

图 6为图 5中第一径向永磁体的径向截面图；

图 7为图 3的 A-A向视图；

图 8为图 1中永磁悬浮轴承的磁极分布示意图； 和

图 9为根据本发明的永磁悬浮轴承的安装结构的� �种实施方式。 具体实施方式

下面参考附图对本发明的具体实施方式进行详 细地描述。

如图 1至图 3所示， 本发明所提供的永磁悬浮轴承包括：

内圈 1 ;

外圈 2， 该外圈 2为永磁体， 所述内圈 1套在所述外圈 2中， 且所述外 圈 2的内径大于所述内圈 1的外径，所述外圈 2沿轴向方向的厚度小于所述 内圈 1沿轴向方向的厚度；

第一径向永磁体 3， 该第一径向永磁体 3固定在所述内圈 1上且沿径向 方向上与所述外圈 2磁力相吸；

多个轴向永磁体 4， 该多个轴向永磁体 4固定在所述内圈 1上并分别位 于所述外圈 2沿轴向方向的两侧，从而使所述外圈 2在沿轴向方向上处于力 平衡状态。

此处， 所述永磁悬浮轴承的外圈 2为永磁体， 工作时， 外圈 2安装在轮 毂中， 内圈 1的内部安装不做旋转运动的轴， 轮毂上的零部件能够随所述外 圈 2 (即转子） 一起转动。 关于永磁悬浮轴承的设置安装将在下文中进行 详 细描述。 内圈 1可以由导磁材料制成， 也可以由非导磁材料制成， 外圈 2的内径 大于所述内圈 1的外径， 这样， 内圈 1套在外圈 2中。 由于内圈 1上还固定 安装有第一径向永磁体 3， 该第一径向永磁体 3与外圈 2磁力相吸， 因此， 在外圈 2处于非承载状态时第一径向永磁体 3对外圈 2的吸引力能平衡负载 对外圈 2的一部分或全部作用力。

第一径向永磁体 3可以通过多种方式固定安装到内圈 1上，例如可以在 内圈 1中机加工有缺口， 并将第一径向永磁体 3嵌入该缺口中， 然后利用粘 合剂或填料将第一径向永磁体 3牢固固定。 当然， 第一径向永磁体 3并不限 于上述这种安装方式， 在内圈 1为导磁性材料制成的情况下， 第一径向永磁 体 3也可以固定设置在内圈 1的外圆周面上。 因此， 第一径向永磁体 3与内 圈 1的固定安装方式可以根据具体的应用场合而� �以选择， 这将在下文中进 行更为详细地描述。

由于内圈 1与外圈 2之间并没有固定连接方式，永磁悬浮轴承处� �负载 状态时， 外圈 2在内圈 1外面悬浮， 外圈 2容易沿轴向方向移动， 内圈 1上 固定安装多个轴向永磁体 4， 并将该多个轴向永磁体 4设置在外圈 2沿轴向 方向的两侧能够使所述外圈 2在沿轴向方向上处于力平衡状态， 确保外圈 2 停留在合适的位置并能防止所述外圈 2沿轴向方向窜动。

轴向永磁体 4可以通过多种方式固定在内圈 1上的合适的位置。 例如， 轴向永磁体 4可以固定到内圈 1的外圆周面上。 再如， 至少一个轴向永磁体 4固定在内圈 1的第一端面 6上且至少一个轴向永磁体 4固定在内圈 1的第 二端面 7上， 从而使外圈 2在轴向方向上实现受力平衡状态。 另外， 轴向永 磁体 4还可以嵌入内圈 1中， 与第一径向永磁体 3类似。

优选地，分别固定在外圈 2的两侧的轴向永磁体 4数量相等且形状相同， 这样能更好维持外圈 2在轴向方向上的力平衡状态。

下面对上述永磁悬浮轴承的原理进行更为详细 地描述。 在轴向方向上， 轴向永磁体 4对外圈 2的磁性力可以为斥力或引力， 但 在优选情况下， 轴向永磁体 4对外圈 2的磁性力为斥力， 从而能够确保外圈 2保持与轴向永磁体 4之间具有合适的距离。 由于在轴向方向上， 外圈 2处 于平衡状态， 因此一旦外圈 2偏向内圈 1的的某一端， 则该端上设置的轴向 永磁体 4对该外圈 2的斥力增大， 且另一端上设置的另外的轴向永磁体 4对 该外圈 2的斥力减小， 从而在轴向方向上推动外圈 2又恢复到平衡状态。

优选地， 第一径向永磁体 3与外圈 2之间的吸引力应该足够大， 在外圈 2处于非承载状态下， 第一径向永磁体 3与外圈 2之间沿径向方向的磁性吸 引力能够使外圈 2与内圈 1或第一径向永磁体 3接触， 如图 3所示； 且在外 圈 2处于承载状态下，外圈 2能够在第一径向永磁体 3以及负载的共同作用 下实现在径向方向上的受力平衡， 并能在所述内圈 1外悬浮起来， 以进行自 由转动。

因而，在承载状态下，利用本发明的技术方案 能够实现外圈的悬浮状态， 可以由外圈在负载状态下做 （几乎） 没有摩擦的转动。

优选地， 第一径向永磁体 3沿轴向方向的厚度 d3为内圈 1沿轴向方向 的厚度的 1/3至 2/3。 进一步优选地， 第一径向永磁体 3的厚度 d3为内圈 1 沿轴向的厚度的 1/2。

优选地，第一径向永磁体 3沿轴向方向的厚度不小于外圈 2沿轴向方向 的厚度。 进一步优选地， 第一径向永磁体 3沿内圈 1轴向方向的厚度等于外 圈 2沿内圈 1沿轴向方向的厚度。通过使第一径向永磁体 3沿内圈 1轴向方 向的厚度与外圈 2沿轴向方向的厚度相等， 能够使外圈 2获得稳定的磁性吸 引力， 从而有利于确保外圈 2在径向方向和 /或轴向方向处于稳定状态。

通常， 为了安装第一径向永磁体 3， 可以在内圈 1中预先设置有缺口或 槽 13，如图 4所示，然后在装配过程中将第一径向永磁体 3固定安装到该槽 13内即可。 优选地， 槽 13形成在内圈 1上沿轴向方向的中间位置， 从而使得第一 径向永磁体 3位于内圈 1中沿轴向方向的中间位置。 因而， 所述内圈 1的中 心横截面 8将第一径向永磁体 3分为相对于该中心横截面对称的两部分。按 照该结构， 在非承载状态下， 位于内圈 1中沿轴向方向的中间位置的第一径 向永磁体 3在轴向方向上也位于内圈 1内的中间位置。 因此， 利用磁性吸引 力， 第一径向永磁体 3在轴向方向上能够起到对外圈 2定位的作用， 从而在 更大程度上确保外圈 2在轴向方向上处于正确的位置。

除通过设置在内圈 1的上的槽 13将扇环体的第一径向永磁体 3固定在 内圈 1上之外， 还可以通过粘结剂将第一径向永磁体 3牢固地粘结到内圈 1 上，只要满足在对外圈 2施加磁性吸引力的同时，不影响外圈 2的旋转即可。

第一径向永磁体 3的形状并无特别要求， 以能够通过磁性作用力来实现 对外圈 2的位置控制即可。例如，第一径向永磁体 3可以为长方体形、条形、 环形等。

为了便于所述第一径向永磁体 3的安装， 优选地， 第一径向永磁体 3为 扇环体， 在内圈 1的轴向方向上， 扇环体的第一径向永磁体 3具有厚度 d3， 如图 5所示。 优选地， 该扇环体的中心轴线与内圈 1的中心轴线相同， 这样 外圈 2受到第一径向永磁体 3的磁性吸力分布较为均匀。

优选地， 第一径向永磁体 3沿径向方向的宽度 w3与内圈 1沿径向方向 的宽度相同， 且第一径向永磁体 3的外圆周面与内圈 1的外圆周面对齐； 进 一步优选地， 第一径向永磁体 3的外圆周面与内圈 1的外圆周面也对齐。 在 该结构中， 在非承载状态下， 外圈 2能够被吸到第一径向永磁体 3的外圆周 面上， 如图 3和图 7所示。

将扇环体的第一径向永磁体 3装入内圈 1中， 通常采用两种结构方式。 第一种方式如图 1、 图 2、 图 5和图 6中所示的扇环体， 其中， 该扇环 体的第一径向永磁体 3的两个端面 9、 10 (该两个端面也彼此平行） 与内圈 1的中心轴线相平行。 在该结构中， 扇环体的内圆周面的圆周方向的圆弧所 对应的中心角与外圆周面的圆周方向的圆弧所 对应的中心角是不同的。

另一种方式如图 7所示， 内圈 1的中心轴线位于扇环体的第一径向永磁 体 3的两个端面 9、 10所在的平面内， 也就是说， 内圈 1的中心轴线为第一 径向永磁体 3的两个端面 9和 10所在平面的交线。 在该结构中， 第一径向 永磁体 3的扇环体的内圆周面的圆周方向的圆弧所对� �的中心角与外圆周面 的圆周方向的圆弧所对应的中心角是相同的。

为了使第一径向永磁体 3对外圈 2产生合适的足够的磁性吸引力，优选 地， 所述第一径向永磁体 3的扇环体的内圆周面的圆周方向的圆弧 （如图 6 所示的弧 AB )所对应的中心角（如图 7所示的中心角 α)为 60度至 100度。

进一步优选地，第一径向永磁体 3的扇环体的内圆周面的圆周方向的圆 弧所对应的中心角为 90度。

以上对本发明的永磁悬浮轴承的第一径向永磁 体 3的设置及其作用进行 了详细地描述。 下面对轴向永磁体 4进行详细地描述。

如上所述， 轴向永磁体 4的个数为多个。 但优选地， 为了简便轴向永磁 体 4与内圈 1的装配， 轴向永磁体 4可以设计为两个， 其中一个轴向永磁体 4可以位于内圈 1的第一端面 6上， 另一个轴向永磁体 4可以位于内圈 1的 第二端面 7上。但本发明并不限于此， 位于第一端面 6上的轴向永磁体 4可 以为多个， 位于第二端面 7上的轴向永磁体 4也可以为多个， 位于第一端面 6上的轴向永磁体 4的个数与位于第二端面 7上的轴向永磁体 4的个数可以 不同， 只要能够实现外圈 2在轴向方向上处于力平衡状态即可。

分别位于内圈 1的两个端面上的两组轴向永磁体 4作用在外圈 2上的磁 力为斥力 （或引力）， 该一对斥力 （或引力） 在轴向方向上的分力 （如果有 的话）大小相等、 方向相反， 因而在轴向方向上合力为零， 从而能够确保外 圈 2在轴向方向上的稳定。 轴向永磁体 4的几何形状并没有特殊要求， 只要 优选地， 为了使轴向永磁体 4对外圈 2施加理想的作用力， 如斥力， 如 图 3所示， 轴向永磁体 4沿径向方向的宽度 w4大于内圈 1沿径向方向的宽 度， 从而使轴向永磁体 4的外圆周面突出于内圈 1的外圆周面， 以使轴向永 磁体 4与外圈 2的位置更为接近， 以获得理想的磁性斥力。

优选地， 轴向永磁体 4为扇环体， 该扇环体的中心轴线 （即该扇环体的 内或外圆周面所在的圆柱面的中心轴线） 与内圈 1的中心轴线相同。 因而， 轴向永磁体 4的内圆周面、外圆周面以及内圈 1的内圆周面和外圆周面具有 共同的中心轴线， 从而使外圈 2的设置不会影响到外圈 2与负载的连接及其 旋转运动。在这里， 轴向永磁体 4的扇环体与上述第一径向永磁体 3的扇环 体结构类似， 因而不再进行详细地描述。

优选地， 为了便于内圈 1的安装， 轴向永磁体 4的扇环体的内圆周面与 内圈 1的内圆周面对齐， 如图 3所示。

轴向永磁体 4在内圈 1上的安装位置以能对外圈 2起到轴向稳定作用即 可， 没有特殊要求。

而且， 优选地， 轴向永磁体 4与内圈 1同轴， 且该轴向永磁体 4的外半 径小于外圈 2的外半径并大于内圈 1的外半径， 因此便于各个部件的装配。 而且， 一方面在承载状态下， 突出于内圈 1的外圆周面的轴向永磁体 4不会 对外圈 2和位于该外圈 2外部的零件造成干涉。在另一方面， 在非承载状态 下， 能够克服外圈 2所受的磁性力将该外圈 2取出， 以及进行更换作业。 在 轴向永磁体 4的外圆周面与外圈 2的内圆周面齐平的情况中， 这可以通过使 轴向永磁体 4的径向方向的宽度 w4与外圈 2沿径向方向的宽度的差小于外 圈 2的内径与内圈 1的内径的差来实现。

优选地， 轴向永磁体 4沿径向方向的宽度 w4为外圈 2沿径向方向的宽 度的 1.5-2.5倍。 进一步优选地， 轴向永磁体 4沿径向方向的宽度为外圈 2 沿径向方向的宽度的 2倍。 除了上述优点之外， 使轴向永磁体 4的宽度 w4 大于外圈 2的宽度， 既能够实现外圈 2在轴向方向上的受力平衡， 而且， 外 圈 2两侧的两组轴向永磁体 4对外圈 2的斥力在径向方向上也会产生合力， 且该合力有助于使外圈 2承载更大的径向载荷。

优选地， 如图 7所示， 轴向永磁体 4在内圈 1的位置与第一径向永磁体 3在内圈 1上的位置的相对关系为： 在该永磁悬浮轴承轴向方向的正投影视 图中，所述第一径向永磁体 3的内圆周面的投影为第一弧形 11，所述轴向永 磁体 4的内圆周面的投影为第二弧形 12，该第一弧形 11和第二弧形 12相对 于所述第一弧形 11的中点与第二弧形 12的中点之间的连线 L在图 7中左右 对称， 且所述第一弧形 11和第二弧形 12的开口彼此相对。

实际上， 这里的第一径向永磁体 3的内圆周面所投影的第一弧形 11即 为上述第一径向永磁体 3的 "扇环体的内圆周面的圆周方向的圆弧"。

优选地， 第一弧形 11的中心角 α为 60度至 100度， 进一步优选地， 为 90度。按照该结构，第一径向永磁体 3对外圈 2的磁性吸力的方向主要沿向 量 OC方向 （在图 7中向下）， 而轴向永磁体 4对外圈 2的斥力在轴向方向 上的合力可以为零，轴向永磁体 4对外圈 2的斥力在径向方向上的合力将主 要沿向量 DC方向。 也就是说， 位于外圈 2轴向方向两侧的轴向永磁体 4对 外圈 2的斥力在径向方向上的合力的方向与第一径� �永磁体 3对外圈 2的磁 性吸力的方向相同， 从而在径向方向上起到辅助第一径向永磁体 3的作用。

在该情况下， 如果外圈 2上负有载荷， 该载荷可以利用轴向永磁体 4对 外圈 2的斥力在径向方向上的合力以及第一径向永� �体 3对外圈 2的磁性吸 力一同来支撑， 同时还能够克服外圈 2自身的重力， 从而使本发明提供的永 磁悬浮轴承能够适用于承载状态的工作条件中 。

优选地， 第二弧形 12的中心角 （图 7中所示的中心角 β ) 为 120度至 200度。进一步优选地， 第二弧形 12的中心角为 160度至 180度， 从而能够 使外圈 2在轴向方向上获得更为稳定的平衡状态。

为了进一步提高本发明的永磁悬浮轴承的承载 能力， 优选地， 所述永磁 悬浮轴承还包括第二径向永磁体 （未显示）， 该第二径向永磁体固定安装在 所述内圈 1上 （如嵌入所述内圈 1 内）， 且该第二径向永磁体与第一径向永 磁体 3相对于内圈 1的中心轴线对称设置， 该第二径向永磁体与第一径向永 磁体 3的磁极方向相反。

由于第二径向永磁体与第一径向永磁体 3 相对于内圈 1 的中心轴线对 称， 且该第二径向永磁体与第一径向永磁体 3的磁极方向相反， 因此第二径 向永磁体与外圈 2为磁力相斥， 因而， 该第二径向永磁体对外圈 2的磁性斥 力的合力方向与第一径向永磁体 3对外圈 2的磁性吸力的合力方向相同， 从 而能够允许外圈 2承载更大的载荷。

优选地， 内圈 1可以由导磁性材料制成。 利用该导磁性材料制成的内圈 1， 能够使外圈 2与径向永磁体 3和轴向永磁体 4之间的磁性作用力更大， 从而使外圈 2在轴向方向上更为稳固， 在径向方向上能够承载更大的载荷。

如上所述， 第一径向永磁体 3与外圈 2之间磁性相吸， 外圈 2与轴向永 磁体 4为相斥 （或相吸）， 以实现外圈 2在承载状态下的悬浮状态， 这可以 通过各个磁体的磁极的设置来实现。

优选地， 外圈 2、 第一径向永磁体 3和多个轴向永磁体 4的磁极方向均 为沿轴向方向， 且外圈 2的磁极方向与第一径向永磁体 3的磁极方向相反。

具体来说， 以图 3和图 8中的方位为例进行描述。 在轴向方向上， 外圈 2的左端为 N极， 右端为 S极； 第一径向永磁体 3的左端为 S极， 右端为 N 极； 对于外圈 2左侧的轴向永磁体 4来说， 左端为 S极， 右端为 N极； 对于 外圈 2右侧的轴向永磁体 4来说， 左端为 S极， 右端为 N极。 当然， 将图 8 中各个磁体的 N极和 S极反转 （即将图 8中的 N极设为 S极， 将图 8中的 S极设为 N极） 也是完全可行的。 由于所述各个磁体的磁极方向为沿轴向方向， 因此， 一方面能够方便各 个磁体的设置， 另一方面， 更为重要的是， 通过使各个磁极的磁极方向设置 为沿轴向方向， 能够使对应的不同磁体（如磁性相互吸引的磁 体）形成闭合 的磁场回路，从而不会出现退磁现象，能够更 为长久地使磁场状态保持稳定。

针对不同的应用场合， 可以选择能够产生不同的磁场强度的永磁体、 第 一 （第二） 径向永磁体和轴向永磁体。

此外， 相对于传统的永磁悬浮轴承而言， 本发明所提供的永磁悬浮轴承 中， 轴向永磁体 4与内圈 1固定在一起 （如通过粘合剂粘结在一起）， 第一 径向永磁体 3与内圈 1固定在一起， 因此除了外圈 2之外， 其余的部件固定 连接为整体。 因此， 本发明的永磁悬浮轴承为集成式的， 结构非常紧凑， 装 配过程也相对较为简便。

本发明所述的永磁悬浮轴承的安装结构可以包 括固定轴、中空的旋转轴 以及本发明所述的永磁悬浮轴承。

在内圈为定子外圈为转子的工作场合中， 所述固定轴固定不动， 所述中 空的旋转轴绕固定轴的中心轴线旋转。 例如， 所述固定轴为机架、 所述中空 的旋转轴为轮毂。将永磁悬浮轴承的内圈 1固定安装在所述固定轴的外圆周 面上。 永磁悬浮轴承的外圈 2固定安装在所述中空的旋转轴的内圆周面上� � 中空的旋转轴旋转时带动外圈 2—同旋转。

由于外圈 2在内圈 1外悬浮， 所以外圈 2与内圈 1之间无摩擦， 从而不 会降低中空的旋转轴的转速， 提高中空的旋转轴的工作效率。

作为本发明的另一方面， 提供一种永磁悬浮轴承的优选安装结构， 如图 9所示， 该安装结构包括：

永磁悬浮轴承， 该永磁悬浮轴承为本发明所提供的上述永磁悬 浮轴承； 辅助轴承 8， 该辅助轴承 8与永磁悬浮轴承的内圈 1共轴； 固定轴 14， 永磁 悬浮轴承的内圈 1和辅助轴承 8的内圈固定安装在固定轴 14的外圆周面上； 和中空的旋转轴 15，永磁悬浮轴承的外圈 2和辅助轴承 8的外圈固定安装在 该旋转轴 15的内圆周面上。

由于在工作时， 永磁悬浮轴承外圈 2在内圈 1外悬浮， 外圈 2与内圈 1 之间并无支撑连接结构， 因此， 在安装永磁悬浮轴承时， 优选地， 在固定轴 14上套装辅助轴承 8， 该辅助轴承 8与永磁悬浮轴承的内圈 1共轴。

此处的固定轴 14可以是直径处处相等的普通圆轴， 也可以是阶梯轴。 当固定轴 14为直径处处相等的普通圆轴时， 辅助轴承 8的内圈内径与永磁 悬浮轴承的内圈 1的内径相同； 当固定轴 14为阶梯轴时， 辅助轴承 8的内 圈的内径为该内圈安装处的固定轴 14的直径， 而不等于永磁悬浮轴承的内 圈 1的内径。

同样， 中空的旋转轴 15 的内径可以处处相等， 也可以呈阶梯变化， 可 根据中空的旋转轴 15的具体结构选择辅助轴承 8的外圈外径。

在本发明所述的永磁悬浮轴承的安装结构中， 对固定轴 14、 辅助轴承 8 以及中空的旋转轴 15的具体结构没有特殊要求， 只要能实现辅助轴承 8与 永磁悬浮轴承的内圈 1共轴，辅助轴承 8的外圈与永磁悬浮轴承的外圈 2同 时固定在旋转轴 15的内表面上即可。

由于永磁悬浮轴承的内圈 1和外圈 2之间并无支撑或连接， 当该永磁悬 浮轴承处于负载状态时， 外圈 2在内圈 1外部悬浮。 当中空的旋转轴 15旋 转时， 外圈 2随之旋转。 在固定轴 14上安装与内圈 1共轴的辅助轴承 8可 对永磁悬浮轴承的外圈 2起到对心的作用， gp， 在永磁悬浮轴承的外圈 2处 于旋转状态时， 该外圈 2、 永磁悬浮轴承的内圈 1、 辅助轴承 8、 旋转轴 15 以及固定轴 14轴线重合， 从而使得高速旋转状态下的外圈 2更加稳定。

此外， 在旋转轴 15运转时， 大部分载荷都由永磁悬浮轴承承担， 辅助 轴承 8所承担的载荷很小，从而使得辅助轴承 8内部的摩擦力也很小，因此， 几乎不会对旋转轴 15的旋转产生影响。 优选地， 安装完成后， 永磁悬浮轴承的第一径向永磁体 3与永磁悬浮轴 承的外圈 2之间的磁性吸引力与旋转轴 15上承载的载荷 F方向相反。这样， 在旋转轴 15旋转时， 以及外圈 2 自身的重力与第一径向永磁体 3对外圈 2 的磁性吸引力相平衡， 从而使外圈 2能在内圈 1外悬浮， 并做与内圈 1几乎 没有摩擦的旋转， 有利于套在永磁悬浮轴承的外圈 2外部的旋转轴 15的旋 转， 提高旋转轴 15的工作效率。

在图 9中所示的永磁悬浮轴承的安装结构中，只在� �磁悬浮轴承的一侧 安装了辅助轴承 8， 然而， 本发明所述的永磁悬浮轴承的安装结构并不限 于 此， 还可以在永磁悬浮轴承的两侧分别安装辅助轴 承 8。 而辅助轴承 8的形 式也可以是多样的， 例如可以是图 9中所示的滚动轴承， 也可以是其他形式 的轴承， 只要能对永磁悬浮轴承起到对心作用即可。

本发明提供的永磁悬浮轴承外圈为永磁体， 能够在内圈外悬浮， 更加适 用于外圈为转子、 内圈为定子的工作场合。

本发明提供的永磁悬浮轴承的安装结构采用了 辅助轴承，在永磁悬浮轴 承的外圈沿径向方向移动时对永磁悬浮轴承起 到辅助支撑的作用，更利于永 磁悬浮轴承的稳定运转。

以上对本发明所提供的永磁悬浮轴承进行了详 细地描述。虽然本发明已 通过上述实施例所公开， 然而上述实施例并非用以限定本发明， 任何本发明 所属技术领域中的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 应当可作各 种更动与修改。因此本发明的保护范围应当以 所附权利要求书所界定的范围 为准。