專利名稱：具有磁軸承特性的皮帶滾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有磁軸承特性的皮帶滾筒(以F簡(jiǎn)稱"/^^^"錄")是機(jī)械傳送設(shè)備上 的部件。"M^〃能替代普通皮帶滾筒，其性能更優(yōu)越，特別適合應(yīng)用在 負(fù)荷穩(wěn)定的高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
目前，皮帶滾筒的基本結(jié)構(gòu)是由滾筒殼、滾筒軸、機(jī)械軸承構(gòu)成。滾筒 殼和滾筒軸常用鋼鐵材料制造。隨著科技進(jìn)步，現(xiàn)在許多皮帶滾筒設(shè)備都朝 小型化，高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)設(shè)備的體積減小，重量減輕。如健身跑步 機(jī)小型化皮帶滾筒外徑越來(lái)越小，跑步帶速不變，則滾筒轉(zhuǎn)速會(huì)提高；滾 筒與皮帶接觸面也縮減。為避免滾筒與皮帶打滑，需要增加皮帶張力。皮帶 滾筒轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加，機(jī)械軸承的型號(hào)小，則負(fù)荷功率容易超限。因避免 皮帶或地板打滑，軸承處又不能注油運(yùn)行等苛刻條件，機(jī)械軸承缺油少潤(rùn)滑。 超限時(shí)的升溫過(guò)度使得運(yùn)行狀態(tài)變差，甚至軸承走內(nèi)圈等嚴(yán)重機(jī)械故障。
有上述情況發(fā)生，所以機(jī)械軸承限制了皮帶滾筒的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷功率。僅 用機(jī)械軸承結(jié)構(gòu)，已經(jīng)不能適應(yīng)某些皮帶滾筒設(shè)備的發(fā)展。
現(xiàn)在，磁力設(shè)備可以起重成噸的鋼材；磁懸浮列車的高速運(yùn)行已經(jīng)達(dá)到 商業(yè)化的水平；磁軸承技術(shù)的運(yùn)用正在發(fā)展。在這種條件下，可謀求新的發(fā) 展，應(yīng)用磁能技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明內(nèi)容是在^^^^"錄"的轉(zhuǎn)動(dòng)副的設(shè)計(jì)中應(yīng)用磁能技術(shù)，將永磁 軸承的磁縫隙(12)增加到機(jī)械軸承的機(jī)構(gòu)位置上，并保留原規(guī)格的機(jī)械軸
承(4)。因永磁軸承的磁縫隙(12)磁場(chǎng)力作用，能使機(jī)械軸承上減輕主負(fù)
荷力的作用，則機(jī)械軸承為輕載荷。"/^> ^#"高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輕載荷的機(jī)械 軸承負(fù)荷功率不易超限。因磁縫隙(12)沒(méi)有機(jī)械摩擦(無(wú)須潤(rùn)滑)， ,"減少摩擦功耗。既節(jié)能，乂延長(zhǎng)設(shè)備壽命。" #""比原來(lái)的皮帶滾筒 性能提高，效果明顯。


圖1是具有磁軸承特性的皮帶滾筒的平面結(jié)構(gòu)不意圖，有圖2的徑向剖面B-B; 圖2是具有磁軸承特性的皮帶滾筒的平面結(jié)構(gòu)不意圖，有圖1的軸向剖面A-A; 圖3是具有磁軸承特性的皮帶滾筒的平面裝配不意圖4是具有磁軸承特性的皮帶滾筒的零件，圖3的軸和永磁體局部放大的立 體示意圖。
具體實(shí)施方式
一、 "磁^^W〃的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1):"磁<#"#"是由多組，成對(duì)的兩 種瓦狀形高磁性的永磁性體(1n)和(1s)、鐵制滾筒殼(2)、鐵制滾筒
軸(3)、機(jī)械軸承(4)、等零件組成。本^^^!^,"是在普通滾筒機(jī)械機(jī)構(gòu)
里，設(shè)計(jì)增加了永磁性體(1n)和(1 s)零件，其他零件結(jié)構(gòu)基本不變。
"^^"錄"利用鐵制滾筒殼(2)和鐵制滾筒軸(3)的高導(dǎo)磁性，以及永磁
性體(1n)和1s)具有強(qiáng)永磁場(chǎng)的原理。在"/^^^","的轉(zhuǎn)動(dòng)副中，設(shè)計(jì)有
磁力線(11)、磁縫隙(12)結(jié)構(gòu)的永磁軸承。永磁軸承無(wú)須潤(rùn)滑，在永磁軸 承作用下減小了主負(fù)荷方向的摩擦。磁縫隙(12)磁場(chǎng)力承擔(dān)主約束方向f:: 的大部分負(fù)荷，則機(jī)械軸承(4)因輕載荷，而口I以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、 ^^^","的永磁體的材質(zhì)，工藝，磁極和幾何形狀等
a)永磁體(1n)和(s)的材質(zhì)，選用高磁性的或者低成本的各向異 性硬磁材料。根據(jù)永磁體的磁性、制造工藝、材料成本等因素選取。
"^^^^"錄"負(fù)荷比較大的情況，材質(zhì)應(yīng)選取磁體磁能積高的釹鐵硼等強(qiáng) 磁性永磁材質(zhì)；永磁體的制造選磁極取向濕法成型燒結(jié)工藝。
"磁滾筒","負(fù)荷比較小的，則材質(zhì)可選取廉價(jià)成本的永磁鐵氧體等大宗 永磁材料。永磁體的制造可選取黏結(jié)成型工藝(工藝精度比較好；包括永磁 壓黏結(jié)，永磁注塑和永磁樹(shù)脂灌注)。
b) 磁極設(shè)計(jì)永磁性體(1 \)和(1 S)的兩磁極取向設(shè)計(jì)在瓦內(nèi)、外弧 面，它們的磁極的極性極取向正好相反。分別為永磁性體(")的N極在 外弧面；永磁性體(1S) S極在外弧面。磁力線(11)通過(guò)永磁性體(1 N)、
鐵制滾筒殼2、永磁性體(ls)、鐵制滾筒軸(3)而封閉。磁縫隙(12)是 磁力線(11)的從永磁性體(1n)和(1 s)的磁極面到滾筒殼(2)內(nèi)壁面 部分。磁縫隙(12)中有強(qiáng)磁場(chǎng)力作用，沒(méi)有機(jī)械摩擦作用。
c) 幾何形狀設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖4):永磁性體(1 N)和(ls)的幾何形狀完是 全相同的瓦狀形；體積大小尺寸，根據(jù)鐵制滾筒殼(2)內(nèi)徑、鐵制滾筒軸(3) 的外徑和磁力線(11)、磁縫隙(12)迸行設(shè)計(jì)。
三、"磁滾筒"設(shè)備裝配
a) 根據(jù)"磁滾筒"成對(duì)使用，皮帶(5)的拉緊力、驅(qū)動(dòng)力、軍力等 實(shí)際負(fù)荷。兩個(gè)負(fù)荷力的方向?qū)ΨQ，其磁極裝配方向基本對(duì)稱。"^^^^"鎵" 及皮帶(5)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)?見(jiàn)圖3)
b) 根磁滾筒"設(shè)備的負(fù)荷力、重力等合力尸方向(見(jiàn)圖2)，設(shè) 計(jì)水平夾角^^。用意是調(diào)整永磁性體(1 n)和(1 s)的磁極方向并同定之。
c) 根據(jù)磁滾筒設(shè)備的負(fù)荷力，配置需要永磁性體(1 \)和(1 s) 的數(shù)量，相間排列粘接在鐵制滾筒軸(3)上固定。
以上是方案，設(shè)計(jì)特點(diǎn)是嶄新的，實(shí)用的。
權(quán)利要求1.具有磁軸承特性的皮帶滾筒，包含鐵制滾筒殼(2)，兩種瓦狀形的永磁性體(1N)和(1S)，鐵制滾筒軸(3)，永磁性體(1N)和(1S)的外弧磁極面與鐵制滾筒殼(2)內(nèi)壁面之間，設(shè)計(jì)有磁力線(11)和磁縫隙(12)的磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，磁性構(gòu)件有磁縫隙(12)配合機(jī)械軸承(4)成為具有磁軸承特性的轉(zhuǎn)動(dòng)副，它們共同承擔(dān)總負(fù)荷。
2. 如權(quán)利要求1所述，具有磁軸承特性的皮帶滾筒，其特征在于它 的磁性構(gòu)件的強(qiáng)磁場(chǎng)性和充磁極性，兩種永磁性體(1 n)和(1 s)都是使用 強(qiáng)磁性的永磁材料制造，幾何形狀、大小是完全相同的瓦狀形；兩種永磁性體(1 n)和(1 s)的區(qū)別，僅充磁的磁場(chǎng)極性取向相反。
3. 如權(quán)利要求l所述，具有磁軸承特性的皮帶滾筒，其特征在于，它的磁體的排列和固定方式是一個(gè)永磁性體(1 n)連接一個(gè)永磁性體(1 s)相間隔地排列，粘接在鐵制的滾筒軸(3)柱面上固定。
專利摘要具有磁軸承特性的皮帶滾筒(以下簡(jiǎn)稱“磁滾筒”)是機(jī)械傳送設(shè)備的部件?！按艥L筒”是由永磁性體(1_N)和(1_S)、鐵制滾筒殼(2)、鐵制滾筒軸(3)、機(jī)械軸承(4)等零件組成；并有皮帶(5)等負(fù)載?！按艥L筒”的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是利用鐵制的滾筒殼(2)、滾筒軸(3)的高導(dǎo)磁性以及永磁性體(1_N)和(1_S)的強(qiáng)大磁性，設(shè)計(jì)有磁力線(11)、磁縫隙(12)的磁軸承結(jié)構(gòu)。磁縫隙(12)配合機(jī)械軸承(4)成為具有磁軸承特性的轉(zhuǎn)動(dòng)副。該轉(zhuǎn)動(dòng)副，減小了主負(fù)荷方向的摩擦力，這樣非常適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)。本”磁滾筒”與原普通滾筒進(jìn)行比較，其轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦損耗大大降低，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能效果明顯，并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
文檔編號(hào)F16H55/32GK201071922SQ20072010750
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者丁訓(xùn)良, 旭 董, 鄭育興 申請(qǐng)人:丁訓(xùn)良