PL216854B1 - Promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną, stosowane zwłaszcza do łożyskowania szybkoobrotowych wałków w precyzyjnych przyrządach i urządzeniach.

Znane z opisu patentowego US nr 5100159 promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną, pokazane w przykładowym wykonaniu na fig. 5 rysunku, posiada dwa pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane poosiowo i skierowane jednoimiennymi biegunami do siebie, osadzone w obudowie i przedzielone pierścieniem dystansowym. Panewka, utworzona przez powierzchnie wewnętrzne otworów w magnesach trwałych i pierścieniu dystansowym, ma średnicę nieco większą od czopa wału. Szczelina między czopem, a panewką wypełniona jest cieczą magnetyczną, utrzymywaną siłami pola magnetycznego.

Znane jest również z opisu wynalazku do świadectwa autorskiego SU, nr 883581 inne rozwiązanie promieniowego łożyskowania wałka z cieczą magnetyczną, złożonego z obudowy, w której umieszczonych jest kilka pierścieniowych magnesów trwałych, spolaryzowanych promieniowo i skierowanych przeciwnymi biegunami do siebie. Magnesy trwałe przedzielone są niemagnetycznymi pierścieniami dystansowymi, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy wałkiem lub obudową, a magnesami trwałymi.

Znane jest także z opisu patentowego PL 193 936 promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną, w którym magnesy trwałe mają w przekroju poprzecznym kształt leżącej litery „C”, końcami ramion skierowane są w stronę osi wałka i przylegają z obu stron, za pośrednictwem pierścieni dystansowych, do wykonanego w obudowie kołnierza wewnętrznego. Czop stanowi walcowa powierzchnia wykonanego na wałku kołnierza zewnętrznego, pierścieni dystansowych obustronnie przylegających do kołnierza zewnętrznego oraz czterech pierścieniowych dodatkowych magnesów trwałych, spolaryzowanych promieniowo i usytuowanych pod ramionami magnesów trwałych panewki, oraz skierowanych na zewnątrz biegunem jednoimiennym z występującym na zewnętrznych ramionach magnesów trwałych, po obu stronach łożyskowania.

Istota łożyskowania według wynalazku, zawierającego wałek z rowkami śrubowymi, wykonanymi na jego powierzchni cylindrycznej, pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, tulejki dystansowe i ciecz magnetyczną, polega na tym, że wałek umieszczony jest z luzem w obudowie, a na obu czopach końcowych wałka i w obudowie osadzone są pary magnesów trwałych przedzielone tulejkami dystansowymi. Jedna para magnesów, z których jeden osadzony jest na wałku, a drugi w obudowie, usytuowana jest względem siebie biegunami różnoimiennymi, natomiast druga para magnesów usytuowana jest względem siebie biegunami jednoimiennymi. Pomiędzy magnesami osadzonymi w obudowie, a magnesami osadzonymi na wałku występują niewielkie szczeliny pierścieniowe. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinie walcowej pomiędzy powierzchnią wałka, a obudową oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy parami magnesów trwałych, osadzonych na wałku i w obudowie, usytuowanych względem siebie biegunami różnoimiennymi.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawione jest przykładowym wykonaniem łożyskowania, pokazanego na rysunku w przekroju osiowym.

Wałek 1 ułożyskowany jest w obudowie 2, w której osadzone są dwie pary pierścieniowych magnesów trwałych 3 i 4 spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych tulejkami dystansowymi 6, przy czym magnesy 3 spolaryzowane są względem osi wałka 1 w układzie S-N, a magnesy 4 - w układzie N-S. Na środkowej, walcowej powierzchni wałka 1, wykonane są rowki śrubowe daszkowe 8. Na czopach znajdujących się na obu końcach wałka 1, osadzone są pary magnesów trwałych 5 spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych tulejkami dystansowymi 7. Magnesy 5 spolaryzowane są względem osi wałka 1 w układzie S-N. Pary magnesów trwałych 3 i 5 usytuowane są względem siebie biegunami różnoimiennymi, a pary magnesów 4 i 5 - biegunami jednoimiennymi. Ponadto pomiędzy parami magnesów 3 i 5 oraz 4 i 5 występują szczeliny pierścieniowe o wysokości δ. Ciecz magnetyczna 9 znajduje się w szczelinie walcowej o wysokości δ, utworzonej pomiędzy wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią obudowy 2, a zewnętrzną powierzchnią wałka 1 oraz w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy biegunami S magnesów 3, a biegunami N magnesów 5.

W warunkach eksploatacji siły odpychania występujące na obu końcach łożyskowania, między jednoimiennymi biegunami magnesów 4 i 5, utrzymują wałek 1 w położeniu centralnym oraz powodują tłumienie drgań przenoszonych przez obracający się wałek, zaś pod wpływem działania sił pola magnetycznego ciecz magnetyczna 9 utrzymywana jest w szczelinie walcowej δ, zapewniając płynne

PL 216 854 B1 smarowanie. Rowki śrubowe daszkowe 8 wykonane na obracającym się wałku 1 generują ciśnienie hydrodynamiczne cieczy magnetycznej w szczelinie walcowej δ, które powoduje wzrost nośności poprzecznej łożyskowania.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wałek

- obudowa

3, 4, 5 - magnesy trwałe

6, 7 - tulejki dystansowe

- rowki śrubowe

- ciecz magnetyczna

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną zawierające wałek z rowkami śrubowymi, wykonanymi na jego powierzchni cylindrycznej, pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, tulejki dystansowe i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że wałek (1) umieszczony jest z luzem w obudowie (2), a na obu czopach końcowych wałka (1) i w obudowie (2) osadzone są pary magnesów trwałych (3, 4 i 5), przedzielone tulejkami dystansowymi (6 i 7), przy czym jedna para magnesów (3 i 5), z których jeden osadzony jest na wałku (1), a drugi w obudowie (2), usytuowana jest względem siebie biegunami różnoimiennymi, a druga para magnesów (4 i 5) usytuowana jest względem siebie biegunami jednoimiennymi, a ponadto pomiędzy magnesami (3 i 4) osadzonymi w obudowie (2), a magnesami (5) osadzonymi na wałku (1) są niewielkie szczeliny pierścieniowe, zaś ciecz magnetyczna (9) znajduje się w szczelinie walcowej pomiędzy powierzchnią wałka (1) z rowkami śrubowymi (8), a obudową (2) oraz w szczelinach pierścieniowych, pomiędzy parami magnesów trwałych (3 i 5), osadzonych na wałku (1) i w obudowie (2), usytuowanych względem siebie biegunami różnoimiennymi.