PL227165B1

PL227165B1 - Hybrid thrust and axial bearing

Info

Publication number: PL227165B1
Application number: PL405715A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Ochoński; Włodzimierz Ochonski; Józef Salwiński; Józef Salwinski
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2017-11-30
Also published as: PL405715A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe łożysko wzdłużno-promieniowe, złożone ze wzdłużnego łożyska magnetycznego i promieniowego łożyska smarowanego cieczą magnetyczną, stosowane w budowie przyrządów i urządzeń precyzyjnych.The subject of the invention is a hybrid thrust-radial bearing, consisting of a magnetic thrust bearing and a radial bearing lubricated with a magnetic liquid, used in the construction of precision instruments and devices.

Znane jest z opisu patentowego US 4526484 B1 łożysko ślizgowe wzdłużno-poprzeczne smarowane cieczą magnetyczną, składające się z obudowy, w której umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany osiowo, wałek, nabiegunnik i ciecz magnetyczna, znajdująca się w szczelinach pomiędzy gniazdem w obudowie, a powierzchnią walcową i czołową wałka. Magnes trwały, nabiegunnik oraz ciecz magnetyczna umieszczona w szczelinie pomiędzy magnesem trwałym i nabiegunnikiem, a powierzchnią wałka stanowią uszczelnienie ferromagnetyczne, które zapewnia szczelność łożyska.It is known from the patent description US 4,526,484 B1 a longitudinal-transverse slide bearing lubricated with a magnetic liquid, consisting of a housing in which an axially polarized permanent magnet is placed, a shaft, a pole piece and a magnetic liquid located in the gaps between the housing seat and the cylindrical surface. and face roller. The permanent magnet, the pole piece and the magnetic liquid placed in the gap between the permanent magnet and the pole piece, and the shaft surface, constitute a ferromagnetic seal, which ensures the tightness of the bearing.

Opis patentowy wynalazku PL 200302 B1 ujawnia łożysko oporowe smarowane cieczą magnetyczną, zaopatrzone w wałek zakończony tarczą oporową, nad którą usytuowany jest osadzony w obudowie co najmniej jeden magnes trwały spolaryzowany promieniowo, zaś w górnej części obudowy umieszczony jest wielokrawędziowy nabiegunnik zamykający łożysko. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach powstałych pomiędzy wałkiem, a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią magnesu i pomiędzy tarczą oporową na wałku, a obudową, a także pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika.The patent description of the invention PL 200302 B1 discloses a thrust bearing lubricated with a magnetic liquid, provided with a shaft ending with a thrust disk, over which at least one radially polarized permanent magnet is mounted in the housing, and a multi-edge pole piece closing the bearing is placed in the upper part of the housing. The magnetic fluid is present in the gaps formed between the shaft and the inner cylindrical surface of the magnet and between the thrust plate on the shaft and the housing, and between the sealing lugs on the pole piece.

Wynalazek PL 209976 B1 opisuje wzdłużno-poprzeczne łożysko ślizgowe smarowane cieczą magnetyczną, w którym na cylindrycznej powierzchni czopa wykonane są występy namagnesowane w ten sposób, że kolejne występy stanowią na przemian bieguny różnoimienne (N i S), zaś we wnęce wykonanej na czołowej powierzchni czopa jest osadzony jeden magnes trwały, a we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej gniazda korpusu umieszczony jest drugi magnes trwały, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami, a powierzchnią cylindryczną gniazda korpusu oraz w szczelinie osiowej pomiędzy powierzchnią czołową czopa i gniazda korpusu.The invention PL 209976 B1 describes a longitudinal-transverse slide bearing lubricated with a magnetic liquid, in which there are magnetized protrusions on the cylindrical surface of the pin in such a way that successive protrusions alternate between opposite poles (N and S), and in the recess made on the front surface of the pin one permanent magnet is mounted, and a second permanent magnet is placed in a cavity made on the face of the body seat, and the magnetic fluid is located in the radial gaps between the projections and the cylindrical surface of the body seat and in the axial gap between the face of the journal and the body seats.

Przedmiotem zgłoszenia PL 397289 A1 jest wzdłużno-promieniowe łożyskowanie wałka, smarowane cieczą magnetyczną. Łożyskowanie charakteryzuje się tym, że w komorze utworzonej pomiędzy wałkiem, a gniazdem obudowy umieszczona jest panewka porowata z pierścieniowymi gniazdami wykonanymi na jej zewnętrznej powierzchni walcowej, w których osadzone są segmentowe magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, z biegunami N skierowanymi w stronę gniazda obudowy i biegunami S skierowanymi w stronę powierzchni wałka. W górnej części gniazda obudowy umieszczony jest wielokrawędziowy nabiegunnik, zaś ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku panewki z wałkiem oraz w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a powierzchnią wałka.The subject of application PL 397289 A1 is a longitudinal-radial shaft bearing lubricated with a magnetic liquid. The bearing is characterized by the fact that in the chamber formed between the shaft and the housing seat there is a porous bushing with annular seats made on its outer cylindrical surface, in which radially polarized segmented permanent magnets are mounted, with N poles facing the housing seat and S poles. facing the shaft surface. In the upper part of the housing seat there is a multi-edge pole piece, and the magnetic fluid is located on the contact surface of the bushing with the shaft and in the annular gaps formed between the sealing lips of the pole piece and the shaft surface.

Istota hybrydowego łożyska wzdłużno-promieniowego złożonego z podstawy, wałka zaopatrzonego w tarczę oporową, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo i panewki porowatej nasyconej cieczą magnetyczną polega na tym, że w gnieździe podstawy osadzona jest ciasno panewka porowata, w której umieszczony jest obrotowo czop końcowy wałka, a we wnękach wykonanych po stronie dolnej powierzchni czołowej tarczy oporowej wałka i we wnękach wykonanych po stronie górnej powierzchni czołowej podstawy umieszczone są naprzeciwko siebie pary magnesów trwałych, usytuowane względem siebie biegunami jednoimiennymi, zaś pomiędzy dolną powierzchnią czołową tarczy oporowej, a górną powierzchnią czołową podstawy występuje płaska szczelina powietrzna.The essence of the hybrid radial thrust bearing consisting of a base, a shaft equipped with a thrust plate, axially polarized permanent magnets and a porous bush saturated with magnetic liquid consists in the fact that a porous bush is tightly seated in the seat of the base, in which the end pin of the shaft is rotatably mounted, and in the recesses made on the side of the lower face of the shaft support plate and in the recesses made on the side of the upper face of the base there are pairs of permanent magnets opposite to each other, aligned with one another with identical poles, and between the lower face of the resistance plate and the upper face of the base there is a flat air gap.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing in a longitudinal half-section.

Łożysko składa się z wałka 1 zakończonego czopem końcowym 1a i zaopatrzonego w tarczę oporową 1b, podstawy 2, panewki porowatej 3 nasyconej cieczą magnetyczną oraz magnesów trwałych 4, 5 spolaryzowanych osiowo. W gnieździe podstawy 2 osadzona jest ciasno panewka porowata 3, w której umieszczony jest czop końcowy 1a wałka 1. We wnękach wykonanych po stronie dolnej powierzchni czołowej tarczy oporowej 1b wałka 1 umieszczone są magnesy trwałe 4, a we wnękach wykonanych po stronie górnej powierzchni czołowej podstawy 2 umieszczone są magnesy trwałe 5. Magnesy 4 i 5 położone są naprzeciwko siebie i ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi N. Pomiędzy dolną powierzchnią czołową tarczy oporowej 1b, a górną powierzchnią czołową podstawy 2, występuje płaska szczelina powietrzna a.The bearing consists of a shaft 1 ended with an end pin 1a and provided with a thrust disk 1b, a base 2, a porous bushing 3 saturated with magnetic liquid and permanent magnets 4, 5 axially polarized. In the socket of the base 2 there is a tightly mounted porous bushing 3, in which the end pin 1a of the shaft 1 is placed. Permanent magnets 4 are placed in the recesses made on the side of the lower face of the thrust disk 1b of the shaft 1, and in the recesses made on the side of the upper face of the base 2, permanent magnets 5 are placed. The magnets 4 and 5 are placed opposite to each other and aligned with the poles of the same name N. Between the lower face of the thrust disk 1b and the upper face of the base 2 there is a flat air gap a.

W warunkach eksploatacji łożyska według wynalazku, czop końcowy 1a wałka 1 obraca się w panewce porowatej 3 nasyconej cieczą magnetyczną, zapewniając przenoszenie obciążeń promiePL 227 165 B1 niowych działających na łożysko, a ustawienie magnesów trwałych 4 i 5 w tarczy oporowej 1b i w podstawie 2 względem siebie biegunami jednoimiennymi, powoduje odpychanie tarczy oporowej 1b od górnej powierzchni czołowej podstawy 2, zapewniając przenoszenie obciążeń wzdłużnych działających na łożysko.In the operating conditions of the bearing according to the invention, the end pin 1a of the shaft 1 rotates in a porous bushing 3 saturated with a magnetic liquid, ensuring the transfer of radiant loads acting on the bearing, and the positioning of the permanent magnets 4 and 5 in the thrust plate 1b and in the base 2 relative to each other. with identical poles, it causes the thrust plate 1b to be repelled from the upper face of the base 2, ensuring the transfer of thrust loads acting on the bearing.

Wykaz oznaczeń na rysunkuList of symbols in the drawing

- wałek- roller

1a - czop końcowy1a - end pin

1b - tarcza oporowa1b - a thrust plate

- podstawa- base

- panewka porowata 4, 5 - magnesy trwałe a - szczelina powietrzna- porous bushing 4, 5 - permanent magnets a - air gap

Claims

1. Hybrid radial thrust bearing consisting of a base, a shaft equipped with a thrust plate, axially polarized permanent magnets and a porous bush saturated with magnetic liquid, characterized in that a porous bush (3) is tightly seated in the base seat (2), in which there is rotationally the end pin (1a) of the shaft (1), and in the recesses made on the side of the lower face of the thrust washer (1b) of the shaft (1) and in the recesses made on the side of the upper face of the base (2) there are pairs of permanent magnets opposite each other (4), (5), situated in relation to each other with identical poles, and between the lower face of the thrust washer (1b) and the upper face of the base (2) there is a flat air gap (a).