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微磁极永磁悬浮轴承，基本结构是由内轴载体，外轴载体，内(轴)磁偶极体，外(轴)磁偶极体等组成；基本工作原理为：由于每组(磁偶极体)所对应的外轴磁偶极体及内轴磁偶极体的外形至少有1个为完整环状(另一个可为完整环状或沿环状分布的多个个体的间断体)，当内轴载体与外轴载体之间出现轴向及径向相对位移时(其他方向可分解为轴向及径向的合成)将产生磁恢复力及矩来抵抗位移(力及力矩的方向与位移相反)，具体的讲；(磁偶极体可分为3个取向；轴向，径向及其它方向)首先；对应于取向为轴向的磁偶极体组将产生对对轴向位移起抵抗的反作用的力，如果当在2者(2磁偶极体)之间采用的是自然平衡位置状态安装时每组(2磁偶极体)将直接产生恢复力(自然平衡状态下，整体环状的局部区域(磁隙间的磁偶极体个体受到的磁力)，磁偶极体的恢复力等于0，有位移时才出现，且与位移正相关)；而当采用互厄平衡位置状态安装时，需要另一个与之对应相同环磁结构来与之相互平衡(在平衡状态下，每一个整体环状2磁偶极子的，磁极间的恢复力将不等于0，而2组磁偶极子的轴向磁力大小相等，方向相反，有轴向位移时才出现整体力矩及力，且与位移正相关，每一组的轴向力的增量也都将沿位移的反方向增加(在同样的结构下共厄平衡下的恢复力要比自然平衡结构下大10倍以上))；其次；对应于取向为径向的磁偶极体来说，当内轴载体与外轴载体之间出现径向相对位移时也将产生恢复力，此时取向为径向的环状结构的磁偶极体组的磁偶极体之间也就产生了径向相对位移，同样当在2者之间采用自然平衡位置安装状态时，将直接产生恢复力；而当在2者之间采用互厄平衡位置安装状态时，对应的(磁偶极体)之间的径向力的分力增量都将沿径向位移的反方向增加(在同样的结构下共厄平衡下的恢复力要比自然平衡结构下大10倍以上)(在2者(2磁偶极体)之间(在平衡状态下，整体环状的局部区域，磁偶极体的恢复力不等于0(分布于直径两端区域的2磁偶极子的磁力大小相等，方向相反)，但对于整个环状体所有磁偶极子的力及力矩之和等于0，有位移时才出现整体力矩及力，且与位移正相关))；再其次：任何一个复杂的其他位移方向都将分解成轴向径向等方向位移的合成，都将产生抵抗偏移的恢复力及力矩而保持悬浮状态(由于磁极的磁路安排特点，各次偶极子组的偶极子的相互作用只对偶极子极化方向的位移的反作用力大，而对垂直于极化方向的位移的作用力相对很小，另外可用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做静磁屏蔽层，在各磁体的端部也可以安装上述材料，以使磁场以更窄小空间发出，使磁偶极子的端部等效磁核的体积更小，增加磁场梯度，有利于提高轴承抗位移能力；另外为获得轴承所需的微小位移的大刚度性及轴向/径向位移的平衡匹配性，磁极之间采用精细极点微凸对应式有极佳的平衡失衡的保护性，因为与磁偶极矩(简单的讲是大体上的磁极的联线方向)垂直的相对过大位移将会使磁体进入非稳定平衡状态，当磁极的相对2面采用微凸极点交错对应方式将减缓与磁偶极矩垂直方向位移的所引起的垂向失衡力的相对增加数值，在等量的位移下沿磁偶极矩方向磁力的增加量始终大于垂向增量，在所有磁极间的合力的共同作用下，使轴承系统保持悬浮平衡)；其特征就在于：在磁极物理分布中采用了多取向方式及互厄位置安排以及层叠式结构；磁体的磁场分布的处理即可以是保持磁性材料的均一性也可以在表面加上屏蔽层或加上磁极端部的磁整流帽；同一个磁偶极体环状构造可以是磁偶极子的整齐排布也可以是错位排布的磁偶极子集合的排布体；磁极的微细形状可以是普通的平直及锥台形状也可以是精细微凸磁极点交错对应式；在内轴载体，外轴载体上既可以不放置限位缓冲装置也可以加装有限位缓冲装置。 |
