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1、(10)申请公布号 CN 102518666 A (43)申请公布日 2012.06.27 C N 1 0 2 5 1 8 6 6 6 A *CN102518666A* (21)申请号 201110457633.1 (22)申请日 2011.12.31 F16C 32/04(2006.01) (71)申请人魏伯卿 地址 201204 上海市浦东新区梅花路777弄 7号501室 (72)发明人魏伯卿 (54) 发明名称 自调式永磁力磁浮轴承 (57) 摘要 自调式永磁力磁浮轴承，包括内环和外环的 夹层分别内装多块磁力线与径向线成一定小角度 并依次顺序排放的长条瓦形或长条矩形永磁块以 及内环与外环。
2、之间可转动和顺径向移动的轴承钢 珠及钢珠移动时推动内环或外环永磁块旋转一定 小角度的传动杆和传动轮，其特征在于：轴承内 环永磁块与轴承外环永磁块同极相对放置，轴承 内环或外环的永磁块与径向线的夹角大小不一 样；内环永磁块的内侧中央和外环永磁块的外侧 中央各有一根旋转支承轴，永磁块可以绕其旋转 以调节永磁块的磁力线与径向线的夹角以改变其 径向线方向的磁力线密度，进而改变其磁斥力。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 6 页 1/2页 2 1.自调式永磁力磁浮轴承，包括内。
3、装多块磁力线与径向线（26）成一定小角度并依次 顺序排放的长条瓦形或长条矩形永磁块的轴承内环和内装多块磁力线与径向线（26）成另 一小角度并依次顺序排放的长条瓦形或长条矩形永磁块的外环以及内环与外环之间可转 动和顺径向移动的轴承钢珠（11）及钢珠移动时推动内环或外环长条瓦形或长条矩形永磁 块旋转一定小角度的传动杆和传动轮，其特征在于：轴承分为内环和外环，内环和外环各有 两层环形成环形夹层，环形夹层内有多块磁力线与径向线（26）成一定角度并依次顺序排放 的长条瓦形或长条矩形永磁块，轴承内环永磁块（7）与轴承外环永磁块（8）同极相对放置， 轴承内环或外环的长条瓦形或长条矩形永磁块与径向线（26）的。
4、夹角大小不一样，可被轴承 钢珠（11）推动的永磁块与径向线（26）的夹角要比不被钢珠推动的永磁块与径向线（26）的 夹角大；内环夹层永磁块的内侧中央和外环夹层永磁块的外侧中央各有一根旋转支承轴， 长条瓦形或长条矩形永磁块可以绕其旋转以调节永磁块的磁力线与径向线（26）的夹角； 轴承内环和外环之间有可转动和移动的轴承钢珠（11），可转动和移动的轴承钢珠（11）由 轴承钢珠保持器（1）固定于轴承内环外圆桶（9）的外侧或轴承外环内圆桶（6）的内侧，在轴 承内环和外环发生相对偏移时，轴承外环内圆桶（6）的内侧或轴承内环外圆桶（9）的外侧 接触轴承钢珠（11）与其磨擦并推压轴承钢珠（11）发生移动从而推。
5、动传动杆或传动轮驱动 长条瓦形或长条矩形永磁块绕旋转支承轴旋转使长条瓦形或长条矩形永磁块的磁力线与 径向线（26）的夹角减小并接近于零以增大其径向线（26）方向的磁力线密度，进而增强其 磁斥力，最终调整因轴承内外环偏移而被磨擦旋转钢珠区的内外环间距以使轴承内外环不 接触旋转。 2.如权利要求1所述的自调式永磁力磁浮轴承，其特征在于：以轴承内环相对静止外 环相对旋转说明：轴承内环永磁块（7）其磁力线相对永磁块中心位置的径向线（26）向外环 旋转方向转过一小角度，轴承外环永磁块（8）其磁力线相对永磁块中心位置的径向线（26） 向外环旋转方向转过另一小角度，使内环与外环在任何时候都有一个推动内外环向。
6、相反方 向旋转的推力以提高轴承旋转的内动力。 3.如权利要求1所述的自调式永磁力磁浮轴承，其特征在于：轴承内外环两端连接有 结构与轴承内外环相同的喇叭口环，喇叭口环的内环和外环均有与轴承内环和外环一样的 喇叭口形环形夹层，喇叭口形环形夹层内各有多块磁力线与喇叭口内环桶（15）或喇叭口外 环桶（14）切线垂直线成一小角度的永磁块，并在轴承内外环发生轴向偏移时挤压喇叭口内 外环间的钢珠使喇叭口内环磁块（2）发生旋转并增大喇叭口外环桶（14）切线垂直线方向 的磁力线密度，从而增大其磁场斥力进而调整喇叭口内外环间的间距以保证轴承的不接触 不磨擦运转。 4.如权利要求1所述的自调式永磁力磁浮轴承，其特征。
7、在于：轴承外环永磁块（8）固定 但可手动调节角度，轴承内环永磁块（7）可被内外环间钢珠推挤发生旋转并使磁力线密度 发生改变的A型结构：轴承内环的轴承内环内圆桶（13）和轴承内环外圆桶（9）形成环形夹 层，环形夹层内装有多块与径向线（26）成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁 块的内侧中央有一根便于自动调节磁力线与径向线（26）角度的旋转支承轴；轴承外环的 轴承外环内圆桶（6）和轴承外环外圆桶（12）形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线 （26）成另一小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的外侧中央有一根用于手动调节 磁力线与径向线（26）角度的旋转支承轴；轴承内环外圆桶（9）的外。
8、侧装有带钢珠的轴承钢 权 利 要 求 书CN 102518666 A 2/2页 3 珠保持器（1），钢珠可在保持器内做旋转和轴承径向移动，当轴承外环与内环发生相对偏移 时，轴承外环内圆桶（6）的某一点或两点与固定于轴承内环外圆桶（9）外侧的轴承钢珠保 持器（1）内的一只或两只钢珠接触受力推挤，并通过杆轮推挤轴承内环夹层内的一块或两 块永磁块旋转，使被接触的钢珠区的磁力线密度增强，从而增大被接触钢珠区的磁斥力，进 而自动调节被接触钢珠区的轴承内环与外环的距离以保持轴承内环与外环的不接触不磨 擦旋转。 5.如权利要求1所述的自调式永磁力磁浮轴承，其特征在于：轴承内环永磁块（7）固定 但可手动调节，。
9、轴承外环永磁块（8）可被内外环间钢珠推挤发生旋转并使磁力线密度发生 改变的B型结构：轴承外环的轴承外环内圆桶（6）和轴承外环外圆桶（12）形成环形夹层， 环形夹层内装有多块与径向线（26）成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的 外侧中央有一根便于自动调节磁力线与径向线（26）角度的旋转支承轴；轴承内环的轴承 内环内圆桶（13）和轴承内环外圆桶（9）形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线（26） 成另一小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的内侧中央有一根用于手动调节磁力 线与径向线（26）角度的旋转支承轴；轴承外环内圆桶（6）上装有带钢珠的轴承钢珠支承杯 （23），钢珠可在轴承钢。
10、珠支承杯（23）内做旋转和轴承径向移动，当轴承外环与内环发生相 对偏移时，轴承内环外圆桶（9）的某一点或两点与轴承外环内圆桶（6）上的轴承钢珠支承 杯（23）内的一只或两只钢珠接触受力推挤，并通过轴承钢珠移动传动杆（21）和轴承钢珠 移动传动轮（20）旋转转推轴承外环夹层内的相邻两块或四块永磁块旋转，使被接触的钢珠 区的磁力线密度增强，从而增大被接触钢珠区的磁斥力，进而自动调节被接触钢珠区的轴 承内环与外环的距离以保持轴承内环与外环的不接触不磨擦旋转。 6.如权利要求1所述的自调式永磁力磁浮轴承，其特征在于：轴承内环和轴承外环夹 层内的长条瓦形永磁块的磁力线垂直于长条瓦形外弧面上任一点的切线，。
11、或长条矩形永磁 块的磁力线垂直于两长条边与矩形长边组成的平面。 权 利 要 求 书CN 102518666 A 1/4页 4 自调式永磁力磁浮轴承 技术领域 0001 本发明涉及自调式永磁力磁浮轴承，适用于各种转动机构的轴承，属于磁浮轴承 技术领域。 背景技术 0002 利用永磁力隔离轴承的内外环接触以减小磨擦从而减小能量的损耗以提高轴承 效率，这是一件非常好的事，因为永磁力能量高而且有些永磁块其磁力是基本不衰减的，但 在实际运用时轴承总是会偏向一侧使轴承的内外环接触磨擦而达不到完全悬浮旋转的目 的；国内外有许多改进其偏向一侧的专利，但他们都是通过外加电磁线圈的磁力来调节其 偏移的，这外加电源。
12、不仅有能量消耗，而且有体积的影响等不利因素，所以难以实现大面积 的推广；如何找到一种能够不需要外加电源的机械的内部自动调节其旋转偏移的方法这是 磁浮轴承能广泛应用的前提。 0003 名词解释 径向线轴承内外环及其同轴心的所有环或圆桶的每一个点与轴承环中心轴线的 垂直连线及其延长线。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种能够不需要外加电源的机械的利用其内部磁场变化来 自动调节其旋转偏移的自调式永磁力磁浮轴承。 0005 自调式永磁力磁浮轴承，包括内装多块磁力线与径向线成一定小角度并依次顺序 排放的长条瓦形或长条矩形永磁块的轴承内环和内装多块磁力线与径向线成另一小角度 并依次顺序排放的长条瓦。
13、形或长条矩形永磁块的外环以及内环与外环之间可转动和顺径 向移动的轴承钢珠及钢珠移动时推动内环或外环长条瓦形或长条矩形永磁块旋转一定小 角度的传动杆和传动轮，其特征在于： 1、轴承分为内环和外环，内环和外环各有两层环形成环形夹层，环形夹层内有多块磁 力线与径向线成一定角度并依次顺序排放的长条瓦形或长条矩形永磁块，轴承内环永磁块 与轴承外环永磁块同极相对放置，轴承内环或外环的长条瓦形或长条矩形永磁块与径向线 的夹角大小不一样，可被轴承钢珠推动的永磁块与径向线的夹角要比不被钢珠推动的永磁 块与径向线的夹角大；内环夹层永磁块的内侧中央和外环夹层永磁块的外侧中央各有一根 旋转支承轴，长条瓦形或长条矩形永。
14、磁块可以绕其旋转以调节永磁块的磁力线与径向线的 夹角；轴承内环和外环之间有可转动和移动的轴承钢珠，可转动和移动的轴承钢珠由轴承 钢珠保持器固定于轴承内环外圆桶的外侧或轴承外环内圆桶的内侧，在轴承内环和外环发 生相对偏移时，轴承外环内圆桶的内侧或轴承内环外圆桶的外侧接触轴承钢珠与其磨擦并 推压轴承钢珠发生移动从而推动传动杆或传动轮驱动长条瓦形或长条矩形永磁块绕旋转 支承轴旋转使长条瓦形或长条矩形永磁块的磁力线与径向线的夹角减小并接近于零以增 大其径向线方向的磁力线密度，进而增强其磁斥力，最终调整因轴承内外环偏移而被磨擦 说 明 书CN 102518666 A 2/4页 5 旋转钢珠区的内外环间距。
15、以使轴承内外环不接触旋转。 0006 2、以轴承内环相对静止外环相对旋转说明：轴承内环永磁块其磁力线相对永磁块 中心位置的径向线向外环旋转方向转过一小角度，轴承外环永磁块其磁力线相对永磁块中 心位置的径向线向外环旋转方向转过另一小角度，使内环与外环在任何时候都有一个推动 内外环向相反方向旋转的推力以提高轴承旋转的内动力。 0007 3、轴承内外环两端连接有结构与轴承内外环相同的喇叭口环，喇叭口环的内环和 外环均有与轴承内环和外环一样的喇叭口形环形夹层，喇叭口形环形夹层内各有多块磁力 线与喇叭口内环桶或喇叭口外环桶切线垂直线成一小角度的永磁块，并在轴承内外环发生 轴向偏移时挤压喇叭口内外环间的钢。
16、珠使喇叭口内环磁块发生旋转并增大喇叭口外环桶 切线垂直线方向的磁力线密度，从而增大其磁场斥力进而调整喇叭口内外环间的间距以保 证轴承的不接触不磨擦运转。 0008 4、本发明的结构有两种，一种是轴承外环永磁块固定但可手动调节角度，轴承内 环永磁块可被内外环间钢珠推挤发生旋转并使磁力线密度发生改变的A型结构，另一种是 轴承内环永磁块固定但可手动调节，轴承外环永磁块可被内外环间钢珠推挤发生旋转并使 磁力线密度发生改变的B型结构。 0009 A型结构：轴承内环的轴承内环内圆桶和轴承内环外圆桶形成环形夹层，环形夹 层内装有多块与径向线成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的内侧中央有 一根便于。
17、自动调节磁力线与径向线角度的旋转支承轴；轴承外环的轴承外环内圆桶和轴承 外环外圆桶形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线成另一小角度的长条瓦形或长条 矩形永磁块，永磁块的外侧中央有一根用于手动调节磁力线与径向线角度的旋转支承轴； 轴承内环外圆桶的外侧装有带钢珠的轴承钢珠保持器，钢珠可在保持器内做旋转和轴承径 向移动，当轴承外环与内环发生相对偏移时，轴承外环内圆桶的某一点或两点与固定于轴 承内环外圆桶外侧的轴承钢珠保持器内的一只或两只钢珠接触受力推挤，并通过杆轮推挤 轴承内环夹层内的一块或两块永磁块旋转，使被接触的钢珠区的磁力线密度增强，从而增 大被接触钢珠区的磁斥力，进而自动调节被接触钢珠区。
18、的轴承内环与外环的距离以保持轴 承内环与外环的不接触不磨擦旋转。 0010 B型结构：轴承外环的轴承外环内圆桶和轴承外环外圆桶形成环形夹层，环形夹 层内装有多块与径向线成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的外侧中央有 一根便于自动调节磁力线与径向线角度的旋转支承轴；轴承内环的轴承内环内圆桶和轴承 内环外圆桶形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线成另一小角度的长条瓦形或长条 矩形永磁块，永磁块的内侧中央有一根用于手动调节磁力线与径向线角度的旋转支承轴； 轴承外环内圆桶上装有带钢珠的轴承钢珠支承杯，钢珠可在轴承钢珠支承杯内做旋转和轴 承径向移动，当轴承外环与内环发生相对偏移时，轴承内环。
19、外圆桶的某一点或两点与轴承 外环内圆桶上的轴承钢珠支承杯内的一只或两只钢珠接触受力推挤，并通过轴承钢珠移动 传动杆和轴承钢珠移动传动轮旋转转推轴承外环夹层内的相邻两块或四块永磁块旋转，使 被接触的钢珠区的磁力线密度增强，从而增大被接触钢珠区的磁斥力，进而自动调节被接 触钢珠区的轴承内环与外环的距离以保持轴承内环与外环的不接触不磨擦旋转。 0011 5、轴承内环和轴承外环夹层内的长条瓦形永磁块的磁力线垂直于长条瓦形外弧 面上任一点的切线，或长条矩形永磁块的磁力线垂直于两长条边与矩形长边组成的平面。 说 明 书CN 102518666 A 3/4页 6 0012 本发明与现有技术相比具有以下优点：。
20、 1、通过在轴承内环与外环发生相对偏移时挤压内环与外环间的轴承钢珠移动从而推 动内环或外环永磁块旋转一个小角度而增大被挤压钢珠区的磁力线密度，以提高被挤压钢 珠区的永磁斥力，进而自动调整轴承内环与外环的间距实现内环与外环的不接触不磨擦旋 转。 0013 2、轴承内环与外环的自动调节不需要外加电源，无能量消耗，也没有电磁线圈的 分布与占位。 0014 3、在做到轴承内环与外环的不接触不磨擦旋转的同时，内环与外环在任何时候都 有一个推动内外环向相反方向旋转的推力，相当于提高轴承旋转的内动力。 附图说明 0015 图1是本发明A型实施例的轴向剖面结构示意图； 图2是图1所示实施例中A-A剖面示意图；。
21、 图3是图1所示实施例中M放大示意图； 图4是本发明B型实施例的轴向剖面结构示意图； 图5是图1所示实施例中B-B剖面示意图； 图6是图2中N放大示意图； 图7是图5中P放大示意图。 0016 图1-7中：1、轴承钢珠保持器 2、喇叭口内环磁块 3、喇叭口内环磁块旋转支 承轴 4、喇叭口外环磁块 5、喇叭口内外环磁块间轴承钢珠 6、轴承外环内圆桶 7、轴承内环永磁块 8、轴承外环永磁块 9、轴承内环外圆桶 10、轴承钢珠移动传 动杆 11、轴承钢珠 12、轴承外环外圆桶 13、轴承内环内圆桶 14、喇叭口外环 桶 15、喇叭口内环桶 16、喇叭口与轴承中心轴夹角 17、轴承内环永磁块旋转支 承。
22、轴 18、轴承内环永磁块两外角连线与径向线的夹角R 19、轴承外环永磁块两外角 连线与径向线的夹角S 20、轴承钢珠移动传动轮 21、轴承钢珠移动传动杆 22、 轴承外环永磁块旋转支承轴 23、轴承钢珠支承杯 24、轴承内环永磁块两外角连线 25、轴承外环永磁块两外角连线 26、径向线。 具体实施方式 0017 在图17所示的实施例中有两种实施结构：一种是轴承外环永磁块8固定但可手 动调节角度，轴承内环永磁块7可被内外环间钢珠推挤发生旋转并使磁力线密度发生改变 的A型结构，另一种是轴承内环永磁块7固定但可手动调节，轴承外环永磁块8可被内外环 间钢珠推挤发生旋转并使磁力线密度发生改变的B型结构。。
23、 0018 A型结构：轴承内环的轴承内环内圆桶13和轴承内环外圆桶9形成环形夹层，环 形夹层内装有多块与径向线26成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的内 侧中央有一根便于自动调节磁力线与径向线26角度的旋转支承轴；轴承外环的轴承外环 内圆桶6和轴承外环外圆桶12形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线26成另一小 角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的外侧中央有一根用于手动调节磁力线与径向 线26角度的旋转支承轴；轴承内环外圆桶9的外侧装有带钢珠的轴承钢珠保持器1，钢珠 说 明 书CN 102518666 A 4/4页 7 可在保持器内做旋转和轴承径向移动，当轴承外环与内环发生相。
24、对偏移时，轴承外环内圆 桶6的某一点或两点与固定于轴承内环外圆桶9外侧的轴承钢珠保持器1内的一只或两只 钢珠接触受力推挤，并通过杆轮推挤轴承内环夹层内的一块或两块永磁块旋转，使被接触 的钢珠区的磁力线密度增强，从而增大被接触钢珠区的磁斥力，进而自动调节被接触钢珠 区的轴承内环与外环的距离以保持轴承内环与外环的不接触不磨擦旋转。 0019 B型结构：轴承外环的轴承外环内圆桶6和轴承外环外圆桶12形成环形夹层，环 形夹层内装有多块与径向线26成一定小角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的外 侧中央有一根便于自动调节磁力线与径向线26角度的旋转支承轴；轴承内环的轴承内环 内圆桶13和轴承内环外圆桶。
25、9形成环形夹层，环形夹层内装有多块与径向线26成另一小 角度的长条瓦形或长条矩形永磁块，永磁块的内侧中央有一根用于手动调节磁力线与径向 线26角度的旋转支承轴；轴承外环内圆桶6上装有带钢珠的轴承钢珠支承杯23，钢珠可在 轴承钢珠支承杯23内做旋转和轴承径向移动，当轴承外环与内环发生相对偏移时，轴承内 环外圆桶9的某一点或两点与轴承外环内圆桶6上的轴承钢珠支承杯23内的一只或两只 钢珠接触受力推挤，并通过轴承钢珠移动传动杆21和轴承钢珠移动传动轮20旋转转推轴 承外环夹层内的相邻两块或四块永磁块旋转，使被接触的钢珠区的磁力线密度增强，从而 增大被接触钢珠区的磁斥力，进而自动调节被接触钢珠区的轴承内环与外环的距离以保持 轴承内环与外环的不接触不磨擦旋转。 说 明 书CN 102518666 A 1/6页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102518666 A 2/6页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102518666 A 3/6页 10 图3 说 明 书 附 图CN 102518666 A 10 4/6页 11 图4 说 明 书 附 图CN 102518666 A 11 5/6页 12 图5 说 明 书 附 图CN 102518666 A 12 6/6页 13 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102518666 A 13 。