用于磁性地支承轴的设备本发明涉及一种用于磁性地支承轴的设备.
旋转轴的支承可以借助滑动轴承或滚动轴承实现。液力滑动轴承尤其是适合用于
较高的支承力和转速并且适合非常大的轴承直径或轴直径。轴承的载重量在此大多数与必
须被支承的旋转的质量成正比。只在起动和惯性运动中，液力轴承被不利地负载以至于出
现磨损现象。缺点是，例如相比滚动轴承，在制造和维修、例如换油中额外的耗费也更多。
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于支承轴的设备，该设备克服了
上述缺点。
该技术问题通过按权利要求1的设备解决。
按本发明的用于支承轴的设备包括具备U型断面的围绕所述轴的磁轭，其中，U型
断面的开口朝着所述轴指向。所述设备还包括至少一个用于产生磁路的第一器件，其中，从
磁轭至轴能够形成所述磁路。在此，所述轴偏心地支承在围绕的磁轭中，使得轴和磁轭之间
的竖向上方的第一距离小于轴和磁轭之间的竖向下方的第二距离。
竖向下方和竖向上方在此涉及在各位置处存在的重力。借助磁路和轴与磁轭之间
不同的距离，减轻轴承负载，因为形成一个克服重力作用在轴承各位置上的力。因此在轴承
起动时轴承已通过轴的重量有利地更少负载，由此减少磨损现象。在轴承工作时也减轻轴
承的负载。由此同样在工作时有利地减少磨损现象并且提高了最大工作时间。通过在起动
时以及在工作期间减轻轴承的负载可以有利地减小轴承的大小。由此可以有利地节约轴承
的材料。
在本发明有利的设计方案中，所述第一器件包括环形的绕组。所述绕组在磁轭的U
型断面的开口的内部围绕所述轴布置。如上所述，从磁轭至轴形成磁路，并且所述磁路形成
一个克服重力作用的力。有利地，该力在轴承运行开始之前便可以施加作用，使得液体静力
学地辅助了轴承的起动。绕组可以是铜绕组或超导绕组。超导绕组可以有利地承载更大的
重量，亦即，尤其是更重的轴。
在本发明的另一个有利的设计方案中，所述第一器件包括至少一个第一和第二永
磁体。所述至少一个第一和第二永磁体与磁轭的U型断面的径向布置的第一和第二侧臂邻
接。在此，轴向意思是平行于轴，径向意思是垂直于轴。有利地在此也在轴承起动之前便形
成一个克服重力作用的力。由此，有利地减少了轴承的磨损现象。
在本发明的另一个设计方案中，第一侧臂上的第一永磁体的极化与第二侧臂上的
第二永磁体的极化相反。由此，从磁轭到轴的磁路如此设计，从而产生一个克服重力作用的
力。由此有利地减轻了轴承的负载并且减少磨损现象。
在本发明的另一个有利的设计方案中，所述设备包括用于相对轴移动磁轭的第二
器件。由此，可以有利地改变轴在环绕的磁轭中的布置，使得磁路的力可以最佳地克服重力
作用。也可以借助移动补偿轴的热膨胀。
在本本发明的另一个有利的扩展设计中，所述第二器件与磁轭固定连接。由此可
以直接和非间接地实施移动。
在本发明的另一个有利的设计方案中，在磁轭和轴之间的第一和第二距离被流体
填充。流体特别有利地是空气。该流体可以在环境压力或负压下位于轴承中。流体可以备选
地是液体。
在本发明的另一个有利的设计方案中，所述设备包括用于调整磁路的控制单元，
其中，所述第一和第二距离能够借助控制单元被调整。由此，可以有利地调整例如轴的热膨
胀或轴的振动。这也有利地减少了轴承的磨损现象。
根据附图再次通过具体的实施例进一步阐述本发明。所示的实施例是本发明优选
的实施形式。功能相同的元件在附图中具有相同的附图标记。在附图中：
图1示出具有轴和定向装置的磁轭的侧视图，·
图2示出剖切具有绕组和轴的磁轭的剖视图；
图3示出具有永磁体、轴和定向装置的磁轭的侧视图；
图4示出具有永磁体和轴的磁轭的剖视图。
图1示出用于轴3的轴承的侧视图。轴承包括磁轭1、绕组2、轴3和定向装置5。图1示
出磁轭1围绕轴3布置。此外明显的是，在轴3和磁轭1之间的第一距离6小于在轴3和磁轭1之
间的第二距离7。绕组2可以是铜绕组或超导的绕组。在铜绕组的情况下，第一距离6一般为
1mm，在超导绕组的情况下，第一距离6一般为1mm至5cm。第二距离7为第一距离6的尤其是
80％。轴3的直径尤其在5cm到3m之间。磁轭1的外径大于轴3的直径的20％至30％。
图2示出，绕组2布置在磁轭1的U型断面的内部。磁路4穿过磁轭1包含第一距离6、
尤其空隙和轴3。图2还示出，第一距离6小于第二距离7。根据磁路4明显的是，作用有一个反
向于重力作用的磁力。该力减轻轴承的负载。尤其是在轴承起动时减轻轴承的负载，因此明
显减少了磨损现象。
轴3一般是铁磁性的钢轴。为了在磁路4中降低由于涡流的损失，轴3的外层设计成
叠片组。该叠片组用作绝缘层并且中断电流。备选地可行的是，轴3由不导电或几乎不导电
的材料构成。一般使用纤维复合料或不锈钢作为材料。
为了磁轭1和定向装置5一般使用钢作为材料。
图3和4示出轴承的另一个实施例。在图3中可见，轴承完整环形地包围轴。区别于
图1和2，磁场通过永磁体9、10产生。在图4中可见，永磁体9、10如此布置，使得它们朝轴3的
方向延长磁轭1的U型断面的侧臂。永磁体一般包括铁氧体和/或钕。此外，第一和第二永磁
体9、10的极性相对于轴3反向。适宜的情况是，以便磁路4经过磁轭1和轴3形成。也在此可
见，在磁轭1和轴3之间的第一距离6小于第二距离7。由此形成一个磁力，该磁力克服重力作
用并且减轻轴承或轴3的负载。有利地避免了磨损现象。
轴3的直径尤其是在5cm和3m之间。因此，与图1和2中的实施例相似地，磁轭1的外
径大于轴3的直径的20％至30％。