本發(fā)明涉及徑向滑動軸承，特別是一種用于重載工況下的永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承。

背景技術(shù)：

1、大型船舶、艦艇等各類水中航行器的艉軸承通常使用水潤滑橡膠軸承。但由于水粘度低、承載能力有限，在低速重載環(huán)境下，容易導(dǎo)致水膜破裂，加劇軸瓦磨損，影響軸承壽命。近年來，永磁水潤滑軸承興起，其基本構(gòu)型思路是使用磁力代替軸承部分流體承載，提高了艉軸承承載極限，更適用于重載環(huán)境。

2、永磁水潤滑軸承基本思路是用永磁體磁鋼產(chǎn)生的磁力提供部分承載，在軸承制造完成后，磁力便已確定。然而在艉軸實際運(yùn)行時，常常根據(jù)需要以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行，永磁水潤滑軸承對于轉(zhuǎn)速十分敏感，不同轉(zhuǎn)速下，水膜承載力差異較大，此時若固定磁力，容易造成低速下軸瓦磨損過大或高速下軸承不穩(wěn)定等問題。而若使用電磁力代替永磁力，由于所需磁力較大，又會產(chǎn)生耗電量巨大、發(fā)熱嚴(yán)重的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要提供一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，可在軸承運(yùn)行時根據(jù)轉(zhuǎn)速等工況要求調(diào)節(jié)磁力大小，滿足不同工況下磁力需求。進(jìn)一步，可通過調(diào)節(jié)軸承軸向、周向磁力均勻性，調(diào)整軸承位姿，改善軸承因懸臂效應(yīng)或受擾動等原因造成的軸承受力不均勻問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，包括壓板、軸瓦、定子、永磁體陣列和電永磁陣列；

3、所述壓板位于定子內(nèi)部，且位于永磁體陣列兩端；

4、所述軸瓦嵌套在定子內(nèi)側(cè)，軸瓦上部外側(cè)與定子之間安裝永磁體陣列，軸瓦下部外側(cè)與定子之間安裝電永磁陣列。

5、進(jìn)一步的，所述定子兩端設(shè)置連接法蘭。

6、進(jìn)一步的，所述永磁體陣列包括永磁體磁鋼和隔板，所述永磁體磁鋼按環(huán)向和軸向排列，沿軸向布置n組，每組沿環(huán)向布置m塊，相鄰兩組永磁體磁鋼之間設(shè)置隔板。所述永磁體陣列磁力為固定值；所述永磁體陣列外形與尺寸按照全工況下軸承所需最大磁力值確定。

7、進(jìn)一步的，所述電永磁陣列由多塊電永磁塊組成，沿軸向布置l組，每組沿環(huán)向布置p塊。所述電永磁陣列通過控制線圈電流實現(xiàn)對每個電永磁塊的單獨(dú)控制。

8、進(jìn)一步的，所述電永磁塊包括永磁體、可逆永磁體、導(dǎo)磁金屬塊和線圈；所述導(dǎo)磁金屬塊的四周分別與四塊永磁體連接，導(dǎo)磁金屬塊的外側(cè)與可逆永磁體連接，所述線圈纏繞在可逆永磁體外側(cè)，通過線圈的通斷電實現(xiàn)對可逆永磁體磁場方向的控制，進(jìn)而控制電永磁塊整體的充磁、退磁狀態(tài)。

9、進(jìn)一步的，所述永磁體磁鋼、隔板、永磁體、可逆永磁體和導(dǎo)磁金屬塊的徑向截面均為扇形環(huán)面。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

11、1、本發(fā)明通過在軸瓦下方區(qū)域設(shè)計電永磁陣列，可實現(xiàn)對傳統(tǒng)永磁水潤滑軸承磁力的調(diào)整，滿足軸承在不同工況下的磁力需求；

12、2、本發(fā)明通過調(diào)控電永磁陣列中軸向方向上電永磁塊充磁或退磁狀態(tài)，可實現(xiàn)對軸承軸向方向受力均勻性的調(diào)節(jié)；

13、3、本發(fā)明通過調(diào)控電永磁陣列中周向方向上電永磁塊充磁或退磁狀態(tài)，可實現(xiàn)對軸承周向方向受力均勻性的調(diào)節(jié)。

技術(shù)特征：

1.一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：包括壓板(1)、軸瓦(2)、定子(3)、永磁體陣列(4)和電永磁陣列(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：所述定子(3)兩端設(shè)置連接法蘭。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：所述永磁體陣列(4)包括永磁體磁鋼(401)和隔板(402)，所述永磁體磁鋼(401)按環(huán)向和軸向排列，沿軸向布置n組，每組沿環(huán)向布置m塊，相鄰兩組永磁體磁鋼(401)之間設(shè)置隔板(402)。所述永磁體陣列(4)磁力為固定值；所述永磁體陣列(4)外形與尺寸按照全工況下軸承所需最大磁力值確定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：所述電永磁陣列(5)由多塊電永磁塊組成，沿軸向布置l組，每組沿環(huán)向布置p塊。所述電永磁陣列(5)通過控制線圈電流實現(xiàn)對每個電永磁塊的單獨(dú)控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：所述電永磁塊包括永磁體(502)、可逆永磁體(501)、導(dǎo)磁金屬塊(503)和線圈；所述導(dǎo)磁金屬塊(503)的四周分別與四塊永磁體(502)連接，導(dǎo)磁金屬塊(503)的外側(cè)與可逆永磁體(501)連接，所述線圈纏繞在可逆永磁體(501)外側(cè)，通過線圈的通斷電實現(xiàn)對可逆永磁體(501)磁場方向的控制，進(jìn)而控制電永磁塊整體的充磁、退磁狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種永磁-電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，其特征在于：所述永磁體磁鋼(401)、隔板(402)、永磁體(502)、可逆永磁體(501)和導(dǎo)磁金屬塊(503)的徑向截面均為扇形環(huán)面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種永磁?電永磁復(fù)合型水潤滑軸承，包括壓板、軸瓦、定子、永磁體陣列和電永磁陣列；所述壓板位于定子內(nèi)部，且位于永磁體陣列兩端；所述軸瓦嵌套在定子內(nèi)側(cè)，軸瓦上部外側(cè)與定子之間安裝永磁體陣列，軸瓦下部外側(cè)與定子之間安裝電永磁陣列。本發(fā)明通過在軸瓦下方區(qū)域設(shè)計電永磁陣列，可實現(xiàn)對傳統(tǒng)永磁水潤滑軸承磁力的調(diào)整，滿足軸承在不同工況下的磁力需求；本發(fā)明通過調(diào)控電永磁陣列中軸向方向上電永磁塊充磁或退磁狀態(tài)，可實現(xiàn)對軸承軸向方向受力均勻性的調(diào)節(jié)；本發(fā)明通過調(diào)控電永磁陣列中周向方向上電永磁塊充磁或退磁狀態(tài)，可實現(xiàn)對軸承周向方向受力均勻性的調(diào)節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：周平,董晉彤,李昊達(dá),劉巍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8