轴承装置制造方法及图纸

一种用于测量仪器等的磁铁式轴承装置。该装置的一个零件相对于另一个零件由磁场进行可接触式的支承，其中，一个零件可相对于另一个零件至少回转一整圈的几分之一。这个装置的新颖之处是，可保持该回转零件相对于该静止零件基本上在中心处的磁铁装置是偏置的。这样，除了沿径向作用的分力以外，还产生在轴向方向上，使该回转零件偏移的轴向分力。沿着该回转零件的回转轴线，配置一个连接装置，将该回转零件与该静止零件连接起来，并可允许该回转零件至少转动几分之一圈，正确地保持该回转零件在上述偏置位置上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如在流变测量装置和其他灵敏的仪器中使用的摩擦极小的轴承装置。
技术介绍
在一种已知的测量仪器中，该仪器的可动部分利用扭转阻力很小和起动扭矩很低的一些垂直的带子或绳子悬挂起来，并悬挂在这些带子或绳子之间。该仪器的可动部分受要测量的试件的功率、作用力等影响。动圈式电流计是这种仪器的一个例子。被带子或绳子悬挂起来的仪器零件可以用于在没有实际接触(即没有从另一个零件来的机构影响)的情况下，该仪器的移动零件或转动零件也会受到影响或偏移的仪器中。对于要测试或要进行分析的物体，实际上与可动零件连接，或指示装置等用机械方式与一个发送器连接的情况，已知的装置几乎不能使用。对于要求摩擦小的起动扭矩小的轴承，曾经建议使用不同形式的磁性轴承。DE3437937公布了这样一种装置，并且详细地公布了用于为流变测量系统导向和支承该系统的一种装置。本专利技术要提供一种结构简单，摩擦极小，并且基于带有一个软铁零件和一个垂直气隙的一个静止磁铁系统和一个可动磁铁系统的导向和支承装置。然而，早在19世纪，EARNSHAW先生就证明了像根据上述DE公布的装置那样的装置，由于其固有的不稳定性，是不可能实现的。实际上，不可能达到如在上述DE公布中所保持的轴向和径向的稳定性。根据上述DE公布的装置，不但横向稳定性差，而且是不稳定的。这意味着，该装置将很快失去纵向稳定性，并且其上部或下部的二个磁铁的位置也是不稳定的。为了进一步说明技术的状况，和在现有技术水平的基础上形成本专利技术，必需指出，本专利技术主要是基于只包括永久磁铁的无源磁铁系统而构成的。有源的磁铁轴承包括多个其形状和排列方式与同步电机的定子装置非常相似的电磁铁；在该同步电机中，通常情况下，其电枢或转子是由一组园形的变压器金属片构成的。该转子的位置和用多个距离传感器读出和检查，从这些传感器发出的信号，通过一个快速作用的增压控制系统，对通向控制每一个电磁铁的每一个放大器的信号进行优化，并分配该后述的信号。这样，可以容易地重新调整该转子和轴，并将该转子引导至预定位置。通常称为无源磁铁轴承的环形磁铁轴承，包括互相吸引或互相排斥的环形永久磁铁。该轴承只能在一个所希望的方向(径向或轴向)上达到稳定。然而，在其他方向上，该轴承总是不稳定的，这是一个100多年以前已经证明的事实。如果要使用的话，则这种形式的轴承要与一个辅助轴承(例如，一个有源的磁铁轴承)一起使用。专利技术目的本专利技术的一个目的是要通过使用摩擦阻力最小的一种无源磁铁系统，提供一种具体地(但不是唯一地)用于该变仪形式的仪器中的轴向和径向都稳定的轴承装置。专利技术概要本专利技术提供了一种无源磁铁式的轴承装置。该装置可利用磁铁(最好是永久磁铁)，对可相对于另一个零件运动的一个零件进行支承。本专利技术的轴承装置的目的，是要对扭矩进行稳定的、基本上是无摩擦的测量，而通常的测量仪器中的轴承系统为滚珠轴承式一类的，其摩擦力和起动扭矩都太大。本专利技术的特点是，一个零件可相对于另一个零件转动至少几分之一转，多对磁铁是按照使其磁力场互相排斥或吸引的方式配置的。这样，力的分量可将该回转零件保持在一个预先确定的径向位置上，并沿着轴向方向，使该回转零件偏移。本专利技术的特点还在于，在该轴承装置的一个零件和另一个零件之间，连接着至少一个机械式的、基本上稳定的定位装置。该定位装置沿着该轴承装置的一个零件的回转轴线工作，与使该一个零件，在一个轴向方向偏移的力平衡。附图的简要说明下面，将参照附图更详细地来说明本专利技术，其中附图说明图1为表示用于Couette式粘度计中的带有无源磁铁轴承的轴承装置的一个实施例的示意性轴向截面图；图2为用在一个振动式粘度计中的带有一个无源磁铁轴承装置的一个实施例的示意性轴向截面图； 图2b为表示用于带一个杯形件的粘度计中的，带有具备在轴向磁化的同心磁铁的，一个无源磁铁轴承装置的实施例的示意性轴向截面图；图2c为表示只带有一个杯形件的振动式粘度计，和具有在径向磁化的同心磁铁的一种无源磁铁轴承的一个实施例的轴向截面图；图3为表示带有无源磁铁平行排列的互相排斥式的磁铁轴承的一种Couette式粘度计的轴向截面图；图4为表示带有磁铁平行排列的一种互相吸引式的无源磁铁轴承的一种振动式粘度计的轴向截面图；图5示意性表示作为一种径向磁铁轴承的，沿径向和轴向方向磁化的磁铁组合的10种不同的结构形式；图6为示意性表示具有根据本专利技术的轴承为一种流变测量仪器的部分纵截面图；图7为另一个实施例的纵截面图。优选实施例详细说明选择粘度计，特别是用于流变测量的粘度计，作为本专利技术应用领域的一个例子。图中，该粘度计用符号K表示的容器来代表。该粘度计的表示是非常示意性的，其目的是要说明，粘度的测量是利用该容器K内部，包围或围绕着一个中心测量体M的介质来进行的。该轴承装置还可用于其他形式的、回转运动小于一个整圆的测量仪器中。在所有所示的实施例中，至少有一对包括一个静止的磁铁装置1，和至少一个可动的磁铁装置2的磁铁装置。这些磁铁装置相对于该仪器的一个零件围绕着它转动的一根轴线，是同心地配置的。所示的磁欣装置全部都是永久磁铁，但理论上可以用电磁铁代替这些磁铁中的一对磁铁。通常是几对磁铁装置互相配合工作的。该静止的磁铁装置1配置或固定在一个静止零件(例如，一个支承或支架3，图中只是示意性地表示)上；而该可动的磁铁装置2配置或固定在一个回转零件(例如，相对于该支承或支架3回转的一个本体或主轴)上。该静止零件和回转零件，利用可使它们相对转动至少几分之二转的一个连接件5连接；这种连接件装置的目的将在下面进一步说明。上述几对磁铁装置1和2，及它们的磁力场彼此相对配置成，通过这些磁力场的相互作用，一个零件(或回转零件4)相对于另一个零件(或静止零件3)，处在中心处。这点可通过磁铁的互相排斥或吸引来达到。当配置任何一对磁铁装置时，磁铁之间相互作用，这样，在一个确定的相对位置上，在相互作用的磁力场之间，存在着一个所谓的零点(即达到某种平衡的一个相对位置)。然而，这种平衡是极不稳定的，甚至很小的一个机械扰动就会使磁力场的相互作用破坏，造成所述静止零件和回转零件相对位置的变动。根据本专利技术，上述互相作用的磁铁装置，与其磁力场一起，对于上述零点是彼此相对偏置的。这说明，除了基本上是使上述静止零件和回转零件相互排斥或吸引的径向力分量(即保持该回转零件相对于该静止零售处在中心的力分量)之外，还有轴向力分量。该轴向力分量根据该回转零件在相对于偏置点的那一个方向移动，可使该回转零件在一个轴向方向或另一个轴向方向上偏移。通过在该一个零件(或回转零件4)和另一个零件(或静止零件3)方向，配置上述连接件装置5，该轴向偏移力可以被抵消，因此，该回转零件相对于该静止零件在径向和轴向的位置保持稳定。图1～图4所示的连接件装置是所谓的扭转装置，即可以转动至少几分之一转(而通常是几转)，阻力最小的一根绳或带子。还可以不用该扭转装置，而使用产生拉力的绳或带子；与一个销子或座一起动作的、由摩擦小的材料制成的一种连接件装置，即包括多块坚硬的材料(例如，钻石、红宝石、烧结的碳化物)和共同工作的由相应材料制成的销子或座的钟表或轴承。在这种情况下，该连接件受到压力，而不是象扭转装置那样，受拉力作用。在图1所示的实施例中，粘度计是Couette式的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尤其是用在测量仪器等中的磁铁式的轴承装置，该装置的一个零件可相对于另一个零件转动，并且在每一个零件上包括至少一个磁铁装置；所述磁铁装置产生磁场，该磁场的力可使上述二个零件，特别是在一个零件的回转轴线的径向方向上，彼此相对平衡或稳定，其中，一个零件，最好为可回转零件（４）的磁铁装置或一些磁铁装置（２），相对于另一个零件，最好是静止零件（３）的磁铁装置或一些磁铁装置（１）这样定位和设置，使该二个零件上的磁铁装置（１、２）的相互作用的磁力场，除了产生沿径向作用的平衡或稳定力力量以外，还产生一个使一个零件，最好为回转零件（４），沿轴向方向，相对于另一个零件，最好为静止零件（３）偏移的形成一轴向移动力的一些分力；其中，安装着至少一个沿轴向方向作用的机构式定位装置（５），以便将一个零件与另一个零件连接起来，所述定位装置为一个在轴向（至少是单一方向的）基本上是稳定的，至少是可以部分转动的连接件，它与使该回转零件偏移的轴向分力抵消或平衡；其特征在于，该至少在单一方向上稳定的连接件是一种诸如固定在处于旋转轴线上或沿其延伸的回转零件的一扭转金属丝或绳（５），所述钮转装置允许在任何一个回转方向上至少作有限的转动，并防止至少在一个轴向方向上，由轴向排斥力分量引起的位移。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L波林，
申请(专利权)人：全球止血协会有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]