Комбінований (електро-)магнітний підшипник алєєва кемпа-1

Реферат: Комбінований (електро-)магнітний підшипник містить несучий каркас, вал, призматичні частини вала, циліндричну частину вала, корпуса-хрестовини несучого каркаса, виступи на циліндричній частині вала, втулки корпусів-хрестовин, рухомі плоскі магнітні диски, рухомі циліндричні магнітні диски, нерухомі плоскі диски, нерухомі циліндричні диски, крізні посадочні гнізда у рухомих плоских і у рухомих циліндричних дисках, шпильки, гайки, отвори, магнітні елементи. Рухомі плоскі і рухомі циліндричні диски встановлені на призматичних частинах вала, магнітні елементи розміщені на нерухомих дисках, магнітні елементи рухомих дисків повернені однойменними полюсами до нерухомих дисків. Зовнішні циліндричні магніти розташовані на внутрішніх боках втулок, а внутрішні циліндричні магніти - на призматичних частинах вала, кришки, які закріплені на втулках корпусів-хрестовин гвинтами, систему контролю радіального та осьового биття вала, яка складається з ковпаків, що закріплені на кришці, з регулювальними гвинтами, кожен з регулювальних гвинтів електрично з'єднаний зі своїми індикатором биття, джерелом живлення і корпусом-хрестовиною. Нерухомі плоскі і циліндричні диски складаються з сердечників, котушок та магнітопроводів, котушки електрично з'єднані послідовно або паралельно до свого джерела електричного струму, сердечники нерухомо закріплені на кришках і на внутрішніх боках втулок корпусів-хрестовин, а магнітопроводи з'єднані з сердечниками електромагнітними силами. Призматичні частини вала, на яких монтується система контролю биття вала, вільно проходять крізь кришки, що закріплені на втулках корпусів-хрестовин. При цьому ковпаки виконані з електроізолювального матеріалу і нерухомо закріплені на кришках. UA 122812 U (12) UA 122812 U UA 122812 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до вузлів та деталей машин з використанням магнітних, електричних або електромагнітних опор, а саме до підшипників, і може бути використана для будь-яких машин з обертовими валами на підшипниках. Відомий магнітний підшипник, який входить до складу електрогенератора або вітроелектрогенератора [див., наприклад, патент України № 118209, МПК F16C 32/04]. Відомий магнітний підшипник, який входить до складу електрогенератора або вітроелектрогенератора, містить несучий каркас, вал, призматичні частини вала, циліндричну частину вала, корпусахрестовини між несучими каркасами, виступи-фіксатори відстані між корпусами-хрестовинами, втулки корпусів-хрестовин, рухомі плоскі магнітні диски, рухомі циліндричні магнітні диски, нерухомі плоскі магнітні диски, нерухомі циліндричні магнітні диски, крізні посадочні гнізда у нерухомих плоских і циліндричних магнітних дисках, шпильки, гайки, отвори, магнітні елементи, рухомі плоскі і рухомі циліндричні магнітні диски встановлені на призматичних частинах вала, магнітні елементи розміщені на рухомих і нерухомих магнітних дисках, магнітні елементи рухомих магнітних дисків повернені різнойменними полюсами до нерухомих магнітних дисків, в кожній з втулок змонтовані один в одному циліндричні магнітні: зовнішні магнітні циліндри закріплені на внутрішньому боці втулки, а внутрішні - на призматичних частинах вала, напроти нерухомих плоских магнітних дисків закріплені рухомі плоскі магнітні диски, полюси яких спрямовані назустріч один одному, зовнішні магнітні циліндри розташовані на внутрішніх боках втулок, а внутрішні магнітні циліндри - на призматичних частинах вала. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, по технічній суті й ефекту, що досягається, є вибраний як прототип магнітний підшипник МПА-2 [див., наприклад, патент України № 12195, МПК F16C 32/04]. Даний підшипник містить несучий каркас, вал, призматичні частини вала, циліндричну частину вала, корпуса-хрестовини несучого каркаса, виступи на циліндричній частині вала, втулки корпусів-хрестовин, рухомі плоскі магнітні диски, рухомі циліндричні магнітні диски, нерухомі плоскі диски, нерухомі циліндричні диски, крізні посадочні гнізда у рухомих плоских і у нерухомих циліндричних дисках, шпильки, гайки, отвори, магнітні елементи; рухомі плоскі і рухомі циліндричні диски встановлені на призматичних частинах вала, магнітні елементи розміщені на нерухомих дисках, магнітні елементи рухомих дисків повернені однойменними полюсами до нерухомих дисків, в кожній з втулок змонтовані один в одному циліндричні магніти: зовнішні магніти закріплені на внутрішньому боці втулок, а внутрішні - на призматичних частинах вала, напроти нерухомих плоских дисків закріплені рухомі плоскі диски, полюси яких спрямовані назустріч один до одного, зовнішні циліндричні магніти розташовані на внутрішніх боках втулок, а внутрішні циліндричні магніти - на призматичних частинах вала, кришки, які закріплені на втулках корпусів-хрестовин гвинтами, систему контролю радіального та осьового биття вала, яка складається з електроізолювальних втулок з регулювальними гвинтами, кожен з регулювальних гвинтів електрично з'єднаний зі своїми індикатором биття, джерелом живлення і корпусом-хрестовиною. Недоліками відомих магнітних підшипників (аналога і вибраного як прототип) є відсутність можливості регулювання магнітної сили відштовхування один від огого рухомих і нерухомих магнітів, що веде до неспроможності роботи підшипників при зміненні навантаження на них у бік її збільшення над допустимими межами. Суттєвими ознаками найближчого аналога (прототипу), які збігаються з комбінованим (електро-)магнітним підшипником алєєва кемпа-1, є наявність: - несучого каркаса, - вала, - призматичних частин вала, - циліндричної частини вала, - корпусів-хрестовин несучого каркаса, - виступів на циліндричної частині вала, - втулок корпусів-хрестовин, - рухомих плоских магнітних дисків, - рухомих циліндричних магнітних дисків, - нерухомих плоских дисків, - нерухомих циліндричних дисків, - крізних посадочних гнізд у рухомих плоских і у рухомих циліндричних дисках, - шпильок, - гайок, - отворів, - магнітних елементів; 1 UA 122812 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - встановлення рухомих плоских і рухомих циліндричних дисків на призматичних частинах вала, - розміщення магнітних елементів на нерухомих дисках, - повернення магнітних елементів рухомих дисків однойменними полюсами до нерухомих дисків. - монтування в кожній з втулок один в одному циліндричних магнітів, - закріплення напроти нерухомих плоских дисків рухомих плоских дисків, - спрямування однойменних полюсів нерухомих плоских дисків і рухомих плоских дисків назустріч один до одного, - розташування зовнішніх циліндричних магнітів на внутрішніх боках втулок, - розташування внутрішніх циліндричних магнітів на призматичних частинах вала, - кришок, які закріплені на втулках корпусів-хрестовин, гвинтами, - системи контролю радіального та осьового биття вала, - складання системи з ковпаків, що закріплені на кришках, і з регулювальних гвинтів, - електричне з'єднання кожного з регулювальних гвинтів (19) зі своїми індикаторами биття, джерелами живлення і корпусами-хрестовинами, - складання нерухомих плоских і циліндричних дисків з сердечників, котушок та магнітопроводів, - електричне з'єднання котушок послідовно або паралельно зі своїми джерелами електричного струму і сердечниками, - нерухоме закріплення сердечників на кришках і на внутрішніх боках втулок корпусівхрестовин, - з'єднання магнітопроводів з сердечниками електромагнітними силами, - регулювання величини електромагнітних сил за допомогою джерел електричного струму, які мають можливість змінювати величину вихідного струму або напруги. Ознаками комбінованого (електро-) магнітного підшипника АЛЄЄВА КЕМПА-1, що заявляється, які відрізняються від найближчого аналога (прототипу), є: - вільне проходження призматичних частин вала крізь кришки, що закріплені на втулках корпусів-хрестовин, - монтування системи контролю биття вала зовні кришок, - виконання ковпаків з електроізолювального матеріалу, - нерухоме закріплення ковпаків на кришках. В основу корисної моделі, що заявляється, комбінованого (електро-)магнітного підшипника АЛЄЄВА КЕМПА-1, поставлено задачу удосконалення його конструкції шляхом здійснення можливості регулювання величини магнітної сили відштовхування за рахунок виконання системи контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса. Технічним результатом технічного рішення, що заявляється, є розширення галузі застосування підшипника КЕМПА-1 шляхом монтування системи контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса. Поставлена задача вирішується тим, що згідно з технічним рішенням, що заявляється, - призматичні частини вала, на яких монтується система контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса, вільно проходять крізь кришки и ковпаки, що нерухомо закріплені на втулках корпусів-хрестовин, при цьому ковпаки на кришках виконані з електроізолювального матеріалу. Суть технічного рішення, що заявляється (комбінованого (електро-)магнітного підшипника АЛЄЄВА КЕМПА-1), полягає в наступному. При монтуванні системи контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса, при вільному проходженні призматичних частин вала крізь кришки и ковпаки, які нерухомо закріплені на втулках корпусів-хрестовин, при виконанні ковпаків на кришках корпусівхрестовин несучого каркаса з електроізолювального матеріалу за рахунок удосконалення конструкції комбінованого (електро-)магнітного підшипника КЕМПА-1 здійснюється можливість регулювання величини магнітної сили відштовхування при розміщенні системи контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса. Крім цього суть технічного рішення, що заявляється, ілюструється також його принциповою схемою, наведеною на кресленні. На кресленні зображений розріз схематичного загального виду комбінованого (електро-) магнітного підшипника АЛЄЄВА КЕМПА-1, що заявляється. До складу комбінованого (електро-)магнітного підшипника АЛЄЄВА КЕМПА-1, що заявляється, входять наступні елементи та вузли: - несучій каркас поз. 1, 2 UA 122812 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - вал поз. 2, - призматичні частини Пр вала (2), - циліндрична частина Ци вала (2), - корпуса-хрестовини поз. 3 несучого каркаса (1), - виступи поз. 4 на циліндричній частині (Ци) вала (2), - втулки поз. 5 корпусів-хрестовин (3), - рухомі плоскі магнітні диски поз. 6, - рухомі циліндричні магнітні диски поз. 7, - нерухомі плоскі диски поз. 8, - нерухомі циліндричні диски поз. 9, - крізні посадочні гнізда поз. 10 у нерухомих плоских (8) і циліндричних (9) дисках, - шпильки поз. 11, - гайки поз. 12, - отвори поз. 13, - магнітні елементи поз. 14, - кришки поз. 15, - гвинти поз. 16, - система поз. 17 контролю радіального та осьового биття вала (2), - електроізолювальні ковпаки поз. 18, - регулювальні гвинти поз. 19, - індикатори биття поз. 20, - джерела живлення поз. 21, - сердечники поз. 22, - котушки поз. 23, - магнітопроводи поз. 24. Комбінований (електро-)магнітний підшипник АЛЄЄВА КЕМПА-1, що заявляється, функціонує наступним чином. Монтування несучого каркаса поз. 1 здійснюють, виконуючі наступні операції. Встановлюють на заданій відстані один від одного корпуси-хрестовини поз. 3 з закріпленими на них втулками поз. 5 за допомогою просунутих крізь отвори поз. 13 шпильок поз. 11 і гайок поз. 12. Потім на внутрішніх боках втулок поз. 5 встановлюють нерухомі циліндричні електромагніти поз. 9, які складаються з сердечників поз. 22, котушок поз. 23 і магнітопроводів поз. 24. Наступними кроками є: закріплення на призматичних частинах (Пр) вала поз. 2 в посадочних гніздах поз. 10 рухомих плоских поз. 6 і рухомих циліндричних поз. 7 магнітних дисків; пригвинчування за допомогою гвинтів поз. 16 кришок поз. 15 зі змонтованими на них нерухомими плоскими електромагнітними дисками поз. 8, а також з системою поз. 17 контролю радіального та осьового биття вала поз. 2; закріплення на внутрішньої частині (всередині) втулок поз. 5 нерухомих циліндричних електромагнітних дисків поз. 9; встановлення нерухомих циліндричних поз. 9, плоских поз. 8 електромагнітних дисків, а також рухомих плоских поз. 6 і циліндричних поз. 7 магнітних дисків таким чином, щоб при пропусканні крізь котушки поз. 23 електричного струму магніти і електромагніти відштовхувались один від одного. Магнітне поле між магнітними елементами поз. 14 постійних плоских поз. 6, 8 та постійних циліндричних поз. 7, 9 рухомих магнітних дисків поз. 6, 7 і нерухомих електромагнітних дисків поз. 8, 9 відштовхує один від одного ці рухомі і нерухомі диски. В результаті такого відштовхування вал поз. 2, що оснащений комбінованими (електро-)магнітними підшипниками, обертається практично без втрат енергії на подолання сил тертя. В залежності від величини радіального і осьового навантаження на вал поз. 2 в ньому може виникати радіальне і/або осьове биття. Контроль наявності радіального та осьового биття вала поз. 2 здійснюється системою поз. 17. При наявності радіального та/або осьового биття вала поз. 2 кінець гвинта поз. 19, що вгвинчений в електроізоляційний ковпак поз. 18, починає торкатися дна (при осьовому битті вала) або стінок (при радіальному битті вала) виїмки в торцевій стінки призматичної (Пр) частини вала поз. 2. При цьому замикається електричний ланцюг "корпусхрестовина - джерело живлення - індикатор биття - регулювальний гвинт-вал - корпусхрестовина" і індикатор биття починає подавати сигнал о наявності биття вала (радіального та/або осьового). Усунення осьового та/або радіального биття вала поз. 2 здійснюється шляхом змінення величини струму, який подається на нерухомі електромагнітні диски поз. 8, 9. Таким чином, сукупність суттєвих ознак заявленого технічного рішення дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в технічному рішенні, що заявляється, тобто здійснення можливості регулювання величини магнітної сили відштовхування шляхом удосконалення його 3 UA 122812 U конструкції за рахунок виконання системи контролю биття вала зовні кришок корпусів-хрестовин несучого каркаса. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 Комбінований (електро-)магнітний підшипник, що містить несучий каркас, вал, призматичні частини вала, циліндричну частину вала, корпуса-хрестовини несучого каркаса, виступи на циліндричній частині вала, втулки корпусів-хрестовин, рухомі плоскі магнітні диски, рухомі циліндричні магнітні диски, нерухомі плоскі диски, нерухомі циліндричні диски, крізні посадочні гнізда у рухомих плоских і у рухомих циліндричних дисках, шпильки, гайки, отвори, магнітні елементи; рухомі плоскі і рухомі циліндричні диски встановлені на призматичних частинах вала, магнітні елементи розміщені на нерухомих дисках, магнітні елементи рухомих дисків повернені однойменними полюсами до нерухомих дисків, в кожній з втулок змонтовані один в одному циліндричні магніти: напроти нерухомих плоских дисків закріплені рухомі плоскі диски, однойменні полюси яких спрямовані назустріч один до одного, зовнішні циліндричні магніти розташовані на внутрішніх боках втулок, а внутрішні циліндричні магніти - на призматичних частинах вала, кришки, які закріплені на втулках корпусів-хрестовин гвинтами, систему контролю радіального та осьового биття вала, яка складається з ковпаків, що закріплені на кришці, з регулювальними гвинтами, кожен з регулювальних гвинтів електрично з'єднаний зі своїми індикатором биття, джерелом живлення і корпусом-хрестовиною, нерухомі плоскі і циліндричні диски складаються з сердечників, котушок та магнітопроводів, котушки електрично з'єднані послідовно або паралельно до свого джерела електричного струму, сердечники нерухомо закріплені на кришках і на внутрішніх боках втулок корпусів-хрестовин, а магнітопроводи з'єднані з сердечниками електромагнітними силами, величина яких регулюється за допомогою джерел електричного струму, які мають можливість змінювати величину вихідного струму або напруги, який відрізняється тим, що призматичні частини вала, на яких монтується система контролю биття вала, вільно проходять крізь кришки, що закріплені на втулках корпусів-хрестовин, при цьому ковпаки виконані з електроізолювального матеріалу і нерухомо закріплені на кришках. 4 UA 122812 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5