基本介紹
- 中文名：磁流體軸承
- 外文名：hydro-magnetic bearing
- 優點：很大的提高了軸承的承載能力
- 出現時間：20世紀 60年代
- 套用：航空航天等尖端科技
- 別名：磁流體滑動軸承
簡介,結構及工作原理,常用的導電流體,高溫下,常溫環境下,磁流體軸承的優缺點,優點,缺點,分類,套用,
簡介
磁流體軸承是以導電流體作潤滑劑並有外加磁場的滑動軸承。磁場方向垂直於導電流體的流動方向，流體在磁場的作用下產生感生電流。感生電流與磁場相互作用產生的洛倫茲力對流體運動起阻滯作用從而使流體的等效粘度成倍增加。所以磁流體軸承的承載能力比普通流體潤滑軸承的要高得多。
結構及工作原理
如圖所示為磁流體軸承結構示意。軸承內套的內表面作為滑動軸承的摩擦面，與工作軸進行滑動配合，軸承內套可以由常用的青銅、黃銅、軸承合金等非導磁材料進行加工；環形永磁體由磁性較強的永磁體加工而成，環形磁體和軸承內套之間採用滑動配合，通過黏結劑的黏合作用使永磁體固定在軸承內套的外部；環形永磁體之間設有環形永磁體隔圈，永磁體隔圈採用非導磁金屬或非金屬材料加工，永磁體隔圈與永磁體及軸承內套之間採用黏結劑黏合在一起；永磁體固定環由非導磁材料加工，用來固定環形永磁體，永磁體固定環與軸承內套之間採用黏合劑黏結。整個磁流體軸承外觀上為一環形柱體。在環形永磁體兩側的軸承套和永磁體固定環上開有徑向孔，用來將磁流體送入到軸承套的內表面上。受環形永磁體的磁場作用，通過徑向孔進入軸承套內表面的磁流體將在每塊環形永磁體的兩端位置對應的軸承內套的內表面和轉動軸之間的間隙中形成由磁流體組成的環形液體“O”形圈，由於這一“O”形圈的存在，使得滑動軸承的潤滑表面上始終具有充分的潤滑介質，該“O”形圈不僅能實現潤滑作用，同時具有不泄漏和一定的密封作用。
磁流體軸承結構示意圖
磁流體軸承結構示意圖常用的導電流體
高溫下
高溫下多用熔融的鈉、鉀和鈉鉀共晶合金。
常溫環境下
在常溫環境中則用水銀。
磁流體軸承的優缺點
優點
磁性流體被控制在潤滑區域內，接觸區的潤滑狀態穩定，不會出現乾摩擦，消除了磨損，提高軸承的使用壽命；具有一定的自密封性能，不發生泄漏，不僅對外界不產生污染，同時外界的污染物也無法進人軸承間隙；可以在低速狀態下仍能保持良好的油膜潤滑；在較高的溫度狀態下仍可良好地作；可以在軸承間隙很小的條件下工作，因而具有較高的迴轉精度；節省潤滑油，無須供油系統。
缺點
結構複雜、技術要求高限制了其廣泛使用。
分類
磁流體軸承與液體潤滑的滑動軸承一樣，可做成液體動壓軸承和液體靜壓軸承，按結構型式分為圓柱徑向軸承、平面推力軸承、球形軸承和錐形軸承等。圖1為磁流體動壓徑向軸承，圖2為磁流體靜壓推力軸承。磁流體推力軸承利用永久磁石異性相吸的原理如圖3（a），而磁流體徑向軸承利用永久磁石同性相斥的原理如圖3（b），它們都是利用吸引力或排斥力把轉子懸浮起來。
套用
磁流體軸承多用於航空航天，衛星與潛艇制導等尖端科學技術中。
