改善环形磁体磁偏心的方法、固定有调心环的环形磁体及其应用

摘要

本发明公开了一种改善环形磁体磁偏心的方法，该方法在环形磁块上端装配尺寸、位置合适的调心环，依靠铁磁性介质对磁场的影响，改变环形磁体的磁偏心与几何中心的相对位置，达到不改变环形磁体安装位置的同时改善环形磁体磁偏心的目的。该方法操作简单、实施后效果显著，可大幅度改善磁体磁偏心情况。通过合理选择调心环尺寸、调整调心环位置，可以使环形磁体的磁偏心与旋转工件完全对中。

说明书

技术领域

本发明涉及特殊工件技术领域，特别是涉及一种改善环形磁体磁偏心的方法、固定有调心环的环形磁体及其应用。

背景技术

某些高速旋转机械中，环形磁体承担着提供轴向拉力的作用，因此一般情况下要求环形磁体的磁偏心不能过大，以减少机械高速旋转时的偏斜程度。

现有环形永磁体一般采用粉末冶金法粘结或烧结成型，由于成型工艺特点，磁体内部不可避免的存在密度不均匀现象，导致磁体存在或大或小的磁偏心，即环形磁体的几何中心与磁偏心存在偏差，以至于在为旋转机械提供轴向拉力时造成旋转机械的偏斜，缩短旋转机械的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中环形磁块由于磁偏心的存在造成的旋转机械偏斜寿命缩短的缺陷，而提供一种改善环形磁体磁偏心的方法，该方法在环形磁块上端装配尺寸、位置合适的调心环以改变环形磁块的磁场，达到改善环形磁块磁偏心的目的。

本发明的另一方面，利用上述方法得到的带有调心环的环形磁体。

本发明的另一方面，上述带有调心环的环形磁体的应用

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种改善环形磁体磁偏心的方法，包括以下步骤：

步骤1，将铁磁性材质的调心环吸附在充磁后的环形磁体上端部，以改变环形磁体的磁偏心与几何中心的相对位置；

步骤2，手动调整调心环的位置并检测所述环形磁体的磁偏心，直至环形磁体的磁偏心满足要求后，将调心环固定在该位置上，使得调心环与环形磁体成为一整体；

步骤3，将步骤2获得的整体进行重新充磁，使得充磁后的整体的磁拉力等于步骤1中环形磁体的磁拉力。

在上述技术方案中，步骤2中利用胶粘再固化的方式将调心环固定使得调心环与环形磁体成为一整体。

在上述技术方案中，所述调心环的高度不大于10mm。

在上述技术方案中，所述调心环的内径大于环形磁体的内径。

在上述技术方案中，所述调心环的内径大于环形磁体的内径10-15mm。

在上述技术方案中，所述调心环的外径小于环形磁体的外径。

在上述技术方案中，所述环形磁体为粘结钕铁硼磁体。

本发明的另一个目的，上述改善环形磁体磁偏心的方法得到的带有调心环的环形磁体。

本发明的另一个目的，上述带有调心环的环形磁体的应用，所述带有调心环的环形磁体为铁磁性材质的工件提供磁拉力。

在上述技术方案中，所述工件为处于气隙中的环形薄壁工件，所述环形薄壁工件受旋转驱动装置驱动旋转。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的改善环形磁体磁偏心的方法，依靠铁磁性介质对磁场的影响，改变环形磁体的磁偏心与几何中心的相对位置，达到不改变环形磁体安装位置的同时改善环形磁体磁偏心的目的。该方法操作简单、实施后效果显著，可大幅度改善磁体磁偏心情况。通过合理选择调心环尺寸、调整调心环位置，可以使环形磁体的磁偏心与旋转工件完全对中。方法简单，成本低廉。

2.本发明提供的改善环形磁体磁偏心的方法在高速旋转机械中有较好的应用，通过简单的方法改善环形磁体的磁偏心，从而防止机械高速旋转时的偏斜，延长旋转机械的使用寿命。

附图说明

图1所示为改善环形磁体磁偏心的方法以及在旋转机械中的应用时的结构示意图。

图2所示为装配调心环后气隙某一位置的磁通密度分布。

图中：1-调心环，2-环形磁体，3-工件。

A为无调心环时的磁通分布；B为调心环与环形磁体对中时的磁通分布；C为调心环与环形磁体不对中时的磁通分布。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种改善环形磁体磁偏心的方法，包括以下步骤：

步骤1，将铁磁性材质的调心环1吸附在充磁后的环形磁体2上端部，以改变环形磁体2的磁偏心与几何中心的相对位置；

步骤2，手动调整调心环1的位置直至环形磁体2的磁偏心满足要求后，将调心环1固定在该位置上，使得调心环1与环形磁体2成为一整体；具体的，手动调整调心环1的位置后，利用磁偏心测量装置测量带有调心环1的环形磁体2的磁偏心，如此调整-检测，直至检测的磁偏心满足需求，标记此时调心环1在所述环形磁体2上的位置，然后将调心环1固定在所述环形磁体2使得两者成为一整体。

步骤3，将步骤2获得的整体进行重新充磁，使得充磁后的整体的磁拉力等于步骤1中环形磁体的磁拉力，得到带有调心环的环形磁体。

改善原理：

由于铁磁性材质的磁导率高、磁饱和度低，在磁场中能起到聚集磁感线的作用，并且铁磁性材质在磁场中可以迅速被磁化而成为磁性体，从而改变环形磁体周围气隙的磁通密度；且不同位置的调心环对气隙磁通密度的影响不同，因此通过调整环形磁体上端部铁磁性调心环的位置，就可以改变环形磁体周围气隙的磁场分布，达到改善磁体磁偏心的目的。需要配合测量装配调心环后环形磁体的磁偏心情况，从而确定调心环在磁体上的位置。

由于粘贴调心环后，气隙的磁通密度会发生改变，环形磁体对外提供的磁拉力会发生改变，为使环形磁体提供的磁拉力满足要求，所述调心环与所述环形磁体固定后，重新充磁。

作为优选方式，步骤2中利用胶粘再固化的方式将调心环固定使得调心环与环形磁体成为一整体。具体操作为，拿下调心环，涂抹粘结胶后，将调心环放置到记录的位置上。然后将装配调心环的磁体固化，使得调心环与环形磁体成为整体。

针对不同环形磁体，满足要求的调心环1的尺寸可能不同，实际工作中应当根据情况合理选择。

为保证装配调心环的便捷性，所述调心环的高度不大于10mm，可以方便调心环与环形磁体的装配，防止过大高度的调心环影响磁体的安装空间。

所述调心环的内径大于环形磁块的内径，所述调心环的外径小于环形磁块的外径，以保证装配调心环后磁体的几何中心不发生较大改变。调心环的位置与环形磁体可以不对中，但调心环的内径大于环形磁体的内径10-15mm，需要保证调心环的位置不会影响环形磁体的内孔空间；调心环的外径小于环形磁体的外径，这是为了防止干涉环形磁体的安装空间。

所述环形磁块为粘结钕铁硼磁体。粘结钕铁硼磁体通过磁粉与粘结胶混合后压制成型，磁偏心相对较小，采用调心环后可以改善磁体的整体磁偏心。如果针对其他磁偏心过大的磁体，调心环对磁偏心的改善作用不会很显著。

实施例2

利用如实施例1所述的方法得到的带有调心环的环形磁体,其中调心环为铁磁性质，环形磁体为粘结钕铁硼磁体，二者通过涂抹粘结胶后固定成为一个整体。

实施例3

本实施例是基于实施例1和实施例2中的方法介绍其得到的带有调心环的环形磁体在旋转机械中的应用。

带有调心环的环形磁体在旋转机械中的应用，如图1所示，气隙中的工件3为铁磁性材质的环形薄壁工件。所述环形薄壁工件的内径大于环形磁体的内径，外径小于环形磁体2的外径，所述环形薄壁工件壁厚为1-2mm。

如图2所示，装配铁磁性材质的调心环后气隙某一位置的磁通密度分布发生了改变，其中A为无调心环时的磁通分布；B为调心环与环形磁体对中时的磁通分布；C为调心环与环形磁体不对中时的磁通分布。证明了上述改善环形磁体磁偏心的方法切实可行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。