旋轉(zhuǎn)軸的支承可以借助滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承實(shí)現(xiàn)。液力滑動(dòng)軸承尤其是適合用于較高的支承力和轉(zhuǎn)速并且適合非常大的軸承直徑或軸直徑。軸承的載重量在此大多數(shù)與必須被支承的旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量成正比。只在起動(dòng)和慣性運(yùn)動(dòng)中，液力軸承被不利地負(fù)載以至于出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。缺點(diǎn)是，例如相比滾動(dòng)軸承，在制造和維修、例如換油中額外的耗費(fèi)也更多。

因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于支承軸的設(shè)備，該設(shè)備克服了上述缺點(diǎn)。

該技術(shù)問題通過按權(quán)利要求1的設(shè)備解決。

按本發(fā)明的用于支承軸的設(shè)備包括具備U型斷面的圍繞所述軸的磁軛，其中，U型斷面的開口朝著所述軸指向。所述設(shè)備還包括至少一個(gè)用于產(chǎn)生磁路的第一器件，其中，從磁軛至軸能夠形成所述磁路。在此，所述軸偏心地支承在圍繞的磁軛中，使得軸和磁軛之間的豎向上方的第一距離小于軸和磁軛之間的豎向下方的第二距離。

豎向下方和豎向上方在此涉及在各位置處存在的重力。借助磁路和軸與磁軛之間不同的距離，減輕軸承負(fù)載，因?yàn)樾纬梢粋€(gè)克服重力作用在軸承各位置上的力。因此在軸承起動(dòng)時(shí)軸承已通過軸的重量有利地更少負(fù)載，由此減少磨損現(xiàn)象。在軸承工作時(shí)也減輕軸承的負(fù)載。由此同樣在工作時(shí)有利地減少磨損現(xiàn)象并且提高了最大工作時(shí)間。通過在起動(dòng)時(shí)以及在工作期間減輕軸承的負(fù)載可以有利地減小軸承的大小。由此可以有利地節(jié)約軸承的材料。

在本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)方案中，所述第一器件包括環(huán)形的繞組。所述繞組在磁軛的U型斷面的開口的內(nèi)部圍繞所述軸布置。如上所述，從磁軛至軸形成磁路，并且所述磁路形成一個(gè)克服重力作用的力。有利地，該力在軸承運(yùn)行開始之前便可以施加作用，使得液體靜力學(xué)地輔助了軸承的起動(dòng)。繞組可以是銅繞組或超導(dǎo)繞組。超導(dǎo)繞組可以有利地承載更大的重量，亦即，尤其是更重的軸。

在本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，所述第一器件包括至少一個(gè)第一和第二永磁體。所述至少一個(gè)第一和第二永磁體與磁軛的U型斷面的徑向布置的第一和第二側(cè)臂鄰接。在此，軸向意思是平行于軸，徑向意思是垂直于軸。有利地在此也在軸承起動(dòng)之前便形成一個(gè)克服重力作用的力。由此，有利地減少了軸承的磨損現(xiàn)象。

在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，第一側(cè)臂上的第一永磁體的極化與第二側(cè)臂上的第二永磁體的極化相反。由此，從磁軛到軸的磁路如此設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生一個(gè)克服重力作用的力。由此有利地減輕了軸承的負(fù)載并且減少磨損現(xiàn)象。

在本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，所述設(shè)備包括用于相對軸移動(dòng)磁軛的第二器件。由此，可以有利地改變軸在環(huán)繞的磁軛中的布置，使得磁路的力可以最佳地克服重力作用。也可以借助移動(dòng)補(bǔ)償軸的熱膨脹。

在本本發(fā)明的另一個(gè)有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述第二器件與磁軛固定連接。由此可以直接和非間接地實(shí)施移動(dòng)。

在本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，在磁軛和軸之間的第一和第二距離被流體填充。流體特別有利地是空氣。該流體可以在環(huán)境壓力或負(fù)壓下位于軸承中。流體可以備選地是液體。

在本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，所述設(shè)備包括用于調(diào)整磁路的控制單元，其中，所述第一和第二距離能夠借助控制單元被調(diào)整。由此，可以有利地調(diào)整例如軸的熱膨脹或軸的振動(dòng)。這也有利地減少了軸承的磨損現(xiàn)象。

根據(jù)附圖再次通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。所示的實(shí)施例是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施形式。功能相同的元件在附圖中具有相同的附圖標(biāo)記。在附圖中：

圖1示出具有軸和定向裝置的磁軛的側(cè)視圖，·

圖2示出剖切具有繞組和軸的磁軛的剖視圖；

圖3示出具有永磁體、軸和定向裝置的磁軛的側(cè)視圖；

圖4示出具有永磁體和軸的磁軛的剖視圖。

圖1示出用于軸3的軸承的側(cè)視圖。軸承包括磁軛1、繞組2、軸3和定向裝置5。圖1示出磁軛1圍繞軸3布置。此外明顯的是，在軸3和磁軛1之間的第一距離6小于在軸3和磁軛1之間的第二距離7。繞組2可以是銅繞組或超導(dǎo)的繞組。在銅繞組的情況下，第一距離6一般為1mm，在超導(dǎo)繞組的情況下，第一距離6一般為1mm至5cm。第二距離7為第一距離6的尤其是80％。軸3的直徑尤其在5cm到3m之間。磁軛1的外徑大于軸3的直徑的20％至30％。

圖2示出，繞組2布置在磁軛1的U型斷面的內(nèi)部。磁路4穿過磁軛1包含第一距離6、尤其空隙和軸3。圖2還示出，第一距離6小于第二距離7。根據(jù)磁路4明顯的是，作用有一個(gè)反向于重力作用的磁力。該力減輕軸承的負(fù)載。尤其是在軸承起動(dòng)時(shí)減輕軸承的負(fù)載，因此明顯減少了磨損現(xiàn)象。

軸3一般是鐵磁性的鋼軸。為了在磁路4中降低由于渦流的損失，軸3的外層設(shè)計(jì)成疊片組。該疊片組用作絕緣層并且中斷電流。備選地可行的是，軸3由不導(dǎo)電或幾乎不導(dǎo)電的材料構(gòu)成。一般使用纖維復(fù)合料或不銹鋼作為材料。

為了磁軛1和定向裝置5一般使用鋼作為材料。

圖3和4示出軸承的另一個(gè)實(shí)施例。在圖3中可見，軸承完整環(huán)形地包圍軸。區(qū)別于圖1和2，磁場通過永磁體9、10產(chǎn)生。在圖4中可見，永磁體9、10如此布置，使得它們朝軸3的方向延長磁軛1的U型斷面的側(cè)臂。永磁體一般包括鐵氧體和/或釹。此外，第一和第二永磁體9、10的極性相對于軸3反向。適宜的情況是，以便磁路4經(jīng)過磁軛1和軸3形成。也在此可見，在磁軛1和軸3之間的第一距離6小于第二距離7。由此形成一個(gè)磁力，該磁力克服重力作用并且減輕軸承或軸3的負(fù)載。有利地避免了磨損現(xiàn)象。

軸3的直徑尤其是在5cm和3m之間。因此，與圖1和2中的實(shí)施例相似地，磁軛1的外徑大于軸3的直徑的20％至30％。