[發(fā)明專利]具有經(jīng)過改進(jìn)的真空饋通的磁懸浮軸承裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680030408.7
• 申請日: 2006-08-18
• 公開（公告）號: CN101243263A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 菲利普·布勒;勒內(nèi)·拉爾索納
• 申請（專利權(quán)）人: 梅科斯特拉克斯勒股份公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16J15/06;F04D19/04;H01R13/52
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王艷江;張文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的磁懸浮軸承裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，磁懸浮軸承裝置是公知的，其中轉(zhuǎn)子由一組主動磁軸承支撐而繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。這些主動磁軸承通常連同一組位移傳感器設(shè)置在外殼內(nèi)。傳感器信號饋送給外殼外部的控制器，并且控制器根據(jù)這些信號將電流提供給磁懸浮軸承。因此，需要穿過外殼壁而在外殼內(nèi)的軸承和傳感器與外殼外部的控制器之間進(jìn)行連接的電饋通。在多個應(yīng)用中，必須以氣密方式密封這種饋通，因為外殼的內(nèi)部和外部之間存在壓差。一個重要的應(yīng)用是渦輪分子泵，渦輪分子泵的承載轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子由磁懸浮軸承裝置支撐。在這種泵運轉(zhuǎn)的過程中，轉(zhuǎn)子和外殼內(nèi)部會處于高真空條件下-即在低于0.1毫巴的范圍內(nèi)，而外部大體上處于環(huán)境壓力下。因此，必須高效地密封內(nèi)部和外部之間的所有電饋通以防止真空度損失。

真空密封電饋通在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。特別地，所謂的多路饋通是公知的，其設(shè)置到外殼壁上的小的圓形孔口內(nèi)并在單個饋通上提供多個連接。由于必須獨立地密封多根導(dǎo)線，這種饋通的制造成本相對較高，饋通的成本因此大幅度地增加了磁懸浮軸承裝置的總成本。另外，多路饋通是相當(dāng)笨重的，這阻礙了小型、低成本磁懸浮軸承的開發(fā)。

WO-A?2005/038263中建議通過在樹脂中澆鑄一些控制電路并將這些電路設(shè)置在外殼內(nèi)部而不是外殼外部來減少穿過外殼壁進(jìn)行饋送所需的導(dǎo)線數(shù)目。然而，這些電路可能會暴露于外殼內(nèi)的惡劣環(huán)境(真空或腐蝕性氣體以及高溫)下，這會降低電路的壽命，并且在需要維護時-例如在硬件產(chǎn)生故障進(jìn)行更換的情況下，不能從外部觸及所述電路。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種磁懸浮軸承裝置，其中外殼的內(nèi)部和外部之間的氣密電連接以簡單的方式和較低的成本來建立。

該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利實施方式記載在從屬權(quán)利要求中。

因此，本發(fā)明公開一種用于支撐轉(zhuǎn)子軸以便其繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的磁懸浮軸承裝置。該磁懸浮軸承裝置包括：

-外殼，其具有內(nèi)部和外部；

-至少一個主動磁懸浮軸承元件，其設(shè)置在所述外殼的內(nèi)部；以及

-饋通，其用于在所述外殼的內(nèi)部和外部之間提供多個電連接。

根據(jù)本發(fā)明，該饋通包括大體上扁平的連接元件，該連接元件延伸穿過所述外殼的壁。設(shè)置密封裝置，用于以氣密方式將所述連接元件與所述外殼密封。

術(shù)語“扁平的連接元件”意指包括連接外殼的內(nèi)部和外部且被電絕緣的多個電導(dǎo)體的任何大體上扁平的元件。所述導(dǎo)體大體上設(shè)置在一個或多個平行層中的共同平面中。連接元件可以大體上呈平面狀(即僅在一個平面中延伸)，或者可以具有彎曲部。優(yōu)選地，至少該連接元件的延伸穿過外殼壁的區(qū)域大體上是平面狀的。如果存在彎曲部，這些彎曲部優(yōu)選地出現(xiàn)在外殼內(nèi)部或外部。

特別地，連接元件可以是剛性、柔性或剛?cè)嵊∷㈦娐钒?PCB)。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“印刷電路板”包括承載至少一個導(dǎo)電層的至少一個電絕緣襯底層的任何大致扁平的裝置，其中所述層可以是剛性或柔性的。優(yōu)選地，每個導(dǎo)電層-也稱為跡線層在兩個側(cè)面上由襯底層覆蓋。一種特殊的實施例是柔性PCB-有時稱為“柔性印刷電路(flexprint)”或柔性電路，其允許具有半徑大致小于PCB長度的彎曲部。這通過采用高度柔性襯底材料(例如DuPont制造的Kapton之類的聚酰亞胺材料的薄膜)和薄襯底層來實現(xiàn)。術(shù)語PCB還意指兼有剛性段和柔性段的所謂的剛?cè)酨CB-有時也稱為剛?cè)犭娐贰?/p>

將扁平的連接元件用于電饋通大幅度地簡化了饋通的構(gòu)造，減少了饋通的成本。在印刷電路板或柔性印刷電路的情況下，襯底同時為所有導(dǎo)體提供密封和絕緣，而無需單獨密封每個導(dǎo)體。多個導(dǎo)體能夠同時承載于印刷電路板的一個或多個導(dǎo)電層上，并且通過在導(dǎo)電層上提供較寬或較細(xì)的跡線以及在導(dǎo)電層上的跡線之間提供較大或較小的間隙能夠容易地將導(dǎo)體的電流和電壓級別調(diào)節(jié)成實際需要的。特別地，根據(jù)饋通將用于其中的每個磁懸浮軸承裝置所需的實際連接，可采用專門設(shè)計的PCB。由于PCB為扁平狀，所以能夠容易地密封至外殼。另外，根據(jù)本發(fā)明的饋通沿垂直于連接元件的平面的方向需要非常小的空間。

特別地，如果連接元件沿所述外殼的圓周整個橫截外殼壁，則密封便得以大幅度地簡化。在這種情況下，連接元件的邊緣處無需進(jìn)行密封，連接元件的邊緣處的密封比連接元件平坦側(cè)上的密封難得多。外殼可以由連接元件在橫截面較大的區(qū)域橫截，或者外殼可具有相對較小的突起，所述突起的壁由連接元件橫截。