[發明專利]一種磁懸浮轉子支撐系統的停斷電保護機構

在審

• 申請號: 201110432099.9
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN103161826A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 張玉寶
• 申請（專利權）人: 張玉寶
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;H02K7/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種在磁懸浮轉子支撐系統停斷電時，對轉子軸桿的保護機構，

背景技術：

現有技術磁懸浮轉子支承系統在停斷電時，因存在轉子軸桿與被動型機械保護軸承間的跌落觸碰現象，有所導致機械損傷與噪聲的發生，同時，由于機械損傷的積累，也將是高速轉子的動平衡遭受破壞和降低轉子軸桿的使用壽命，所以，設置一個主動型磁懸浮轉子軸桿的防跌落保護機構就顯得非常必要。

發明內容：

本發明就是要提供一種磁懸浮轉子支承系統在停斷電時，用于磁懸浮轉子軸桿的防跌落保護機構，其發明構思是：有一個電磁鐵在吸引著一個可以軸向滑動的部件，由此導致設置在滑動部件與磁懸浮轉子支撐系統定子部軸向相對面之間的頂力彈簧被壓縮，于此同時，設置在滑動部件上的機械軸承與轉子軸桿失去機械上的聯系，從而使轉子軸桿保持在正常的懸浮運行狀態，當磁懸浮轉子支承系統和電磁鐵停斷電時，所述滑動部件受頂力彈簧的張力作用，使所述機械軸承與轉子軸桿主動地產生緊密接觸，從而使轉子軸桿切換到依靠機械軸承進行低摩擦的定心旋轉當中，直至殘余在轉子軸桿上的慣性旋轉力釋放完畢而安全停車。這種將轉子軸桿從無接觸旋轉過渡到有接觸旋轉的裝置稱為“轉子軸桿支撐轉換器”。

在本發明當中，所述機械軸承與轉子軸桿之間的配合方式為錐面配合。

在本發明當中，所述機械軸承可以設置在所述的滑動部件上；也可以設置在轉子軸桿上，而將另一個錐斜面留給所述的滑動部件，帶有機械軸承的滑動部件被稱為“軸承座套”。不帶有機械軸承的滑動部件稱為“環套部件”，這是因為：無論帶有機械軸承的滑動部件還是不帶有機械軸承的滑動部件均環繞于轉子軸桿的外圍。

在本發明當中，所稱機械軸承與轉子軸桿之間的錐面配合，也包括軸承內圈端口或外圈端口上機械加工時遺留的倒角坡口與內轉子軸桿上的錐斜面或外轉子環套上的錐斜面形成的錐面配合。

在本發明當中，所述的頂力彈簧，也可以由兩個磁場力相互排斥的磁性頂力彈簧所代替。還可以在滑動部件與電磁鐵相對面的反方向位置上設置拉簧來替代所述的頂力彈簧，拉簧的作用力與永久磁鐵吸引鐵磁物體的作用力方向一致，因而可以互換使用。

在本發明當中，所述的滑動部件還可以是與所述機械軸承外圈一體化的滑動部件，機械軸承的外圈與所述定子部的徑向壁形成軸向滑動配合。

在本發明當中，所述的滑動部件與磁懸浮轉子支撐系統定子部徑向壁之間的軸向滑動配合，可以采用凸凹交叉的鍵槽式滑動配合，也可以采用內外結構的環套式滑動配合或采用至少在兩個以上由導柱式滑動配合副構成的滑動配合組。

在本發明當中，所述的的磁懸浮轉子支撐系統，是指：由兩個軸向吸引型徑向磁懸浮軸承和至少一個徑向吸引型軸向磁懸浮軸承所組成的磁懸浮轉子支撐系統，所述軸向磁懸浮軸承可以由具有徑向工作氣隙的電動機所替代，所述的兩個徑向磁懸浮軸承也可以由完全相同的兩個具有軸向工作氣隙的電動機所替代，所述的兩個徑向磁懸浮軸承必須對稱地設置在軸向磁懸浮軸承的兩邊。

本發明當中，所述磁懸浮轉子支撐系統的定子部，泛指磁懸浮轉子支撐系統轉子部以外的所有定子部分，其中就包含本發明磁懸浮轉子軸桿防跌落保護機構當中的電磁鐵在內

綜上所述，本發明的磁懸浮轉子支撐系統的停斷電保護機構，可以使磁懸浮轉子軸桿的軸心在工作與非工作狀態時均處于裝置當中的同一位置。因而避免了磁懸浮轉子軸桿在停斷電時，產生跌落引發機械碰撞與摩擦損傷的技術缺陷，有效地延長了磁懸浮轉子軸桿的使用壽命。

附圖說明：

圖1是一種采用本發明磁懸浮轉子支撐系統停斷電保護機構的雙軸伸電機示意圖，其標注內容包括：(1)電磁鐵，(2)磁懸浮轉子支撐系統的定子部，(3)軸承座套，(4)頂力彈簧，(5)內圈內孔帶有錐斜面的機械軸承，(6)轉子軸桿，(7、8)是由兩個結構完全相同并具有軸向氣隙的電磁吸引型徑向磁懸浮軸承所組成雙邊型結構的徑向磁懸浮軸承組，(9)安裝徑向氣隙電動機的空間，(10)雙軸伸電機的筒形外殼，(11)設置在階梯形軸向口環形凹槽當中的電磁線圈。

圖2也是采用本發明磁懸浮轉子支撐系統停斷電保護機構的一種雙軸伸電機示意圖，其標注內容：(12)是一個與環形電磁鐵內壁形成軸向可滑動配合的軸承座套，(13)帶有斜面臺肩的轉子軸桿，(14)雙軸伸電機的定子部，(15)在內圈內壁的端口上帶有坡口的機械軸承，(25)用于安裝徑向工作氣隙電動機的空間，(26)雙軸伸電機的筒形機殼。