[發(fā)明專利]磁懸浮軸承定子、磁懸浮軸承、定子鐵芯制作工裝及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210002441.6
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN103195806A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小波;張芳
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16C33/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁懸浮軸承領(lǐng)域，特別地，涉及一種磁懸浮軸承定子、磁懸浮軸承、定子鐵芯制作工裝及方法。

背景技術(shù)

磁懸浮軸承(Magnetic?Bearing)是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸。其原理是通過定子線圈繞組通電后，在定轉(zhuǎn)子間形成閉合回路。磁力線通過定子磁極進(jìn)入轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子表面形成電磁力吸附轉(zhuǎn)子，利用各磁極在轉(zhuǎn)子圓周表面的吸附力的平衡作用，使轉(zhuǎn)子懸浮在定轉(zhuǎn)子氣隙中，實現(xiàn)定轉(zhuǎn)子間的無接觸，所以轉(zhuǎn)子的重量就固定在運轉(zhuǎn)的軌道上，利用幾乎是無負(fù)載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個轉(zhuǎn)子懸空，在固定運轉(zhuǎn)軌道上。與傳統(tǒng)的滾珠軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比，磁軸承不存在機(jī)械接觸，轉(zhuǎn)子可以運行到很高的轉(zhuǎn)速，具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優(yōu)點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環(huán)境中。

傳統(tǒng)的徑向磁懸浮軸承定子各自由度的磁路是相通的(如圖10所示)，在正常運行工況下，由于各繞組通入的電流不相等，各極下的磁場并不是相互獨立的，不同控制繞組電流產(chǎn)生的磁場之間存在著干擾耦合現(xiàn)象，圖10示出了現(xiàn)有技術(shù)中的定子磁場分布圖，從圖上可以看出定子鐵芯內(nèi)部具有磁場43，而各個定子鐵芯之間存在漏磁43a，這些漏磁43a造成磁場耦合，從而加劇了軸承控制的難度；另外由于漏磁43a的存在，致使磁極電磁力降低，這時需要增大電流來提高電磁力，進(jìn)一步增加了渦流和磁滯損耗，這樣就增大了能耗。因此由于耦合的存在，將導(dǎo)致磁懸浮軸承兩個自由度上懸浮力的相互耦合，使軸承控制變的更加困難；同時也增大了電流損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種磁懸浮軸承定子、磁懸浮軸承、定子鐵芯制作工裝及方法，以解決不同繞組之間存在著干擾耦合導(dǎo)致磁懸浮軸承兩個自由度上懸浮力的相互耦合，使軸承難于控制及電能損耗大的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁懸浮軸承定子，包括多個定子鐵芯和定子外圈：多個定子鐵芯有間隔地均勻分布在一個以定子外圈的中心為圓心的外周上；多個定子鐵芯與定子外圈可拆卸地連接。由于多個定子鐵芯與定子外圈呈拼塊結(jié)構(gòu)，各個定子鐵芯之間磁場分布均勻，無漏磁，不存在磁場耦合現(xiàn)象，因此減小了電能損耗，并且使軸承易于控制。

進(jìn)一步地，每個定子鐵芯包括疊壓在一起的多個硅鋼片，每個硅鋼片的朝向軸承軸心的一側(cè)包括第一伸出部和第二伸出部，第一伸出部和第二伸出部之間具有角度地設(shè)置；

進(jìn)一步地，角度大于或等于20度且小于或等于50度。

進(jìn)一步地，硅鋼片的朝向軸承軸心的一側(cè)還包括第三伸出部，第三伸出部設(shè)置在第一伸出部和第二伸出部之間。

進(jìn)一步地，硅鋼片上設(shè)置有用于焊接的焊接槽，多個硅鋼片之間通過焊接槽連接。

進(jìn)一步地，焊接槽設(shè)置在硅鋼片的遠(yuǎn)離軸承軸心的一側(cè)。

進(jìn)一步地，每個定子鐵芯的各個硅鋼片上的焊接槽沿直線排列，形成位于定子鐵芯的遠(yuǎn)離軸承軸心的一側(cè)的一個整體的直線槽。

進(jìn)一步地，定子外圈為圓環(huán)體或方形體，圓環(huán)體或方形體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有燕尾型的凸出部，凸出部之間形成與定子鐵芯形狀相適配的安裝槽，定子鐵芯通過安裝槽固定安裝。

進(jìn)一步地，圓環(huán)體或方形體為中空結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，凸出部至少為兩個。

進(jìn)一步地，凸出部為四個。

本發(fā)明還提供一種磁懸浮軸承，包括磁懸浮軸承定子，磁懸浮軸承定子為前述的磁懸浮軸承定子。

本發(fā)明還提供一種用于制作定子鐵芯的工裝，包括支撐板、上壓板，定子鐵芯為前述的磁懸浮軸承定子的定子鐵芯，工裝還包括芯柱，支撐板的上表面與芯柱的下底面貼合固定，芯柱的上表面與上壓板的下表面貼合固定，芯柱的周向面上設(shè)置有至少兩個豎向卡槽，構(gòu)成定子鐵芯的硅鋼片設(shè)置于支撐板與上壓板之間并可沿豎向卡槽移動。

進(jìn)一步地，支撐板的上表面開設(shè)有與芯柱適配的第一芯柱槽；和/或上壓板的下表面開設(shè)有與芯柱適配的第二芯柱槽。

進(jìn)一步地，支撐板開設(shè)有第一螺釘孔，芯柱的下底面開設(shè)有與第一螺釘孔相對應(yīng)的第一螺紋孔，支撐板與所述芯柱通過螺釘連接；和/或上壓板開設(shè)有第二螺釘孔，芯柱的上表面開設(shè)有與第二螺釘孔相對應(yīng)的第二螺紋孔，上壓板與芯柱通過螺釘連接。

進(jìn)一步地，用于制作定子鐵芯的工裝還包括設(shè)置于支撐板上方并套設(shè)于芯柱上的底板。

進(jìn)一步地，硅鋼片的第一伸出部和第二伸出部分別置于對應(yīng)的豎向卡槽內(nèi)。