[發明專利]具有冷卻軸承的內通風的電磁軸承組件

有效

• 申請號: 201480030806.3
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN105378314B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: A.馬西尼;L.梅;M.比吉
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內股份有限公司
• 主分類號: F16C37/00
• 分類號: F16C37/00;F16C32/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,譚祐祥

技術領域

本發明涉及軸承，具體而言涉及用在具有轉子的旋轉機械中的磁性軸承。

背景技術

具體而言，本發明涉及主動磁性軸承，其具有電磁元件，該電磁元件沿徑向方向布置且適于與固連至轉子的轉子回路協作。

軸向磁性軸承使用在止推套環上相反地拉的電磁力，止推套環固連至轉子軸以維持旋轉組件(轉子)與靜止組件(定子)的相對位置。止推套環通常是固連至轉子的平坦、實心、鐵磁體盤。盤形電磁元件位于止推套環的任一側上，且螺接至旋轉機械外罩，從而形成主動軸向磁性軸承。

磁性軸承在旋轉機械中的使用變得越來越普遍，特別是在腐蝕性或熱的流體的情況下。磁性軸承的內通風因此是重要的，以提高軸承的使用壽命。

通過止推套環相對于電磁元件的相對移動生成的摩擦形成流體的徑向流，這引起磁性軸承的冷卻。

然而，此種流與兩個構件之間的摩擦和轉子的旋轉速度無關，且因此是不可靠的。而且，由于壓力分布方面的不確定性，可出現回流，其將導致缺乏冷卻流體流。

目前的磁性軸承不提供足夠的內通風，以致于流體流變得不足以冷卻軸向磁性軸承。

發明內容

本發明的目的是補償以上缺陷。

本發明的一個具體目的是提供具有增強的冷卻流，同時容易制造的磁性軸承組件。

本發明的另一個具體目的是確保冷卻流體流的再流通，即使是在軸承內側的較差壓差的情況下。

在一個實施例中，一種用于旋轉機械的磁性軸承組件包括轉子回路和定子磁性回路，定子磁性回路固連至靜止支撐元件且包括為鐵磁體材料的至少一個主體和至少一個線圈，它們二者配合在保護性環形外罩中，從而使面對所述轉子回路的回轉表面的所述鐵磁體主體的回轉表面和所述一個線圈的回轉表面不被覆蓋。

軸承組件包括固連在轉子回路上的至少一個葉片排。

此種葉片排有助于冷卻流體流的泵送，從而增強磁性軸承的冷卻。

有利地，所述一個葉片排包括從轉子回路延伸的多個葉片。

在一個實施例中，轉子回路包括環形止推套環，該環形止推套環具有軸向部分，該軸向部分固連至轉子軸且朝定子磁性回路徑向地延伸徑向部分，所述徑向部分面對所述鐵磁體主體和所述一個線圈的不被覆蓋的表面。

所述葉片排例如固連至環形止推套環且從該環形止推套環朝定子磁性回路徑向地延伸。

在另一實施例中，軸承是軸向磁性軸承。

在另一實施例中，軸承是徑向磁性軸承。

所述一個葉片排可包括多個軸向葉片或多個徑向葉片或徑向和軸向類型葉片的組合。

在一個實施例中，軸承組件包括兩個葉片排。

所述徑向磁性軸承可軸向地位于這兩個葉片排之間。

在實施例中，定子磁性回路包括為鐵磁體材料的兩個主體，它們各自面對所述環形止推套環的徑向部分的徑向側表面，各葉片排固連在所述套環的軸向部分上且徑向地位于環形止推套環與各定子磁性回路之間。

根據本發明的另一方面，渦輪機械包括定子、旋轉地安裝在所述定子中的轉子、和如上所述地徑向地布置在轉子與定子之間的至少一個磁性軸承組件。

附圖說明

本發明將通過研究認為是完全非限制性的示例且由附圖例示的多個實施例來更好地得到理解，在附圖中：

-圖1為根據本發明的第一實施例的磁性軸承組件的軸向半截面；

-圖2為根據本發明的第二實施例的磁性軸承組件的軸向半截面；且

-圖3為根據圖2的Ⅲ-Ⅲ線的截面。

示范實施例的下列詳細描述參照附圖。在不同的附圖中的相同的標號等同于相同或相似的元件。此外，附圖不必遵循比例。

具體實施方式

如圖1上例示的，由一般參考標號10指定的磁性軸承組件設計為安裝在旋轉機械(未示出)中，該旋轉機械包括殼體或外罩、旋轉軸12，該旋轉軸12沿軸線X-X延伸且適于支撐轉子部分(未示出)。例如，如果旋轉機械是離心壓縮機，那么轉子部分包括葉輪。

如圖1上所例示的，磁性軸承10為軸向類型的且設計為在定子殼體內側支撐所述轉子軸12。

該主動磁性軸承10包括固定至定子殼體的定子銜鐵14、和具有盤的形狀，固連至旋轉軸12的轉子銜鐵16或環形止推套環。

環形止推套環16和轉子軸12形成轉子回路17。環形止推套環16從固連至轉子軸12的軸向板16a朝定子磁性回路18徑向地延伸徑向部分16b，徑向部分16b具有外圓柱形表面16c和兩個側表面16d、16e。