[實用新型]一種徑向磁力軸承的設計和裝配結構

有效

• 申請號: 201521143455.5
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205278108U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 項海銘;洪申平;俞天野;沙宏磊;畢劉新
• 申請（專利權）人: 天津飛旋科技研發有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳俊志

技術領域

本實用新型涉及一種磁懸浮軸承系統，特別是一種徑向磁力軸承的設計和裝配結構。

背景技術

現有的磁懸浮軸承是一種轉子與定子之間沒有機械接觸的新型高性能軸承，它的主要優點是完全非接觸支撐，無摩擦、無磨損，無需潤滑劑，使用壽命長，噪聲小，能實現超高轉速支承。磁懸浮軸承應用領域非常廣泛，包括分子泵、高速電機、離心機、壓縮機、水泵、鼓風機、儲能飛輪、衛星姿態控制陀螺、搬運系統、人工心臟、航空設備等。磁懸浮軸承已經或正在成為高速、重載及特殊應用環境下轉子支撐的首選方案。徑向磁力軸承是磁懸浮軸承的一個核心部件，其性能穩定性、批量產品的一致性、加工制作的簡易性、裝配工藝的合理性一直是磁懸浮軸承產業化的一大難點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供結構設計合理、裝配簡單、性能穩定可靠、便于批量生產的一種徑向磁力軸承的設計和裝配結構。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種徑向磁力軸承的設計和裝配結構，包括轉子、定子組件，所述定子組件包括定子鐵芯、定位上端環、定位下端環、勵磁線圈、引出線，其結構特點是：所述的定位上端環和定位下端環將定子鐵芯限定于兩環之間，所述轉子軸心對應定子鐵芯軸心并貫穿定子組件，所述勵磁線圈以轉子軸心為中心沿圓周方向均勻排列固定于定子鐵芯的磁極上。

作為優選，所述的轉子部分通過數片厚度為0.15-0.5mm的硅鋼片疊壓構成，形狀為圓環形。

作為優選，所述的定子鐵芯通過數片厚度為0.15-0.5mm的硅鋼片疊壓構成，形狀為圓形帶齒。

作為優選，所述的定位上端環和定位下端環由合金材料或塑形材料制成。

作為優選，所述的勵磁線圈采用回字型的線圈支架。

作為優選，所述的回字型的線圈支架為多個不同的顏色的線圈支架。

作為優選，所述的勵磁線圈采用工裝進行整形，以壓縮了徑向磁力軸承的軸向空間，為整個系統的設計節省了寶貴的空間。

作為優選，所述的引出線采用同回字型的線圈支架相對應的顏色，以區分各自的功能，保證在裝配中不會出現錯誤。

作為優選，所述的勵磁線圈采用順時針最短路徑布線方式。

作為優選，所述勵磁線圈采用導熱性能優異的環氧樹脂進行灌封。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案簡化了磁路設計，應用了一種便于批量生產的生產加工方式。本實用新型設計的徑向磁力軸承由兩大部分組成，即轉子和定子組件；其中定子組件又由五個組件構成，分別是定子鐵芯、定位上端環、定位下端環、勵磁線圈線圈、引出線組成。其中轉子根據使用要求和工況，選用數片厚度為0.15-0.5mm的硅鋼片疊壓構成，形狀為圓環形。定子鐵芯也同樣采用數片厚度為0.15-0.5mm的硅鋼片疊壓構成，形狀為圓形帶齒，這里的齒形突出部分就是后面定義的磁極，為簡化磁場回路，提高磁路的對稱性，減小漏磁現場，本方案的磁極設計采用8極或16極長方形設計，沿圓周均勻分布，兩兩一組或3個一組在四個方向上形成兩兩成對稱的磁場回路。定子鐵芯由于采用疊壓方式，加上硅鋼片加工過程中，本身厚度、平行度等一致性不是很好，對于厚度為15mm的定子鐵芯來說，其兩端面可能會出現0.5-3mm的不平行量，而且無法加工，導致最后安裝精度達不到設計要求。為解決這個問題，我們在定子鐵芯兩端設計了定位端環，即定位上端環、定位下端環，通過加工兩端環來保證徑向磁力軸承定子兩端面的平行度，以達到安裝精度要求。另外，對于批量生產來說，直接在定子鐵芯上繞制線圈效率太低，難度較大，一致性也不好保證，因此，此方案中我們還設計了線圈支架，線圈支架材料可選用高強度絕緣紙或是耐高溫樹脂材料，根據磁極的形狀設計了支架的結構，支架采用回字型方案，便于安裝和繞線，然后直接通過繞線機在支架上進行繞線，這樣既提高了繞線效率，便于批量生產，同時線圈的一致性也得到了保證。為了簡化和規范線圈在定子鐵芯內的布線，避免員工由于疏忽大意接錯引出線，我們制定了最短路徑，順時針布線方式，同時利用制作不同顏色的線圈骨架，一一對應的安裝在對應的鐵芯磁極上，保證了安裝順序和安裝位置的正確性。線路連接完成后，為了提高徑向磁力軸承的散熱性能，采用導熱性能優異的環氧樹脂對線圈部分進行灌封，灌封的樹脂還對線圈在定子鐵芯上的固定起了保護作用。