[實用新型]基于新型推力盤的磁懸浮軸承

有效

• 申請號: 201821806987.6
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN209262070U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 謝振宇;陳李成;郝建勝;黃佩珍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本實用新型公開了一種基于新型推力盤的磁懸浮軸承，包含軸承座、兩個軸向磁懸浮軸承、推力盤和轉子；兩個軸向磁懸浮軸承均固定在軸承座上、之間形成推力盤的安裝間隙；推力盤固定在所述轉子上，且推力盤的圓周壁延伸至推力盤的安裝間隙內；推力盤圓周壁的兩個端面的邊緣都均勻設有若干螺旋槽，螺旋槽的寬度從外到內由寬變細，且同一端面上螺旋槽的旋向均相同。本實用新型在正常運行時能夠產生軸向支承力并且和軸向磁懸浮軸承共同支承轉子，在軸向磁懸浮軸承失效造成轉子沿軸向跌落瞬間能夠有效減輕轉子沿軸向直接撞擊造成的破壞。

技術領域

本實用新型涉及高速旋轉機械領域，尤其涉及一種基于新型推力盤的磁懸浮軸承。

背景技術

磁懸浮軸承是利用電磁力將轉子無機械接觸地懸浮起來的一種新型支承。與傳統軸承（滾動軸承和油滑動軸承）相比，磁懸浮軸承與轉子無機械接觸，使用壽命長，維護費用低，無需潤滑和密封，可長期用于高低溫等特殊環境中，被認為是支承技術的一次革命，是目前唯一投入實用的主動支承裝置。但是，磁懸浮軸承的一個明顯缺點是比承載力較小。換言之，在同樣承載力下，磁懸浮軸承的體積和重量較大，造成轉子重量和尺寸增加、系統動態性能下降。

當磁懸浮軸承失效時，轉子跌落會對磁懸浮軸承和轉子造成嚴重損壞。因此，在磁懸浮軸承轉子系統中，通常還應設置滾動軸承作為保護軸承（注：滾動軸承與轉子之間的氣隙小于磁懸浮軸承與轉子之間的氣隙），以承擔保護功能，避免轉子與磁懸浮軸承的碰撞。但是在系統正常運行時，這種保護軸承不起任何作用。在軸向磁懸浮軸承失效時，傳統的軸向保護軸承（滾動軸承）直接承受高速轉子沿軸向跌落產生的撞擊，容易造成較大破壞。

氣體軸承是利用氣膜支承負荷或減小摩擦的機械構件。與傳統軸承（滾動軸承和油滑動軸承）相比，氣體軸承具有速度高、精密度高、摩擦損耗小、耐高低溫及原子輻射、無污染、壽命長等特點。氣體軸承分為動壓氣體軸承和靜壓氣體軸承。動壓氣體軸承不需要外加氣源，只在流體動力作用下產生支承效應，具有結構簡單的優點，但在啟動和停止階段，與轉子存在直接接觸摩擦。

螺旋槽動壓氣體軸承是利用螺旋槽結構，通過螺旋泵送作用，產生支承效應的軸承。螺旋槽動壓氣體軸承以其承載力大（特別在高速下）、功耗低、高速穩定性好等特點，遠優越于其他類型的動壓氣體軸承，實用中列居榜首。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種基于新型推力盤的磁懸浮軸承。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

基于新型推力盤的磁懸浮軸承，包含軸承座、左軸向磁懸浮軸承、右軸向磁懸浮軸承、推力盤和轉子；

所述左軸向磁懸浮軸承、右軸向磁懸浮軸承均固定在軸承座上，且左軸向磁懸浮軸承、右軸向磁懸浮軸承之間形成推力盤的安裝間隙；

所述推力盤固定在所述轉子上，且推力盤的圓周壁延伸至推力盤的安裝間隙內；

所述推力盤圓周壁的兩個端面的邊緣都均勻設有若干螺旋槽，螺旋槽的寬度從外到內由寬變細，且同一端面上螺旋槽的旋向均相同；

所述左軸向磁懸浮軸承和推力盤之間、右軸向磁懸浮軸承和推力盤之間在轉子高速旋轉時均能夠形成軸向動壓氣膜。

作為本實用新型基于新型推力盤的磁懸浮軸承進一步的優化方案，所述推力盤與轉子通過過盈配合連接。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

第一，在系統正常運行時，左軸向磁懸浮軸承和推力盤之間、右軸向磁懸浮軸承和推力盤之間產生的軸向動壓氣膜能夠產生軸向支承力并且和軸向磁懸浮軸承共同支承轉子。