[發(fā)明專(zhuān)利]一種磁軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910432947.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110131313B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤遠(yuǎn);張騰飛;陳軼涵;郭鴻浩;鞏飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16C32/04
• 分類(lèi)號(hào): F16C32/04
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;范青青

1.一種磁軸承，其特征在于，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子、第一徑向定子和第二徑向定子；

所述第一徑向定子呈環(huán)形，與所述轉(zhuǎn)軸同軸線(xiàn)設(shè)置；所述轉(zhuǎn)子套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一同設(shè)于第一徑向定子內(nèi)；

所述第二徑向定子設(shè)有四個(gè)，沿圓周方向均勻分布于第一徑向定子與轉(zhuǎn)子之間；所述第一徑向定子沿徑向向內(nèi)延伸有八個(gè)第一徑向齒，每?jī)蓚€(gè)第一徑向齒一對(duì)共計(jì)形成四個(gè)第二徑向定子安裝槽；所述第二徑向定子與第一徑向定子、第一徑向齒之間均填充有非導(dǎo)磁材料；

所述第二徑向定子呈E型，包括一個(gè)第一寬齒和兩個(gè)第一窄齒，兩第一窄齒對(duì)稱(chēng)分布于所述第一寬齒的兩側(cè)；所述第一窄齒與相鄰的第一徑向齒連同其間填充的非導(dǎo)磁材料構(gòu)成第一復(fù)合齒；

所述第一復(fù)合齒上繞有徑向懸浮線(xiàn)圈，相對(duì)的兩個(gè)第二徑向定子上的徑向懸浮線(xiàn)圈串聯(lián)，構(gòu)成兩個(gè)徑向懸浮繞組；所述第一寬齒上繞有徑向偏置線(xiàn)圈，所有徑向偏置線(xiàn)圈串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)徑向偏置繞組；

或者，

所述第一復(fù)合齒上繞有徑向偏置線(xiàn)圈，所有徑向偏置線(xiàn)圈串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)徑向偏置繞組；所述第一寬齒上繞有徑向懸浮線(xiàn)圈，相對(duì)的兩個(gè)第二徑向定子上的徑向懸浮線(xiàn)圈串聯(lián)，構(gòu)成兩個(gè)徑向懸浮繞組；

還包括環(huán)形磁導(dǎo)軛，所述套設(shè)于所述第一徑向定子上，所述轉(zhuǎn)子的兩端還分別設(shè)有一個(gè)軸向力永磁定子和一個(gè)軸向力電磁定子；

所述軸向力永磁定子呈環(huán)形，嵌裝于環(huán)形磁導(dǎo)軛內(nèi)；所述軸向力電磁定子設(shè)有四個(gè)，沿圓周方向均勻分布于所述軸向力永磁定子內(nèi)；所述軸向力永磁定子沿徑向向內(nèi)延伸有八個(gè)第二徑向齒，每?jī)蓚€(gè)第二徑向齒一對(duì)共計(jì)形成四個(gè)軸向力電磁定子安裝槽；所述軸向力電磁定子與軸向力永磁定子、第二徑向齒之間均填充有非導(dǎo)磁材料；

所述軸向力電磁定子呈E型，包括一個(gè)第二寬齒和兩個(gè)第二窄齒，兩第二窄齒對(duì)稱(chēng)分布于所述第二寬齒的兩側(cè)；所述第二窄齒與相鄰的第二徑向齒連同二者之間填充的非導(dǎo)磁材料構(gòu)成第二復(fù)合齒；

所述第二復(fù)合齒上繞有軸向懸浮線(xiàn)圈，相對(duì)的兩個(gè)軸向力電磁定子上的軸向懸浮線(xiàn)圈串聯(lián)，構(gòu)成兩個(gè)軸向懸浮線(xiàn)圈串；所述第二寬齒上繞有軸向偏置線(xiàn)圈，所有軸向偏置線(xiàn)圈串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)軸向偏置線(xiàn)圈串。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁軸承，其特征在于，所述環(huán)形磁導(dǎo)軛的兩端嵌裝有軸向定子，所述軸向定子沿軸向方向開(kāi)設(shè)有供所述轉(zhuǎn)軸穿出的通孔，沿通孔周邊向內(nèi)延伸有環(huán)形齒，所述環(huán)形齒與轉(zhuǎn)子間隙配合；所述環(huán)形齒上繞有軸向懸浮線(xiàn)圈，兩軸向懸浮線(xiàn)圈串聯(lián)構(gòu)成一軸向懸浮繞組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁軸承，其特征在于，所述環(huán)形磁導(dǎo)軛與第一徑向定子之間還設(shè)有永磁體，所述永磁體設(shè)有四片，分別設(shè)于相鄰兩第二徑向定子安裝槽之間的對(duì)應(yīng)位置處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁軸承，其特征在于，相鄰兩第二徑向定子安裝槽之間設(shè)有一永磁體，所述永磁體支撐于兩相鄰第一徑向齒的末端，所述永磁體的高度小于第一徑向齒的高度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁軸承，其特征在于，所述永磁體采用環(huán)向充磁，相鄰兩永磁體的充磁方向相反；徑向偏置線(xiàn)圈施加直流勵(lì)磁時(shí)，相鄰兩徑向偏置線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相反；永磁體和徑向偏置線(xiàn)圈在對(duì)應(yīng)第一復(fù)合齒上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁軸承，其特征在于，各第一徑向齒的側(cè)面末端均設(shè)有一永磁體，所述永磁體位于第二徑向定子安裝槽外部，相鄰第二徑向定子安裝槽之間的永磁體通過(guò)一扇形結(jié)構(gòu)連接，所述永磁體和扇形結(jié)構(gòu)的高度均小于第一徑向齒的高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁軸承，其特征在于，所述永磁體采用環(huán)向充磁，相鄰兩永磁體的充磁方向相反；徑向偏置線(xiàn)圈施加直流勵(lì)磁時(shí)，各徑向偏置線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相同；永磁體在扇形結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與徑向偏置線(xiàn)圈在第一寬齒上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同。