[發明專利]一種包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承

有效

• 申請號: 201910873411.4
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110748562B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 禹春敏;鄧智泉;梅磊;李克翔
• 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: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，包括轉軸(1)、轉子(2)、第一軸向定子(31)、第二軸向定子(32)、套筒(4)、徑向定子(5)、第一永磁體環(61)、第二永磁體環(62)；所述轉軸(1)的外壁中間位置設置有轉子(2)，所述徑向定子(5)設置于轉子(2)的外側，且正對于轉子(2)，徑向定子(5)包括多個相同的徑向定子鐵心磁極，多個徑向定子鐵心磁極沿徑向定子(5)的圓周方向均勻分布，每個徑向定子鐵心磁極上繞制有相同的徑向控制繞組，徑向定子鐵心磁極在徑向上與轉子(2)的外壁之間存在徑向氣隙；所述第一軸向定子(31)、第二軸向定子(32)結構相同，且對稱設置于徑向定子(5)的兩側，每個軸向定子均包括一個圓盤、一個大圓環體、一個小圓環體，圓盤朝向徑向定子(5)一側的徑向方向上分別連接一個大圓環體和一個小圓環體，且小圓環體的內徑與圓盤的內徑相等，第一軸向定子(31)的大圓環體的外壁連接第一永磁體環(61)，第二軸向定子(32)的大圓環體的外壁連接第二永磁體環(62)，大圓環體的外徑與永磁體環的內徑相等，小圓環體在軸向上與轉子(2)的端面相對，且小圓環體與轉子(2)的端面之間存在軸向氣隙，第一軸向定子(31)與徑向定子(5)之間的內腔內設置有軸向控制繞組，第二軸向定子(32)與徑向定子(5)之間的內腔內設置有軸向控制繞組；所述套筒(4)設置于徑向定子(5)的外壁，且套筒(4)的外徑與第一永磁體環(61)、第二永磁體環(62)的外徑相等，第一永磁體環(61)設置于第一軸向定子(31)與套筒(4)之間的內腔內，第二永磁體環(62)設置于第二軸向定子(32)與套筒(4)之間的內腔內，第一軸向定子(31)的大圓環體與套筒(4)之間存在第一輔助氣隙，第二軸向定子(32)的大圓環體與套筒(4)之間存在第二輔助氣隙。

2.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述徑向氣隙與軸向氣隙的寬度相等。

3.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述第一輔助氣隙與第二輔助氣隙的寬度相等。

4.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述第一永磁體環(61)、第二永磁體環(62)的充磁方向均為軸向充磁，且第一永磁體環(61)的N極朝向第一軸向定子(31)，S極朝向套筒(4)，第二永磁體環(62)的N極朝向第二軸向定子(32)，S極朝向套筒(4)。

5.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述第一永磁體環(61)產生的偏置磁場是從第一永磁體環(61)的N極流出，經第一軸向定子(31)、軸向氣隙、轉子(2)、徑向氣隙、徑向定子(5)、套筒(4)回到第一永磁體環(61)的S極的磁回路；第二永磁體環(62)產生的偏置磁場是從第二永磁體環(62)的N極流出，經第二軸向定子(32)、軸向氣隙、轉子(2)、徑向氣隙、徑向定子(5)、套筒(4)回到第二永磁體環(62)的S極的磁回路。

6.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述軸向控制繞組通電流，在第二軸向定子(32)、第二輔助氣隙、套筒(4)、第一輔助氣隙、第一軸向定子(31)、軸向氣隙、轉子(2)產生的磁回路為軸向控制磁場。

7.根據權利要求1所述包圍式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述徑向控制繞組通電流，在徑向定子(5)、徑向氣隙、轉子(2)產生的磁回路為徑向控制磁場。