[實用新型]一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承

有效

• 申請號: 201920218779.2
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN209762004U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 牛凱;付江寒;石忠東
• 申請（專利權）人: 北京精雕科技集團有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及非接觸磁軸承領域，特別涉及一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，由左定子組件、右定子組件、轉子和止推板組成，與轉子間隙配合的左定子組件和右定子組件沿轉子軸向左右分布；止推板設置于左定子組件和右定子組件之間，并與轉子固定安裝；左定子組件和右定子組件內分別設置有沿軸向充磁的軸向永磁體和沿徑向充磁的徑向永磁體。本實用新型采用徑向永磁體和軸向永磁體相結合的方式，大大減弱了永磁磁路和電磁磁路的藕合，并且承載力大，損耗低，力?電流曲線線性度好。

技術領域

本實用新型涉及一種非接觸磁軸承，特別涉及一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承。

背景技術

主動磁懸浮軸承作為一種無接觸支撐技術，具有無摩擦，低功耗，峰值轉速高，剛度高，承載力大，無磨損，壽命長的優點，在航天，國防，工業等領域獲得了越來越廣泛的應用。止推磁懸浮軸承用來控制機械的軸向自由度，是磁懸浮系統必不可少的組成部分。目前，工業上常用的止推磁懸浮軸承分為電流偏置式和永磁偏置式兩種，由于永磁偏置式止推磁懸浮軸承是依靠永磁體激發的磁場產生承載力，并依靠繞組電流產生的磁場來調節承載力，能夠實時響應轉子的動態變化，相對于電流偏置式止推磁懸浮軸承具有低損耗的優點，因此被更為廣泛地使用。

常用的永磁偏置式止推磁懸浮軸承如圖1所示，其永磁磁路和電磁磁路的路徑相重合，使電磁磁路和永磁磁路在定子基體內部相互耦合，加重了定子基體的飽和，限制了峰值承載能力；而且由于磁路的飽和，軸承的力-電流曲線的線性度也欠佳。另外，電磁磁路穿過磁導率與空氣接近的永磁體，易造成較大的勵磁磁動勢損失，從而增加了線圈的損耗。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種藕合程度小，承載力大，損耗低，力-電流曲線線性度好的永磁偏置式止推磁懸浮軸承。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，由左定子組件、右定子組件、轉子和止推板組成，與轉子間隙配合的左定子組件和右定子組件沿轉子軸向左右分布；止推板設置于左定子組件和右定子組件之間，并與轉子固定安裝；其中，左定子組件和右定子組件內分別設置有沿軸向充磁的軸向永磁體和沿徑向充磁的徑向永磁體。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述左定子組件和右定子組件相對于止推板的中性面呈左右對稱分布，并且左定子組件、右定子組件與止推板之間分別設置有工作氣隙。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述左定子組件和右定子組件均由定子基體、定子線圈、隔磁套、導磁環和環氧樹脂組成，定子基體間隙配合于轉子上，隔磁套套設于定子基體外部；定子基體上設置有環形定子槽，槽口朝向止推板，并且槽口的兩側為不等高結構，較低的一側設置有軸向永磁體，較高的一則設置有徑向永磁體，軸向永磁體與徑向永磁體之間設置導磁環，軸向永磁體、徑向永磁體以及導磁環共同將環形定子槽的槽口閉合；定子線圈設置于環形定子槽內，并通過環氧樹脂絕緣固定。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述定子基體與導磁環之間設置有漏磁氣隙。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述軸向永磁體和徑向永磁體均為單極性環形永磁體，既可以是整體磁環，也可以由多個弧形永磁體拼接而成。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述徑向永磁體和軸向永磁體在與導磁環相接觸的一側極性相同。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述左定子組件和右定子組件內的永磁磁場的磁路走向可以同為逆時針，也可以同為順時針，也可以一個為順時針，另一個為逆時針。

上述一種低功耗大承載力的永磁偏置式止推磁懸浮軸承，所述止推板和轉子可以為一體化加工結構，也可以為分體式安裝結構。