[發明專利]一種背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承

在審

• 申請號: 202010095959.3
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111188836A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 禹春敏;鄧智泉;梅磊;陳尚思
• 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

1.一種背饒式永磁偏置軸向-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)、徑向定子鐵心磁軛(6)、第一永磁體環(71)、第二永磁體環(72)、軸向控制繞組支架(8)；

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，徑向定子(5)的每個齒槽內繞制有兩個徑向控制繞組，且所有徑向控制繞組均相同，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(15)；

所述徑向定子鐵心磁軛(6)設置在徑向定子(5)在外側，且關于徑向定子(5)對稱；所述第一軸向定子(31)與第二軸向定子(32)結構相同，且對稱設置于徑向定子(5)的兩側，第一軸向定子(31)在軸向上與轉子(2)的其中一個端面之間具有軸向氣隙(14)，第二軸向定子(32)在軸向上與轉子(2)的另外一個端面之間具有軸向氣隙(14)；徑向定子鐵心磁軛(6)的兩側分別設置軸向充磁的第一永磁體環(71)、第二永磁體環(72)，且第一永磁體環(71)、第二永磁體環(72)的內徑與徑向定子鐵心磁軛(6)的內徑一致，第一永磁體環(71)、第二永磁體環(72)的外徑與徑向定子鐵心磁軛(6)的外徑一致；

所述套筒(4)設置于第一軸向定子(31)、第二軸向定子(32)之間，且套筒(4)的外徑與第一軸向定子(31)、第二軸向定子(32)的外徑一致；所述軸向控制繞組支架(8)設置在徑向定子鐵心磁軛(6)與套筒(4)之間，且軸向控制繞組支架(8)的外徑與套筒(4)的內徑一致，軸向控制繞組支架(8)的內徑與徑向定子鐵心磁軛(6)的外徑一致；軸向控制繞組支架(8)的內腔內設置有兩個軸向控制繞組。

2.根據權利要求1所述背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述徑向氣隙(15)與軸向氣隙(14)的寬度相等。

3.根據權利要求1所述背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述第一永磁體環(71)、第二永磁體環(72)的充磁方向均為軸向充磁，且第一永磁體環(71)的N極朝向第一軸向定子(31)，S極朝向徑向定子鐵心磁軛(6)，第二永磁體環(72)的N極朝向第二軸向定子(32)，S極朝向徑向定子鐵心磁軛(6)。

4.根據權利要求1所述背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述第一永磁體環(71)產生的偏置磁場是從第一永磁體環(71)的N極流出，經第一軸向定子(31)、軸向氣隙(14)、轉子(2)、徑向氣隙(15)、徑向定子(5)、徑向定子鐵心磁軛(6)回到第一永磁體環(71)的S極的磁回路；第二永磁體環(72)產生的偏置磁場是從第二永磁體環(72)的N極流出，經第二軸向定子(32)、軸向氣隙(14)、轉子(2)、徑向氣隙(15)、徑向定子(5)、徑向定子鐵心磁軛(6)回到第二永磁體環(72)的S極的磁回路。

5.根據權利要求1所述背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述軸向控制繞組通電流后，在套筒(4)、第一軸向定子(31)、軸向氣隙(14)、轉子(2)、第二軸向定子(32)產生的磁回路為軸向控制磁場。

6.根據權利要求1所述背饒式永磁偏置軸向-徑向磁懸浮軸承，其特征在于，所述徑向控制繞組通電流后，在徑向定子鐵心磁軛(6)、徑向定子(5)、徑向氣隙(15)、轉子(2)產生的磁回路為徑向控制磁場。