[發明專利]一種具有開槽結構的推力盤組件及磁懸浮軸承

在審

• 申請號: 202210291614.4
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114593149A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉興男;時振剛;莫逆
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供一種具有開槽結構的推力盤組件，包括兩組間隔設置的定子、轉子和推力盤2，轉子4設于兩組定子之間，推力盤2固定安裝于轉子4上，并沿轉子4的徑向延展，每一組定子包括第一定子1和第二定子3，第一定子1和第二定子3沿轉子4的軸向分布在推力盤2的兩側，并與推力盤2的兩個端面留有工作間隙，推力盤2的每個端面上均勻的設有多個沿其徑向延伸的溝槽5。通過在推力盤2端面上的設計多個溝槽5，有利于定子與推力盤2之間的工作間隙內的氣體流動，帶走更多熱量，有效降低定子和推力盤2的溫度。此外，本公開還提供了一種具有開槽結構推力盤的磁懸浮軸承。

技術領域

本公開涉及軸承技術領域，特別涉及一種具有開槽結構的推力盤組件及磁懸浮軸承。

背景技術

磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉子懸浮于空中，使轉子與定子之間沒有機械接觸。與傳統的滾動軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比，磁軸承不存在機械接觸，轉子可以運行到很高的轉速，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。

電磁軸承利用電磁力懸浮轉子，按作用力方向，電磁軸承可分為軸向電磁軸承和徑向電磁軸承。軸向電磁軸承通常由定子和推力盤兩部分組成，兩者工作時在端面之間形成一個狹縫，該狹縫內氣流受到推力盤旋轉作用向外側流動，可以帶走一定的熱量。但是在現有技術中，由于狹縫狹窄，阻力較大，氣體流量有限，因此軸承定子和推力盤相對的端面溫度較高，容易引起絕緣材料老化、結構變形等問題。

公開內容

本公開的主要目的是提供一種具有開槽結構的推力盤組件及磁懸浮軸承，旨在解決上述至少部分問題。

為實現上述目的，本公開提供一種具有開槽結構的推力盤組件，包括兩組間隔設置的定子、轉子和推力盤，轉子設于兩組定子之間，推力盤固定安裝于轉子上，并沿轉子的徑向延展，每一定子包括第一定子和第二定子，第一定子和第二定子沿轉子的軸向分布在推力盤的兩側，并與推力盤的兩個端面留有工作間隙，推力盤的每個端面上均勻的設有多個沿其徑向延伸的溝槽。

可選地，溝槽的數量M滿足如下條件：N/50＜M≤2，其中，M為整數，N表示為定子內孔的周長。

可選地，溝槽的深度與溝槽的截面寬度之比為1∶2。

可選地，溝槽的深度范圍為1mm-2mm，溝槽的截面寬度范圍為2mm-4mm。

可選地，溝槽從定子的內孔在推力盤端面上的投影線處延伸至推力盤的邊緣。

可選地，溝槽在推力盤的端面上呈直線延伸，并且溝槽呈傾斜設置，傾斜的方向與推力盤的旋轉方向相反。

可選地，溝槽的傾斜角度為10度至30度。

可選地，溝槽在推力盤的端面上呈曲線延伸。

可選地，曲線包括漸開線，溝槽以定子的內孔的投影線為基圓，溝槽的漸開方向與推力盤的旋轉方向相反。

此外，為了實現上述目的，本公開還提供了一種具有開槽結構推力盤的磁懸浮軸承，包括上述任一項所述的具有開槽結構的推力盤組件。

本公開提供的具有開槽結構的推力盤組件，包括兩組間隔設置的定子、轉子和推力盤，轉子設于兩組定子之間，推力盤固定安裝于轉子上，并沿轉子的徑向延展，每一組定子包括第一定子和第二定子，第一定子和第二定子沿轉子的軸向分布在推力盤的兩側，并與推力盤的兩個端面留有工作間隙，推力盤的每個端面上均勻的設有多個沿其徑向延伸的溝槽。通過在推力盤端面上的設計多個溝槽，有利于定子與推力盤之間的工作間隙內的氣體流動，帶走更多熱量，有效降低定子和推力盤的溫度。

附圖說明