CN102360684A - 高温磁悬浮轴承励磁线圈结构及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温磁悬浮轴承励磁线圈结构及其生产方法,该励磁线圈结构包括两层以上的迷宫形励磁线圈,每层迷宫形励磁线圈均采用耐高温金属板材按照线圈走线方向一体加工而成,且相邻两层迷宫形线圈的走向相反,其中一层是顺时针迷宫形线圈,另外一层是逆时针迷宫形线圈;用内圈连接柱和外圈连接柱将相邻两层迷宫形线圈焊接在一起;在线圈的匝间和层间间隙中填充耐高温绝缘材料,构成匝间绝缘体和层间绝缘体,并用绝缘材料作为迷宫形线圈的内层绝缘体和外层绝缘体,最终将多层迷宫形线圈封装在一起。由于本发明所述的励磁线圈为一体加工的迷宫形结构,因此,采用本发明制造的励磁线圈,具有工作寿命长、耐高温、体积小、可靠性高等优点。

Description

高温磁悬浮轴承励磁线圈结构及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种高温磁悬浮轴承励磁线圈结构,属于磁悬浮技术领域。
本发明还涉及一种上述高温磁悬浮轴承励磁线圈结构的生产方法。
背景技术
常温(200℃以下)磁悬浮轴承的励磁线圈,一般采用漆包线绕制而成。目前,高温(200℃至650℃)磁悬浮轴承的励磁线圈也是采用这种工艺来制造,所不同的是采用耐高温的绝缘导线取代漆包线;耐高温的绝缘导线主要有陶瓷绝缘导线和玻璃丝纤维包扎的绝缘导线两种,前者的绝缘层是厚度只有5微米左右的一层绝缘陶瓷,后者的绝缘层是厚度为0.2mm左右的玻璃丝纤维。国外主要用陶瓷绝缘导线,存在的问题是在绕制和使用的过程中,绝缘层容易损坏,而且要求比较大的拐弯半径,导致绕制的励磁线圈体积较大。国内尚不能生产陶瓷绝缘导线,目前主要是采用玻璃丝纤维包扎的绝缘导线,存在的问题是在绕制和使用的过程中,绝缘层也容易损坏,由于玻璃丝纤维厚度为0.2mm左右,导致绕制的励磁线圈体积较大。此外,这两种导线的绝缘层在650℃高温下使用寿命只有2500小时左右,不能满足磁悬浮轴承在高温环境中长期稳定工作的要求;虽然有些绝缘导线在500℃至1000℃的使用寿命远远超过了2500小时,但由于这种导线采用了多层高温绝缘材料,绝缘层的厚度在1mm以上,绕制的励磁线圈体积太大而难以在磁悬浮轴承领域应用。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种尺寸小、工作寿命长、可靠性高的高温磁悬浮轴承励磁线圈结构。
为实现以上的技术目的,本发明将采取以下的技术方案:
一种高温磁悬浮轴承励磁线圈结构,包括两层以上的迷宫形励磁线圈,每层迷宫形励磁线圈均采用耐高温金属板材按照线圈走线方向一体加工而成;所述迷宫形励磁线圈的两端分别对应开设有内接头孔和外接头孔,且相邻的两层迷宫形励磁线圈的线圈走线方向相异;各层迷宫形励磁线圈通过连接在相邻两层内接头孔之间的内圈连接柱、连接在相邻两层外接头孔之间的外圈连接柱串接成一体,且内圈连接柱和外圈连接柱间隔设置;所述迷宫形励磁线圈的线圈匝间设置有匝间绝缘体;迷宫形励磁线圈的层间设置有层间绝缘体,且迷宫形励磁线圈的外表面设置有外层绝缘体,而迷宫形励磁线圈的内表面则设置有内层绝缘体。
所述迷宫形励磁线圈为矩形迷宫形励磁线圈或者圆环形迷宫形励磁线圈。
本发明的再一个技术目的是提供一种上述高温磁悬浮轴承励磁线圈结构的生产方法,包括以下步骤:(1)迷宫形励磁线圈的生产——将耐高温金属板材按照逆时针的螺旋线圈走向或者顺时针的螺旋线圈走向分别对应地一体加工成逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈,且逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈的两端均分别对应开设有内接头孔和外接头孔;(2)迷宫形励磁线圈结构的组装——首先将步骤(1)获得的逆时针迷宫形励磁线圈和顺时针迷宫形励磁线圈按照需要的层数交替地叠放在一起,且各层迷宫形励磁线圈的内接头孔、外接头孔分别对应地同轴放置,接着交替地采用用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈内接头孔的内圈连接柱、用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈外接头孔的外圈连接柱将各层迷宫形励磁线圈串接成一体,以获得迷宫形励磁线圈半成品;然后在迷宫形励磁线圈半成品的各层迷宫形励磁线圈的线圈匝间、相邻两层迷宫形励磁线圈层间以及迷宫形励磁线圈半成品的内外表面填充耐高温绝缘材料,最后,将耐高温绝缘材料与迷宫形励磁线圈半成品固化,即可获得迷宫形励磁线圈结构。
根据以上的技术方案,可以实现以下的有益效果:
本发明所述的励磁线圈为一体加工的迷宫形结构,因此,采用本发明制造的高温磁悬浮轴承励磁线圈,具有工作寿命长、耐高温、体积小、可靠性高等优点。
附图说明
图1a为本发明迷宫形线圈和绝缘材料整体封装图;图1b是图1a中的A-A剖视图;
图2为本发明的单层顺时针矩形迷宫形线圈,可用于径向磁悬浮轴承;
图3为本发明的单层逆时针矩形迷宫形线圈,可用于径向磁悬浮轴承;
图4为本发明的单层顺时针圆环形迷宫形线圈,可用于轴向磁悬浮轴承;
图5为本发明的单层逆时针圆环形迷宫形线圈,可用于轴向磁悬浮轴承;
图中的标号名称:1-迷宫形线圈,2-匝间绝缘体,3-外接头孔,4-外层绝缘体,5-内接头孔,6-内层绝缘体,7-内圈连接柱,8-层间绝缘体,9-外圈连接柱,10-引出线。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图。以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
如图1a、图1b至图5所示,本发明所述的高温磁悬浮轴承励磁线圈结构,包括两层以上的迷宫形励磁线圈,每层迷宫形励磁线圈均采用耐高温金属板材按照线圈走线方向一体加工而成,迷宫形励磁线圈的一体成型可以采取多种机械加工方式获得,比如电火花线切割、冲压、铸造等方式;所述迷宫形励磁线圈的两端分别对应开设有内接头孔和外接头孔,且相邻的两层迷宫形励磁线圈的线圈走线方向相异;各层迷宫形励磁线圈通过连接在相邻两层内接头孔之间的内圈连接柱、连接在相邻两层外接头孔之间的外圈连接柱串接成一体,且内圈连接柱和外圈连接柱间隔设置;所述迷宫形励磁线圈的线圈匝间设置有匝间绝缘体;迷宫形励磁线圈的层间设置有层间绝缘体,且迷宫形励磁线圈的外表面设置有外层绝缘体,而迷宫形励磁线圈的内表面则设置有内层绝缘体。因此,每一层迷宫形励磁线圈,分别有1个内接头孔和1个外接头孔;分别以内接头孔、外接头孔作为迷宫形线圈的起点与终点,从起点到终点,迷宫形励磁线圈有顺时针和逆时针两种走向,分别称为顺时针迷宫形励磁线圈与逆时针迷宫形励磁线圈。
所述迷宫形励磁线圈为矩形迷宫形励磁线圈或者圆环形迷宫形励磁线圈。
因此,本发明所述的励磁线圈结构包括多层(1至100层)迷宫形线圈、多个(1至50个)内圈连接柱、多个(1至50个)外圈连接柱、内层绝缘体和外层绝缘体、多个(1至99个)层间绝缘体与匝间绝缘体。即对于3层的迷宫形线圈来说,本发明需要1个外圈连接柱、1个内圈连接柱即可完成各迷宫形励磁线圈之间的串接,多层迷宫形线圈的连接方式可以依此类推。对于最上层和最底层的迷宫形线圈,未进行串接的外接头孔、内接头孔均分别与引出线连接。
其中每一层的迷宫形线圈是由多匝(1至100匝)用金属制成的螺旋状的线圈组成,在相邻的匝与匝之间用匝间绝缘体来保证每匝线圈之间的绝缘。
其中一层是顺时针迷宫形线圈,另外一层是逆时针迷宫形线圈,在相邻的两层迷宫形线圈之间用层间绝缘体来保证层与层之间的绝缘,将内圈连接柱分别与相邻两层迷宫形线圈的内接头孔焊接在一起,将外圈连接柱分别与相邻两层迷宫形线圈的外接头孔焊接在一起,用这种方法可以将多层(1至100层)迷宫形线圈相互连接在一起。
上述层间绝缘体、匝间绝缘体、内层绝缘体和外层绝缘体可用高温陶瓷绝缘材料,并与多层(1至100层)迷宫形线圈固化在一起。
本发明的再一个技术目的是提供一种上述高温磁悬浮轴承励磁线圈结构的生产方法,包括以下步骤:(1)迷宫形励磁线圈的生产——将耐高温金属板材,例如银、镍等按照逆时针的螺旋线圈走向或者顺时针的螺旋线圈走向分别对应地一体加工成逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈,且逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈的两端均分别对应开设有内接头孔和外接头孔;其中,图2-图3所示的为矩形迷宫形励磁线圈,适用于制造高温径向磁悬浮轴承的励磁线圈结构,图4-图5所示的为圆环形迷宫形励磁线圈,用来制造高温轴向磁悬浮轴承的励磁线圈结构;另外,每匝线圈之间有0.1-0.3mm的缝隙;(2)迷宫形励磁线圈结构的组装——首先将步骤(1)获得的逆时针迷宫形励磁线圈和顺时针迷宫形励磁线圈按照需要的层数交替地叠放在一起,且各层迷宫形励磁线圈的内接头孔、外接头孔分别对应地同轴放置,接着交替地采用用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈内接头孔的内圈连接柱、用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈外接头孔的外圈连接柱将各层迷宫形励磁线圈串接成一体,以获得迷宫形励磁线圈半成品;然后在迷宫形励磁线圈半成品的各层迷宫形励磁线圈的线圈匝间、相邻两层迷宫形励磁线圈层间以及迷宫形励磁线圈半成品的外表面填充耐高温绝缘材料,例如有机硅耐热漆、陶瓷等,最后,将耐高温绝缘材料与迷宫形励磁线圈半成品固化,即可获得迷宫形励磁线圈结构;具体来说,以高温磁悬浮轴承励磁线圈结构的生产工艺为例迷宫形励磁线圈结构组装的各步骤是:第一步:将如图3所示的单层逆时针迷宫形线圈平放在一个平面上,这样的线圈称之为一层励磁线圈。第二步:将如图2所示的单层顺时针迷宫形线圈叠放在如图3所示的单层逆时针迷宫形线圈的上面,形成一个由两层迷宫形线圈组成的励磁线圈,其中第一层是逆时针迷宫形线圈,第二层是顺时针迷宫形线圈,这样的线圈简称为两层励磁线圈,叠放时保证所有迷宫形线圈内接头孔5的中心同轴、外接头孔3的中心也同轴,然后用外圈连接柱9将第一层和第二层迷宫形线圈的外接头孔3相互焊接在一起。第三步:将如图3所示的单层逆时针迷宫形线圈叠放在两层励磁线圈的上面,形成一个由三层迷宫形线圈组成的励磁线圈叠,其中第一层和第三层均是逆时针迷宫形线圈,第二层是顺时针迷宫形线圈,这样的线圈简称为三层励磁线圈,叠放时保证所有迷宫形线圈内接头孔5的中心同轴、外接头孔3的中心也同轴,然后用内圈连接柱7将第二层和第三层迷宫形线圈的内接头孔5相互焊接在一起。然后,重复第二步和第三步,至此形成了一个由多层(1至100层)迷宫形线圈组成的励磁线圈,这样的线圈简称为多层励磁线圈。将高温绝缘材料填充到迷宫形线圈的匝间间隙和相邻两层迷宫形线圈的层间间隙以及多层励磁线圈的内表面和外表面,最终将高温绝缘材料和多层励磁线圈固化在一起。将两根引出线10分别与多层励磁线圈第一层的内接头孔5以及最后一层的内接头孔5或外接头孔3焊接在一起。

Claims (3)

1.一种高温磁悬浮轴承励磁线圈结构,其特征在于,包括两层以上的迷宫形励磁线圈,每层迷宫形励磁线圈均采用耐高温金属板材按照线圈走线方向一体加工而成;所述迷宫形励磁线圈的两端分别对应开设有内接头孔和外接头孔,且相邻的两层迷宫形励磁线圈的线圈走线方向相异;各层迷宫形励磁线圈通过连接在相邻两层内接头孔之间的内圈连接柱、连接在相邻两层外接头孔之间的外圈连接柱串接成一体,且内圈连接柱和外圈连接柱间隔设置;所述迷宫形励磁线圈的线圈匝间设置有匝间绝缘体;迷宫形励磁线圈的层间设置有层间绝缘体,且迷宫形励磁线圈的外表面设置有外层绝缘体,而迷宫形励磁线圈的内表面则设置有内层绝缘体。
2.根据权利要求1所述的高温磁悬浮轴承励磁线圈结构,其特征在于,所述迷宫形励磁线圈为圆环形迷宫形励磁线圈或者矩形迷宫形励磁线圈。
3.一种权利要求1所述高温磁悬浮轴承励磁线圈结构的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)迷宫形励磁线圈的生产——将耐高温金属板材按照逆时针的螺旋线圈走向或者顺时针的螺旋线圈走向分别对应地一体加工成逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈,且逆时针迷宫形励磁线圈、顺时针迷宫形励磁线圈的两端均分别对应开设有内接头孔和外接头孔;(2)迷宫形励磁线圈结构的组装——首先将步骤(1)获得的逆时针迷宫形励磁线圈和顺时针迷宫形励磁线圈按照需要的层数交替地叠放在一起,且各层迷宫形励磁线圈的内接头孔、外接头孔分别对应地同轴放置,接着交替地采用用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈内接头孔的内圈连接柱、用于连接相邻两层迷宫形励磁线圈外接头孔的外圈连接柱将各层迷宫形励磁线圈串接成一体,以获得迷宫形励磁线圈半成品;然后在迷宫形励磁线圈半成品的各层迷宫形励磁线圈的线圈匝间、相邻两层迷宫形励磁线圈层间以及迷宫形励磁线圈半成品的内外表面填充耐高温绝缘材料,最后,将耐高温绝缘材料与迷宫形励磁线圈半成品固化,即可获得迷宫形励磁线圈结构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105703512A (zh) * 2016-03-01 2016-06-22 北京理工大学 一种高平面度永磁直线电机平面线圈
CN109256253A (zh) * 2018-10-08 2019-01-22 中广核研究院有限公司 一种高温线圈及其制造方法
CN113903591A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) 一种零磁通线圈的绕制方法及零磁通线圈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63255905A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Hitachi Cable Ltd 超電導コイル
CN1988069A (zh) * 2006-11-24 2007-06-27 南京航空航天大学 用印制电路板制造电感线圈的工艺方法
CN201383420Y (zh) * 2009-04-27 2010-01-13 易安基自动化设备(北京)有限公司 恶劣环境下使用的金属钢板电感线圈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63255905A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Hitachi Cable Ltd 超電導コイル
CN1988069A (zh) * 2006-11-24 2007-06-27 南京航空航天大学 用印制电路板制造电感线圈的工艺方法
CN201383420Y (zh) * 2009-04-27 2010-01-13 易安基自动化设备(北京)有限公司 恶劣环境下使用的金属钢板电感线圈

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105703512A (zh) * 2016-03-01 2016-06-22 北京理工大学 一种高平面度永磁直线电机平面线圈
CN105703512B (zh) * 2016-03-01 2018-06-15 北京理工大学 一种高平面度永磁直线电机平面线圈
CN109256253A (zh) * 2018-10-08 2019-01-22 中广核研究院有限公司 一种高温线圈及其制造方法
CN113903591A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) 一种零磁通线圈的绕制方法及零磁通线圈
CN113903591B (zh) * 2020-06-22 2023-08-15 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) 一种零磁通线圈的绕制方法及零磁通线圈

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