CN104101372B - 一种磁悬浮轴承装置及其传感器固定支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器固定支架，包括空心部，所述传感器固定支架上设置有与所述空心部相通的用于容纳所述传感器的安装槽，所述传感器固定于所述安装槽内，且所述传感器的探头端位于所述安装槽的内部。如此设置，本发明提供的传感器固定支架，能够避免转轴碰损传感器的问题。本发明还提供了一种包括上述传感器固定支架的磁悬浮轴承装置。

Description

一种磁悬浮轴承装置及其传感器固定支架

本申请要求于2013年4月12日提交中国专利局、申请号为201310127701.7、发明名称为“一种磁悬浮轴承装置及其传感器固定支架”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及磁悬浮轴承技术领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承装置及其传感器固定支架。

背景技术

磁悬浮轴承是一种利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触的轴承装置。

磁悬浮轴承装置包括转子、传感器、控制器和执行器，其中，传感器的作用是：当转子受到一个向下或向上的扰动时，就会偏离其参考位置，此时，传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后控制器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置，如此设置，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。

磁悬浮轴承装置通常需要4个径向传感器对上下左右4个方向的定转子间隙进行测量，现有技术中，多采用传感器支架对4个径向传感器进行固定。

现有技术中的传感器支架设置为圆环状，在圆环上开设四个上下对称和左右对称的4个圆孔使径向传感器通过，并通过前后的加紧螺母在径向将传感器固定。

然而，现有技术中的圆环状固定支架，厚度小于径向传感器的长度，径向传感器的探头端伸出于圆环状固定支架的圆孔，如此，易导致在调试磁悬浮轴承过程中，转轴碰损传感器的问题。

因此，如何解决转轴易碰损径向传感器的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种传感器固定支架，能够避免转轴碰损传感器的问题。本发明还提供了一种包括上述传感器固定支架的磁悬浮轴承装置。

本发明提供的一种传感器固定支架，包括空心部，所述传感器固定支架上设置有与所述空心部相通的用于容纳传感器的安装槽，所述传感器固定于所述安装槽内，且所述传感器的探头端位于所述安装槽的内部。

优选地，所述空心部的横截面的轮廓形状为圆形或者多边形，多个所述安装槽均匀分布在所述传感器固支架上。

优选地，所述安装槽的开口的面积大于所述传感器的横截面面积。

优选地，所述安装槽的开口的面积大于等于所述传感器的横截面面积的2.25倍。

优选地，所述安装槽的槽内宽度大于所述安装槽的开口的宽度，且所述传感器固定支架设有将所述传感器固定支架的外周壁与所述安装槽贯通的通孔；所述传感器固定支架还包括可插装于所述通孔的抵紧部件，所述抵紧部件与所述传感器的后端相抵紧。

优选地，所述抵紧部件为螺栓，所述通孔为与所述螺栓相适配的第一螺纹孔。

本发明还提供了一种磁悬浮轴承装置，包括轴承壳体，还包括如上任一项所述的传感器固定支架。

优选地，所述传感器固定支架与所述轴承壳体为一体式结构。

优选地，所述传感器固定支架通过连接件与所述轴承壳体固定连接。

优选地，所述连接件为螺钉，所述传感器固定支架与所述轴承壳体通过所述螺钉相连接。

优选地，所述传感器固定支架的外周设有多个均匀分布的螺钉压紧面，所述轴承壳体设有与所述螺钉压紧面一一对应的第二螺纹孔，所述螺钉插装于所述第二螺纹孔内，且所述螺钉的螺帽压在所述螺钉压紧面上。

本发明提供的一种传感器固定支架，包括空心部，所述传感器固定支架上设置有与所述空心部相通的用于容纳所述传感器的安装槽，所述传感器固定于所述安装槽内，且所述传感器的探头端位于所述安装槽的内部。如此设置，当磁悬浮轴承装置的转子受到向上或向下的扰动时，与转子相连接的转轴在传感器固定支架的空心部向上或向下窜动，由于传感器的探头端位于安装槽的内部，即传感器的探头端没有伸出于安装槽，主轴不会碰到传感器，进而避免了转轴碰损传感器的问题。

本发明还提供了一种磁悬浮轴承装置，包括轴承壳体，还包括上述的传感器固定支架。如此设置，本发明提供的磁悬浮轴承装置，避免了其传感器被转轴碰损的问题，该有益效果的推导过程与上述传感器固定支架所带来的有益效果推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式中传感器固定支架结构示意图；

图2为本发明另一种具体实施方式中传感器固定支架结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中传感器固定支架与轴承壳体结构示意图；

图1-图3中：

空心部—11、安装槽—12、开口—13、槽内宽度—L₁、开口宽度L₂、通孔—14、轴承壳体—15、螺钉压紧面—16。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种传感器固定支架，能够避免转轴碰损传感器的问题。本具体实施方式还提供了一种包括上述传感器固定支架的磁悬浮轴承装置。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参看图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式中传感器固定支架结构示意图；图2为本发明另一种具体实施方式中传感器固定支架结构示意图。

本具体实施方式提供的传感器固定支架，包括供与磁悬浮轴承转子相连接的转轴伸入的空心部11，还包括多个径向设置且与空心部11相通的安装槽12，传感器（图中未示出）固定于安装槽12内，且传感器的探头端位于安装槽12的内部。

需要说明的是，与磁悬浮轴承的转子相连接的转轴（图中未示出）伸入传感器固定支架的空心部11，可以限制转轴仅在空心部11内运动；传感器固定于安装槽12内，且传感器的探头端位于安装槽12的与空心部11相通的一端。

如此设置，由于传感器的探头端位于安装槽12的内部，传感器未伸出安装槽12，即传感器未伸到空心部11内。当磁悬浮轴承装置的转子受到向上或向下的扰动时，与转子相连接的转轴在传感器固定支架的空心部11内向上或向下窜动，由于传感器位于转轴边侧的安装槽12的内部，主轴不会碰到传感器，进而避免了转轴碰损传感器的问题。

作为优选及举例，由于与转子相连接的转轴的横截面通常为圆形，故空心部11的横截面的轮廓形状也设为圆形或者多边形，将该轮廓设计成正多边形，可利于传感器的均匀分布，多个安装槽12以空心部11的轴线为中心线均匀分布。

比如，通常情况下，磁悬浮轴承的传感器需要为四个，以检测转子在上下左右四个方向受到的扰动，本具体实施方式中，将传感器的数量可设置为四个，相应地，安装槽12的数量也为四个，将空心部11的横截面的轮廓形状优选设置为圆形，即空心部11为圆柱状的空心部，四个安装槽12以空心部11的轴心线为中心线均匀分布，即四个安装槽12分别设置上下左右四个位置。如此设置，四个传感器可分别对转子在上下左右方向进行检测。

当然，本具体实施方式中安装槽12的数量也可为其它数量，比如，五个、六个等，而空心部11的横截面轮廓形状也可为其它形状，比如正方形、正多边形等。

为了不影响传感器的探测信号，优选地，安装槽12的开口13的面积大于传感器的横截面面积。

如此设置，由于安装槽12的开口13的面积较大，传感器发出的探测信号不会受到安装槽12的开口侧壁的影响。

例如，当开口13形状为正方形时，作为优选，正方形开口13的边长大于或等于传感器的直径的1.5倍。如此设置，可将开口13对传感器的探测信号的影响降到最低。

开口13的形状也可为其它形状，比如，圆形，同样，圆形开口的直径优选为大于或等于传感器的直径的1.5倍。当然，开口13形状也可为正六边形、正八边形等。当开口13的形状为圆形或正多边形时，开口13的面积大于或等于传感器的横截面面积的2.25倍时，开口侧壁不会对传感器的信号造成影响。

为了方便地将传感器安装在传感器固定支架上，本具体实施方式可如下设置。

安装槽12的槽内宽度L₁大于安装槽12的开口宽度L₂，且安装槽12的底部设有沿径向将传感器固定支架贯穿的通孔14；传感器固定支架还包括可插装于通孔14的抵紧部件（图中未示出），抵紧部件与传感器的后端相抵紧。

需要说明的是，安装槽12的槽内形状优选为长方体形状，当安装槽的开口13形状为正方形时，安装槽12的槽内宽度L₁大于正方形开口的边长，而当安装槽的形状为圆形时，安装槽12的槽内宽度L₁大于圆形开口的直径。

如此设置，安装传感器时，可在传感器的处于安装槽的槽内部位固定设置一垫片(图中未示出)，垫片不能伸入安装槽12的开口13，比如，可将垫片的面积设置为大于开口13截面的面积。此外，需要说明的是，垫片至传感器的探头端的长度应小于安装槽12的开口13的深度。如此，安装传感器时，可首先将垫片放在安装槽12内，而后将传感器穿过开口13和垫片，并将垫片和传感器固定连接，而后抵接部件通过通孔14与传感器的后端相抵紧。需要说明的是，上述传感器的后端是指传感器的探头端的相对端。

此时，垫片与安装槽12的前壁相抵紧，且传感器与垫片固定连接，同时，抵紧部件与传感器的后端抵紧。如此，可将传感器固定安装在安装槽12内。

本具体实施方式的优选方案中，上述抵紧部件可以为螺栓，上述通孔14为与螺栓相适配的第一螺纹孔。

如此设置，将螺栓旋入第一螺纹孔内，并使螺栓抵紧传感器的后端，传感器通过与其固定连接的垫片即可固定在安装槽12内。

当然，上述抵紧部件也可为其它类型的部件，只需其能够将传感器抵紧在安装槽12内即可。比如，上述抵紧部件采用螺栓，在传感器的后端固定有与该螺栓相适配的螺母，通孔14的直径大于螺栓直径且小于螺母的外径，如此，螺栓通过通孔14与螺母旋紧，螺母和螺栓与传感器固定支架夹紧，即螺母和螺栓固定于传感器固定支架上，进而使传感器固定在安装槽12内。

本具体实施方式还提供了一种磁悬浮轴承装置，包括轴承壳体15，还包括上述任一具体实施方式所述的传感器固定支架。

如此设置，本具体实施方式提供的磁悬浮轴承装置，避免了其传感器被转轴碰损的问题，该有益效果的推导过程与上述传感器固定支架所带来的有益效果推导过程大体类似，故本文不再赘述。

请参考图3，图3为本发明具体实施方式中传感器固定支架与轴承壳体结构示意图。

本具体实施方式中，传感器固定支架可以与轴承壳体15为一体式结构。将传感器固定支架与轴承壳体15设计为一体式，可避免分离式传感器固定支架与轴承壳体装配时的机械公差，能进一步提高装配精度。

当然，传感器固定支架也可通过连接件与轴承壳体固定连接。

上述连接件可以为螺钉，传感器固定支架与轴承壳体通过螺钉相连接。为了方便地将传感器固定支架与轴承壳体通过螺钉相连接，传感器固定支架和轴承壳体可如下设置。

传感器固定支架的外周可以设有多个均匀分布的螺钉压紧面16，轴承壳体15设有与螺钉压紧面16一一对应的第二螺纹孔（图中未示出），螺钉（图中未示出）插装于第二螺纹孔内，且螺钉的螺帽压在螺钉压紧面16上。

如此设置，通过均匀分布的几个螺钉可将传感器固定支架压在轴承壳体上。需要说明的是，上述多个螺钉压紧面16均匀分布是为了使传感器固定支架与轴承壳体的连接力更加均匀，当然，在传感器固定支架与轴承壳体可靠连接的前提下，螺钉压紧面的分布情况可视情况而定。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种传感器固定支架，包括空心部，其特征在于，所述传感器固定支架上设置有与所述空心部相通的用于容纳传感器的安装槽，所述传感器固定于所述安装槽内，且所述传感器的探头端位于所述安装槽的内部；所述安装槽的槽内宽度大于所述安装槽的开口的宽度，且所述传感器固定支架设有将所述传感器固定支架的外周壁与所述安装槽贯通的通孔；所述传感器固定支架还包括插装于所述通孔的抵紧部件，所述抵紧部件与所述传感器的后端相抵紧；所述安装槽的开口面积大于所述传感器的横截面面积，所述传感器处于所述安装槽的槽内部位固定有垫片，所述垫片的面积大于所述开口的面积。

2.如权利要求1所述的传感器固定支架，其特征在于，所述空心部的横截面的轮廓形状为圆形或多边形，多个所述安装槽均匀分布在所述传感器固支架上。

3.如权利要求1所述的传感器固定支架，其特征在于，所述安装槽的开口的面积大于或等于所述传感器的横截面面积的2.25倍。

4.如权利要求1所述的传感器固定支架，其特征在于，所述抵紧部件为螺栓，所述通孔为与所述螺栓相适配的第一螺纹孔。

5.一种磁悬浮轴承装置，包括轴承壳体，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的传感器固定支架。

6.如权利要求5所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于，所述传感器固定支架与所述轴承壳体为一体式结构。

7.如权利要求5所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于，所述传感器固定支架通过连接件与所述轴承壳体固定连接。

8.如权利要求7所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于，所述连接件为螺钉，所述传感器固定支架与所述轴承壳体通过所述螺钉相连接。

9.如权利要求8所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于，所述传感器固定支架的外周设有多个均匀分布的螺钉压紧面，所述轴承壳体设有与所述螺钉压紧面一一对应的第二螺纹孔，所述螺钉插装于所述第二螺纹孔内，且所述螺钉的螺帽压在所述螺钉压紧面上。