CN104696361A - 用于安装电磁线圈的定子框架及具有其的磁悬浮轴向轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于安装电磁线圈的定子框架及具有其的磁悬浮轴向轴承。其中，用于安装电磁线圈的定子框架包括：绝缘环形件（10），设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽（11）；导磁环形件（20），具有第一端面（21），第一端面（21）上设置有内导磁环（22）和外导磁环（23），内导磁环（22）、外导磁环（23）以及第一端面（21）的位于内导磁环（22）和外导磁环（23）之间的部分形成容纳绝缘环形件（10）的第二环形容纳槽。本发明的技术方案便于安装电磁线圈。

Description

用于安装电磁线圈的定子框架及具有其的磁悬浮轴向轴承

技术领域

本发明涉及，具体而言，涉及一种用于安装电磁线圈的定子框架及具有其的磁悬浮轴向轴承。

背景技术

目前，磁悬浮轴向轴承的主要部件包括两个定子框架（也称轴承铁芯）、位于两个定子框架之间的转子（也称轴向止推盘），每个定子框架上都放置有电磁线圈，定子框架上设置有容纳电磁线圈的容纳槽，电磁线圈与定子框架组成定子，在组装磁悬浮轴向轴承时，两个容纳槽的槽底是相向布置的。在电磁线圈通电后，各容纳槽的两个槽壁、一个槽底以及转子形成导磁回路，并且两个定子对转子施加的作用力是相反，这样，转子被保持在两个定子之间并且不会两个接触。但是，上述磁悬浮轴向轴承仍存在如下问题，由于电磁线圈不能与定子框架接触，导致电磁线圈的安装不方便；电磁线圈不方便与供电设备连接，电磁线圈在断电后，定子内会保留很大的剩磁，会将转子吸在其中一个定子上，影响下次开机使用。

发明内容

本发明旨在提供一种用于安装电磁线圈的定子框架及具有其的磁悬浮轴向轴承，以解决现有技术中电磁线圈安装不方便的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于安装电磁线圈的定子框架，包括：绝缘环形件，设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽；导磁环形件，具有第一端面，第一端面上设置有内导磁环和外导磁环，内导磁环、外导磁环以及第一端面的位于内导磁环和外导磁环之间的部分形成容纳绝缘环形件的第二环形容纳槽。

进一步地，第一环形容纳槽位于绝缘环形件的外周面上。

进一步地，绝缘环形件上设置有第一出线通孔，第一出线通孔与第一环形容纳槽相通，导磁环形件上设置有与第一出线通孔对应的第二出线通孔。

进一步地，绝缘环形件上设置有穿设在第二出线通孔内的导向柱，导向柱具有与第一出线通孔对应的第三出线通孔。

进一步地，在导磁环形件的轴向上，内导磁环的尺寸大于外导磁环的尺寸。

进一步地，绝缘环形件与导磁环形件可拆卸地连接。

进一步地，绝缘环形件与导磁环形件卡接连接。

进一步地，绝缘环形件上设置有卡扣，第一端面上设置有与卡扣配合的卡孔，卡扣包括：第一连接柱，具有第一端和第二端，第一连接柱的第一端安装在绝缘环形件上，第一连接柱的第二端上设置有沿该第一连接柱的径向贯通的通槽；两个第一止挡块，均设置在第一连接柱的第二端上，通槽位于两个第一止挡块之间，各第一止挡块突出于第一连接柱的外周面。

进一步地，第一止挡块具有与卡孔配合的导向斜面。

进一步地，绝缘环形件上设置有连接件，第一端面上设置有与连接件配合的连接通孔，连接件包括：第二连接柱，具有第一端和第二端，第二连接柱的第一端安装在绝缘环形件上；第二止挡块，设置在第二连接柱的第二端上，第二止挡块突出于第二连接柱的外周面，其中，在导磁环形件的周向上，连接通孔包括避让第二止挡块的避让孔段以及容纳第二连接柱并同时止挡第二止挡块的止挡孔段。

进一步地，绝缘环形件上设置有螺纹柱，螺纹柱的外周面具有外螺纹，第一端面上设置有穿设螺纹柱的避让通孔，定子框架还包括：螺母，与螺纹柱的外螺纹配合并将绝缘环形件安装在导磁环形件上。

根据本发明的另一方面，提供了一种磁悬浮轴向轴承，包括两个定子框架和位于两个定子框架之间的转子，各定子框架上均设置有电磁线圈，各定子框架均为上述的用于安装电磁线圈的定子框架。

应用本发明的技术方案，由于绝缘环形件设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽，因此，能够将电磁线圈放置在第一环形容纳槽内，优选地，电磁线圈缠绕在第一环形容纳槽内。由于内导磁环、外导磁环以及第一端面的位于内导磁环和外导磁环之间的部分形成容纳绝缘环形件的第二环形容纳槽内，能够将绝缘环形件放置在第二环形容纳槽，这样，电磁线圈被安装在第二环形容纳槽内。由上述分析可知，本发明的定子框架便于安装电磁线圈。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的用于安装电磁线圈的定子框架的实施例一的主视剖视示意图；

图2示出了图1的定子框架的俯视示意图；

图3示出了图1的定子框架的仰视示意图；

图4示出了根据本发明的用于安装电磁线圈的定子框架的实施例二的主视剖视示意图；

图5示出了图4的定子框架的仰视示意图；

图6示出了根据本发明的用于安装电磁线圈的定子框架的实施例三的主视剖视示意图；以及

图7示出了图6的定子框架的仰视示意图。

其中，上述图中的附图标记如下：

10、绝缘环形件；11、第一环形容纳槽；12、第一出线通孔；13、导向柱；14、第三出线通孔；15、卡扣；16、第一连接柱；17、通槽；18、第一止挡块；20、导磁环形件；21、第一端面；22、内导磁环；23、外导磁环；25、避让孔段；30、连接件；31、第二连接柱；32、第二止挡块；33、螺纹柱；34、螺母。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，实施例一的用于安装电磁线圈的定子框架包括绝缘环形件10和导磁环形件20。绝缘环形件10设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽11。导磁环形件20具有第一端面21，第一端面21上设置有内导磁环22和外导磁环23，内导磁环22位于外导磁环23的内侧，内导磁环22、外导磁环23以及第一端面21的位于内导磁环22和外导磁环23之间的部分形成容纳绝缘环形件10的第二环形容纳槽。内导磁环22和外导磁环23彼此间隔设置。

应用实施例一的定子框架，由于绝缘环形件10设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽11，因此，能够将电磁线圈放置在第一环形容纳槽11内，优选地，电磁线圈缠绕在第一环形容纳槽11内。由于内导磁环22、外导磁环23以及第一端面21的位于内导磁环22和外导磁环23之间的部分形成容纳绝缘环形件10的第二环形容纳槽，能够将绝缘环形件10放置在第二环形容纳槽内，这样，电磁线圈被安装在第二环形容纳槽内。由上述分析可知，实施例一的定子框架便于安装电磁线圈。此外，由于绝缘环形件10是绝缘的，优选地为塑料材料，因此，电磁线圈不会直接或间接与导磁环形件20接触，保证电磁线圈在通电后形成磁通的稳定性。由于第一端面21上设置有彼此间隔的内导磁环22和外导磁环23，并且绝缘环形件10位于内导磁环22和外导磁环23之间，这样，保证了电磁线圈在通电后，内导磁环22、外导磁环23形成导磁回路的一部分。由于绝缘环形件10和导磁环形件20均为环状结构，该环状结构不会影响转轴的安装。绝缘环形件10、导磁环形件20、内导磁环22以及外导磁环23均为圆环状。

如图1和图2所示，在实施例一中，第一环形容纳槽11位于绝缘环形件10的外周面上。这样，方便将电磁线圈缠绕在第一环形容纳槽11内，简化了绕线工艺。第一环形容纳槽11的开口朝向外导磁环23。当然，作为可行的实施方式，第一环形容纳槽11也可以设置在绝缘环形件10的端面或是内周面上。

如图1和图2所示，在实施例一中，绝缘环形件10上设置有第一出线通孔12，第一出线通孔12与第一环形容纳槽11相通，导磁环形件20上设置有与第一出线通孔12对应的第二出线通孔（图中未标注）。通过将电磁线圈的端部从第一出线通孔12和第二出线通孔伸出，能够很方便将该端部与供电设备连接以对电磁线圈进行供电。

如图1和图3所示，在实施例一中，绝缘环形件10上设置有穿设在第二出线通孔内的导向柱13，导向柱13具有与第一出线通孔12对应的第三出线通孔14。导向柱13能够对电磁线圈的引出部分进行保护，防止电磁线圈的引出部分与导磁环形件20接触，并且同时起到防止电磁线圈磨损的作用。从图1中可以看出，导向柱13突出于导磁环形件20的端面。也就是说，导向柱13在径向方向上位于第二出线通孔内，在轴向方向上可以突出于第二出线通孔。为了方便加工，导向柱13的材料与绝缘环形件10的材料相同。优选地，第三出线通孔14与第一出线通孔12同轴设置并且孔径相同，因此，第三出线通孔14与第一出线通孔12可以一体成型，简化了加工工艺。导向柱13优选为圆环导向柱。

如图1所示，在实施例一中，在导磁环形件20的轴向上，内导磁环22的尺寸大于外导磁环23的尺寸。实施例一的定子框架与转子形成的导磁回路留有一定间隙，能够防止电磁线圈断电后，定子框架吸住转子。

在实施例一中，绝缘环形件10与导磁环形件20可拆卸地连接。这样，能够方便更换电磁线圈。当然，绝缘环形件10也可以与内导磁环22和外导磁环23采取紧配合的方式以固定到导磁环形件20上。

在实施例一中，绝缘环形件10与导磁环形件20卡接连接。卡接结构制造方便并且拆装方便。

如图1和图3所示，在实施例一中，绝缘环形件10上设置有卡扣15，第一端面21上设置有与卡扣15配合的卡孔（图中未示出）。卡扣15包括第一连接柱16和两个第一止挡块18。第一连接柱16具有第一端和第二端，第一连接柱16的第一端安装在绝缘环形件10上，第一连接柱16的第二端上设置有沿该第一连接柱16的径向贯通的通槽17。这样，第一连接柱16的第二端受到卡孔的挤压作用时，第一连接柱16的第二端会收缩，当挤压作用消失后，第一连接柱16的第二端恢复原状。两个第一止挡块18均设置在第一连接柱16的第二端上，通槽17位于两个第一止挡块18之间，各第一止挡块18突出于第一连接柱16的外周面。两个第一止挡块18在受到卡孔的挤压作用时，会将该挤压力传递到第一连接柱16的第二端，两个第一止挡块18相向移动，当两个第一止挡块18从第一端面21穿过卡孔时，两个第一止挡块18之间的距离恢复原状，并且导磁环形件20的另一端面对两个第一止挡块18起到止挡作用以使绝缘环形件10固定在导磁环形件20上。优选地，卡孔的孔径与第一连接柱16的径向尺寸相等，绝缘环形件10不仅在轴向上固定在导磁环形件20上，而且在周向上以及径向上也固定在导磁环形件20上。第一连接柱16优选为圆柱状。优选地，卡扣15与卡孔均为三个，三个卡扣15在绝缘环形件10的周向上均匀间隔设置，这样，绝缘环形件10与导磁环形件20连接的更稳定。

如图1所示，在实施例一中，第一止挡块18具有与卡孔配合的导向斜面。这样，方便将第一止挡块18穿过卡孔。

实施例二的用于安装电磁线圈的定子框架与实施例一的区别在于，绝缘环形件10与导磁环形件20的连接结构不同，也就是说，绝缘环形件10与导磁环形件20并非卡接。如图4和图5所示，在实施例二中，绝缘环形件10上设置有连接件30，第一端面21上设置有与连接件30配合的连接通孔（图中未标注），连接件30包括第二连接柱31和第二止挡块32。第二连接柱31具有第一端和第二端，第二连接柱31的第一端安装在绝缘环形件10上。第二止挡块32设置在第二连接柱31的第二端上，第二止挡块32突出于第二连接柱31的外周面，其中，在导磁环形件20的周向上，连接通孔包括避让第二止挡块32的避让孔段25以及容纳第二连接柱31并同时止挡第二止挡块32的止挡孔段（图中未标注）。具体操作如下，将第二止挡块32对准连接通孔的避让孔段25，将第二止挡块32穿过避让孔段25，然后在周向上旋转绝缘环形件10或导磁环形件20以使第二连接柱31朝向止挡孔段移动，当第二连接柱31移动到止挡孔段内时，第二止挡块32对准止挡孔段，止挡孔段对第二止挡块32起到止挡作用以防止第二止挡块32轴向移动，这样，实现了将绝缘环形件10固定在导磁环形件20上。实施例二相对于实施例一，能够防止实施例一中的直插卡扣方式经多次拆装容易折断卡扣的端部（也就是第一连接柱16的第二端），实施例二的旋扣方式拆装同样简单也牢固，而且不容易折断第二连接柱31的第二端，增加了固定时的可靠性。

此外，在实施例二中，第二出线通孔为腰形孔，第二出线通孔沿导磁环形件20的周向延伸以保证绝缘环形件10能够旋转。优选地，实施例二中的绝缘环形件10与实施例一中的绝缘环形件10的结构相同。

实施例三的用于安装电磁线圈的定子框架与实施例一的区别在于，绝缘环形件10与导磁环形件20的连接结构不同，也就是说，绝缘环形件10与导磁环形件20并非卡接。如图6和图7所示，在实施例三中，绝缘环形件10上设置有螺纹柱33，螺纹柱33的外周面具有外螺纹，第一端面21上设置有穿设螺纹柱33的避让通孔，实施例三的定子框架还包括螺母34，螺母34与螺纹柱33的外螺纹配合并将绝缘环形件10安装在导磁环形件20上。具体操作如下，将螺纹柱33穿过避让通孔，将螺母34安装在螺纹柱33的突出导磁环形件20的端面的外螺纹上，即可实现将绝缘环形件10固定在导磁环形件20上。螺母34的径向尺寸大于避让通孔的孔径。

本申请还提供了一种磁悬浮轴向轴承（为图示），本实施例的磁悬浮轴向轴承包括两个定子框架和位于两个定子框架之间的转子，各定子框架上均设置有电磁线圈，各定子框架均为上述实施例一的用于安装电磁线圈的定子框架。当然，本实施例的磁悬浮轴向轴承的各定子框架也可以采用上述实施例二或实施例三的用于安装电磁线圈的定子框架。本实施例的磁悬浮轴向轴承方便电磁线圈的安装。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于安装电磁线圈的定子框架，其特征在于，包括：

绝缘环形件（10），设置有容纳电磁线圈的第一环形容纳槽（11）；

导磁环形件（20），具有第一端面（21），所述第一端面（21）上设置有内导磁环（22）和外导磁环（23），所述内导磁环（22）、所述外导磁环（23）以及所述第一端面（21）的位于所述内导磁环（22）和所述外导磁环（23）之间的部分形成容纳所述绝缘环形件（10）的第二环形容纳槽。

2.根据权利要求1所述的定子框架，其特征在于，所述第一环形容纳槽（11）位于所述绝缘环形件（10）的外周面上。

3.根据权利要求1所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）上设置有第一出线通孔（12），所述第一出线通孔（12）与所述第一环形容纳槽（11）相通，所述导磁环形件（20）上设置有与所述第一出线通孔（12）对应的第二出线通孔。

4.根据权利要求3所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）上设置有穿设在所述第二出线通孔内的导向柱（13），所述导向柱（13）具有与所述第一出线通孔（12）对应的第三出线通孔（14）。

5.根据权利要求1所述的定子框架，其特征在于，在所述导磁环形件（20）的轴向上，所述内导磁环（22）的尺寸大于所述外导磁环（23）的尺寸。

6.根据权利要求1所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）与所述导磁环形件（20）可拆卸地连接。

7.根据权利要求6所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）与所述导磁环形件（20）卡接连接。

8.根据权利要求7所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）上设置有卡扣（15），所述第一端面（21）上设置有与所述卡扣（15）配合的卡孔，所述卡扣（15）包括：

第一连接柱（16），具有第一端和第二端，所述第一连接柱（16）的第一端安装在所述绝缘环形件（10）上，所述第一连接柱（16）的第二端上设置有沿该第一连接柱（16）的径向贯通的通槽（17）；

两个第一止挡块（18），均设置在所述第一连接柱（16）的第二端上，所述通槽（17）位于所述两个第一止挡块（18）之间，各所述第一止挡块（18）突出于所述第一连接柱（16）的外周面。

9.根据权利要求8所述的定子框架，其特征在于，所述第一止挡块（18）具有与所述卡孔配合的导向斜面。

10.根据权利要求6所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）上设置有连接件（30），所述第一端面（21）上设置有与所述连接件（30）配合的连接通孔，所述连接件（30）包括：

第二连接柱（31），具有第一端和第二端，所述第二连接柱（31）的第一端安装在所述绝缘环形件（10）上；

第二止挡块（32），设置在所述第二连接柱（31）的第二端上，所述第二止挡块（32）突出于所述第二连接柱（31）的外周面，其中，在所述导磁环形件（20）的周向上，所述连接通孔包括避让所述第二止挡块（32）的避让孔段（25）以及容纳所述第二连接柱（31）并同时止挡所述第二止挡块（32）的止挡孔段。

11.根据权利要求6所述的定子框架，其特征在于，所述绝缘环形件（10）上设置有螺纹柱（33），所述螺纹柱（33）的外周面具有外螺纹，所述第一端面（21）上设置有穿设所述螺纹柱（33）的避让通孔，所述定子框架还包括：

螺母（34），与所述螺纹柱（33）的外螺纹配合并将所述绝缘环形件（10）安装在所述导磁环形件（20）上。

12.一种磁悬浮轴向轴承，包括两个定子框架和位于所述两个定子框架之间的转子，各所述定子框架上均设置有电磁线圈，其特征在于，各所述定子框架均为权利要求1至11中任一项所述的用于安装电磁线圈的定子框架。