CN106321632B - 磁钢固定座和磁悬浮轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁钢固定座和磁悬浮轴承。该磁钢固定座包括导磁环(1)和固定设置在导磁环(1)上的定位骨架(2)，定位骨架(2)为非导磁材料支撑，定位骨架(2)上形成有磁钢位(3)。根据本发明的磁钢固定座，能够有效保证磁悬浮轴承的性能。

Description

磁钢固定座和磁悬浮轴承

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，具体而言，涉及一种磁钢固定座和磁悬浮轴承。

背景技术

通常，现有的高速磁悬浮轴承的径向轴承有主动式和混合式两种，混合式的径向磁悬浮轴承除了要有主动线圈外还需要永磁体提供的偏置磁场，如图1和图2所示，磁钢放置在图中的导磁环1’上的磁钢位3’中。这种直接在整个导磁材料上铣出磁钢位的方式虽然可以一体化加工出来，但是由于整体都为导磁材料，永磁体的部分磁路会通过径向方向漏掉，导致永磁体沿轴向的磁场减弱，进而影响到偏置磁场的效果，导致混合式径向轴承的性能达不到预期的效果。

磁悬浮轴承多应用于高速电机等产品，高速电机在高速运转过程中对稳定性的要求非常高，因此对磁悬浮轴承所能提供的磁拉力大小和方向均有很高的要求，而永磁体在设定磁路外的漏磁越多就会使永磁体所起到的作用越差，使得偏置磁场达不到设计时的要求，最终导致整个混合式磁悬浮轴承的性能变差。

发明内容

本发明实施例中提供一种磁钢固定座和磁悬浮轴承，能够有效保证磁悬浮轴承的性能。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种磁钢固定座，包括导磁环和固定设置在导磁环上的定位骨架，定位骨架为非导磁材料支撑，定位骨架上形成有磁钢位。

作为优选，导磁环上设置有与定位骨架的结构相匹配的嵌槽，定位骨架嵌设在嵌槽内。

作为优选，定位骨架包括定位环和沿定位环的外周径向向外延伸的多个凸起，凸起与定位环的外周围成磁钢位。

作为优选，凸起上设置有螺钉孔，定位骨架与导磁环之间通过设置在螺钉孔内的螺钉固定连接。

作为优选，定位环的内周侧设置有定位槽，导磁环上对应定位槽设置有定位孔，定位孔内设置有定位销。

作为优选，多个定位槽沿定位环的周向均匀间隔设置，每个定位槽与定位孔之间均通过定位销定位。

作为优选，四个凸起沿定位环的外周周向均匀间隔设置。

作为优选，磁钢位沿定位环的轴向贯穿定位骨架。

作为优选，定位骨架为铝制骨架或铝合金骨架。

根据本发明的另一方面，提供了一种磁悬浮轴承，包括磁钢和磁钢固定座，该磁钢固定座为上述的磁钢固定座，磁钢固定设置于磁钢固定座的磁钢位内。

作为优选，磁钢胶粘在导磁环上。

应用本发明的技术方案，磁钢固定座包括导磁环和固定设置在导磁环上的定位骨架，定位骨架为非导磁材料支撑，定位骨架上形成有磁钢位。本发明将磁钢固定座分成两个部分，即导磁材料制成的导磁环以及非导磁材料制成的定位骨架，使得磁钢的定位结构与导磁环分离开来，能够大大减少永磁体在导磁环的径向方向上的漏磁，进而提升混合式磁悬浮轴承的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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是现有技术中的磁钢固定座的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视结构示意图；

图3是本发明实施例的磁钢固定座的结构示意图；

图4是图3的A-A向第一种剖视结构示意图；

图5是图3的A-A向第二种剖视结构示意图。

附图标记说明：1、导磁环；2、定位骨架；3、磁钢位；4、定位环；5、凸起；6、螺钉孔；7、螺钉；8、定位槽；9、定位孔；10、嵌槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参见图3至图5所示，根据本发明的实施例，磁钢固定座包括导磁环1和固定设置在导磁环1上的定位骨架2，定位骨架2为非导磁材料支撑，定位骨架2上形成有磁钢位3。

本发明将磁钢固定座分成两个部分，即导磁材料制成的导磁环1以及非导磁材料制成的定位骨架2，使得磁钢的定位结构与导磁环1分离开来，既能够起到磁钢定位作用，又能够大大减少永磁体在导磁环1的径向方向上的漏磁，进而提升混合式磁悬浮轴承的性能。

定位骨架2包括定位环4和沿定位环4的外周径向向外延伸的多个凸起5，凸起5与定位环4的外周围成磁钢位3。通过设置定位环4，能够很好地实现定位骨架2与导磁环1之间的径向定位，保证两者之间的同轴度。通过设置凸起5可以方便地分隔形成多个磁钢位3，便于实现磁钢在磁钢固定座上的定位安装。

凸起5上设置有螺钉孔6，定位骨架2与导磁环1之间通过设置在螺钉孔6内的螺钉7固定连接。将螺钉孔6设置在凸起5上，能够方便对定位骨架2进行固定，同时可以避免将螺钉孔6设置在定位环4上而造成定位环4的宽度过大，减轻定位环4的质量，降低定位骨架2的加工成本。

结合参见图4所示，在其中一个实施例当中，定位骨架2设置在导磁环1的安装端面上，并且通过螺钉实现定位骨架2在导磁环1上的固定安装，导磁环1本身并不对定位骨架2的安装起到定位作用。此种结构的导磁环1加工方便，加工成本较低。

结合参见图5所示，在另外一个实施例当中，导磁环1上设置有与定位骨架2的结构相匹配的嵌槽10，定位骨架2嵌设在嵌槽10内。在本实施例中，定位骨架2可以通过嵌槽10对导磁环1形成周向和径向的限位，螺钉可以实现对定位骨架2和嵌槽10之间的轴向定位。此种结构无需螺钉承受定位骨架2与导磁环1之间相对运动时的剪切力，因此结构更加稳定，能够有效提高定位骨架2与导磁环1之间定位结构的稳定性和可靠性。导磁环1与定位骨架2之间的嵌合方式可以为多种，在本实施例中，导磁环1的外周侧设置有与凸起5配合的卡槽，凸起5沿定位骨架2的轴向向导磁环1延伸，并卡入到导磁环1的卡槽内，导磁环1的中部为凸台，定位骨架2的定位环4压紧在导磁环1的凸台上。

优选地，定位环4的内周侧设置有定位槽8，导磁环1上对应定位槽8设置有定位孔9，定位孔9内设置有定位销。在将定位骨架2安装在导磁环1上时，可以首先将定位环4上的定位槽8与导磁环1上的定位孔9对应安装，然后插入定位销对定位骨架2与导磁环1的安装进行定位，当定位销完成安装后，定位骨架2上的螺钉孔6与导磁环1上的螺钉孔对齐，此时可以将螺钉7安装上去，完成定位骨架2与导磁环1之间的固定安装。由于定位销可以对定位骨架2与导磁环1的相对位置进行快速准确的定位，因此能够提高定位骨架2与导磁环1的定位安装效率。

多个定位槽8沿定位环4的周向均匀间隔设置，每个定位槽8与定位孔9之间均通过定位销定位，能够保证定位环4在导磁环1的周向各个位置的安装位置的准确性，进一步提高定位骨架2与导磁环1之间的安装精度。此处的定位槽8的数量可以为三个或者三个以上。

优选地，四个凸起5沿定位环4的外周周向均匀间隔设置，可以保证四个磁钢位3的周向位置分布的均匀性，提高磁钢安装后的效果。凸起5的数量也可以为三个或者是四个以上，具体可以根据需要进行选择。

磁钢位3沿定位环4的轴向贯穿定位骨架2，使得磁钢在磁钢位3处可以安装在导磁环1的端面上，保证磁钢在导磁环1上安装结构的稳定性，保证磁钢的磁通密度。

定位骨架2为铝制骨架或铝合金骨架，由于铝和铝合金均为轻质的非导磁材料，因此能够减轻整个定位骨架2的重量，进而减轻磁悬浮轴承的整体质量。

根据本发明的实施例，磁悬浮轴承包括磁钢和磁钢固定座，磁钢固定座为上述的磁钢固定座，磁钢固定设置于磁钢固定座的磁钢位3内。

优选地，磁钢胶粘在导磁环1上。导磁环1和定位骨架2分别独立加工，装配时用螺钉7固定连接在一起，之后将磁钢打胶镶嵌，待胶水凝固后再打胶，用对心工装将磁钢固定座对心安装至已完成的磁悬浮轴承结构上，完成混合式磁悬浮轴承的装配。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁钢固定座，其特征在于，包括导磁环(1)和固定设置在所述导磁环(1)上的定位骨架(2)，所述定位骨架(2)为非导磁材料支撑，所述定位骨架(2)上形成有磁钢位(3)；

所述导磁环(1)上设置有与所述定位骨架(2)的结构相匹配的嵌槽(10)，所述定位骨架(2)嵌设在所述嵌槽(10)内；

所述定位骨架(2)包括定位环(4)和沿所述定位环(4)的外周径向向外延伸的多个凸起(5)，所述凸起(5)与所述定位环(4)的外周围成所述磁钢位(3)。

2.根据权利要求1所述的磁钢固定座，其特征在于，所述凸起(5)上设置有螺钉孔(6)，所述定位骨架(2)与所述导磁环(1)之间通过设置在所述螺钉孔(6)内的螺钉(7)固定连接。

3.根据权利要求1所述的磁钢固定座，其特征在于，所述定位环(4)的内周侧设置有定位槽(8)，所述导磁环(1)上对应所述定位槽(8)设置有定位孔(9)，所述定位孔(9)内设置有定位销。

4.根据权利要求3所述的磁钢固定座，其特征在于，多个所述定位槽(8)沿所述定位环(4)的周向均匀间隔设置，每个所述定位槽(8)与所述定位孔(9)之间均通过所述定位销定位。

5.根据权利要求1所述的磁钢固定座，其特征在于，四个所述凸起(5)沿所述定位环(4)的外周周向均匀间隔设置。

6.根据权利要求5所述的磁钢固定座，其特征在于，所述磁钢位(3)沿所述定位环(4)的轴向贯穿所述定位骨架(2)。

7.根据权利要求1所述的磁钢固定座，其特征在于，所述定位骨架(2)为铝制骨架或铝合金骨架。

8.一种磁悬浮轴承，包括磁钢和磁钢固定座，其特征在于，所述磁钢固定座为权利要求1至7中任一项所述的磁钢固定座，所述磁钢固定设置于所述磁钢固定座的磁钢位(3)内。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述磁钢胶粘在所述导磁环(1)上。

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