CN106411070A - 磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置。该磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置用于实现磁悬浮轴承的磁钢定位安装，磁悬浮轴承包括导磁环(1)、磁钢(2)和轴承定子组件(3)，磁钢(2)固定设置在导磁环(1)上，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置包括导向柱(4)、支座(5)和升降机构(6)，升降机构(6)上下可移动地设置在导向柱(4)上，支座(5)设置在导向柱(4)上，导磁环(1)固定设置在升降机构(6)上，轴承定子组件(3)固定设置在支座(5)上。根据本发明的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，能够避免磁钢与轴承定子组件装配时受到较大冲击力，有效保护磁钢。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置。
背景技术
磁悬浮应用产品均为超高速机器，其磁悬浮轴承均为精密的零部件。磁悬浮轴承定子为其关键零部件，其磁钢的完整度以及装配位置的精度均应得到保证，从而降低磁场不平衡对转子的影响。
通常，现有的磁悬浮轴承定子磁钢装配结构如图1所示，包括轴承定子线圈1’、轴承定子铁芯2’、轴承定子套环3’、不锈钢定位柱4’、片状磁钢5’、导磁环6’。磁悬浮轴承定子磁钢的装配过程主要是，先将已粘接多片片状磁钢5’的导磁环6’通过不锈钢定位柱4’下落，使片状磁钢5’吸在轴承定子套环3’上。在此之前，轴承定子线圈1’与轴承定子铁芯2’已经热套在轴承定子套环3’上组成轴承定子组件。当磁钢吸附到轴承定子套环上后，将整个轴承定子进行滚动、敲击，使导磁环与磁钢大致的与轴承定子铁芯保持同轴。
该种装配方式在磁钢与轴承定子组件直接接触时受力较大，易使磁钢碎裂，同时也容易伤到手指。若用软材料如塑料件先垫起再抽走，则容易将塑料材料边缘夹住在磁钢与轴承定子套环之间。同时，手动对磁钢和轴承定子组件进行安装定位则难以保证导磁环、磁钢与轴承定子铁芯的同轴。
发明内容
本发明实施例中提供一种磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，能够避免磁钢与轴承定子组件装配时受到较大冲击力，有效保护磁钢。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，用于实现磁悬浮轴承的磁钢定位安装，磁悬浮轴承包括导磁环、磁钢和轴承定子组件，磁钢固定设置在导磁环上，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置包括导向柱、支座和升降机构，升降机构上下可移动地设置在导向柱上，支座设置在导向柱上，导磁环固定设置在升降机构上，轴承定子组件固定设置在支座上。
作为优选，升降机构套设在导磁环外，导向柱套设在导磁环的内周，支座支撑在轴承定子组件的底部。
作为优选，升降机构包括升降架和支撑在升降架底部并调节升降架高度的调节机构。
作为优选，调节机构包括第一调节螺母，导向柱的外周具有外螺纹，第一调节螺母与导向柱螺接。
作为优选，升降架包括底板、立柱和锁紧件，调节机构支撑在底板的底部，立柱位于导磁环的外周侧，并沿周向设置在底板上，锁紧件设置在立柱上，并与导磁环固定连接。
作为优选，立柱上设置有螺纹孔，锁紧件为设置在螺纹孔内并朝导磁环的外周伸出的锁紧螺钉。
作为优选，其特征在于，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置还包括同心调定机构，同心调定机构套设在导向柱和轴承定子组件的内周，并对导磁环和轴承定子组件进行同心调定。
作为优选，同心调定机构包括上下间隔设置的两个锥形压块和设置在两个锥形压块之间的多块磁钢定位块，多块磁钢定位块沿同心调定机构的中心周向排布，各磁钢定位块的上下两侧与锥形压块锥面配合。
作为优选，位于上方的锥形压块的顶部具有下压锥形压块的第二调节螺母，第二调节螺母螺接在导向柱上。
作为优选，位于下方的锥形压块的底部设置有支座，支座的底部设置有第三调节螺母，第三调节螺母螺接在导向柱上。
应用本发明的技术方案，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置用于实现磁悬浮轴承的磁钢定位安装，磁悬浮轴承包括导磁环、磁钢和轴承定子组件，磁钢固定设置在导磁环上，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置包括导向柱、支座和升降机构，升降机构上下可移动地设置在导向柱上，支座设置在导向柱上，导磁环固定设置在升降机构上，轴承定子组件固定设置在支座上。在进行磁悬浮轴承定子的磁钢装配时，可以通过升降机构控制导磁环缓慢下降，使得磁钢能够缓慢向轴承定子组件靠拢，并最终贴紧轴承定子组件，完成磁钢在轴承定子组件上的装配。这个过程中，磁钢的靠近速度受升降机构的升降速度控制，因此能够避免磁钢快速与轴承定子组件接触，减小磁钢与轴承定子组件接触时的受力，避免磁钢受力过大破损，对磁钢形成有效保护。
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是现有技术中的磁悬浮轴承的结构示意图；
图2是本发明实施例的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置的结构示意图；
图3是本发明实施例的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置处于磁钢定位过程中的结构示意图；
图4是本发明实施例的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置处于磁钢同轴调节过程中的结构示意图。
附图标记说明：1、导磁环；2、磁钢；3、轴承定子组件；4、导向柱；5、支座；6、升降机构；7、升降架；8、第一调节螺母；9、底板；10、立柱；11、锁紧件；12、锥形压块；13、磁钢定位块；14、第二调节螺母；15、第三调节螺母；16、轴承定子套环；17、轴承定子铁芯；18、轴承定子线圈。
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2至图4所示，根据本发明的实施例，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置用于实现磁悬浮轴承的磁钢定位安装，其中该磁悬浮轴承包括导磁环1、磁钢2和轴承定子组件3，磁钢2固定设置在导磁环1上，该磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置包括导向柱4、支座5和升降机构6，升降机构6上下可移动地设置在导向柱4上，支座5设置在导向柱4上，导磁环1固定设置在升降机构6上，轴承定子组件3固定设置在支座5上。
在进行磁悬浮轴承定子的磁钢装配时，可以通过升降机构6控制导磁环1缓慢下降，使得磁钢2能够缓慢向轴承定子组件3靠拢，并最终贴紧轴承定子组件3，完成磁钢2在轴承定子组件3上的装配。这个过程中，磁钢2的靠近速度受升降机构6的升降速度控制，因此能够避免磁钢2快速与轴承定子组件3接触，减小磁钢2与轴承定子组件3接触时的受力，避免磁钢2受力过大破损，对磁钢2形成有效保护。
轴承定子组件包括轴承定子套环16、轴承定子铁芯17和轴承定子线圈18，其中轴承定子线圈18和轴承定子铁芯17热套在轴承定子套环16上，与轴承定子套环16形成整体式结构，并通过轴承定子套环16来保证轴承定子线圈18和轴承定子铁芯17的安装同轴度。因此，在进行磁钢2的装配定位时，只要能够保证轴承定子套环16、轴承定子线圈18和轴承定子铁芯17其中之一与磁钢2的同轴度，就可以保证整个轴承定子组件3与磁钢2的装配同轴度，可以降低磁钢2与轴承定子组件3的装配难度，提高装配精度。
升降机构6套设在导磁环1外，导向柱4套设在导磁环1的内周，支座5支撑在轴承定子组件3的底部。支座5能够对轴承定子组件3进行支撑，防止轴承定子组件3下滑，从而保证在升降机构6带动导磁环1升降运动时，轴承定子组件3能够保持不动，使得导磁环1能够在升降机构6的作用下缓慢向支座5上的轴承定子组件3靠拢，并逐渐使磁钢2与轴承定子套环16之间形成接触，减小磁钢2与轴承定子套环16之间的相互作用力，降低撞击强度。
该支座5可以通过焊接等方式固定设置在导向柱4上，也可以通过其他定位结构实现在导向柱4上的轴向定位，只要能够保证对轴承定子组件3形成稳定支撑，使得磁钢2可以缓慢稳定地向轴承定子组件3靠拢即可。
在本实施例中，升降机构6包括升降架7和支撑在升降架7底部并调节升降架7高度的调节机构。该调节机构可以对升降架7的高度进行调节，从而调节与升降架7固定连接的导磁环1的位置，使得磁钢2能够在升降机构6的调节下到达预定位置，完成与轴承定子组件3的装配。
优选地，调节机构包括第一调节螺母8，导向柱4的外周具有外螺纹，第一调节螺母8与导向柱4螺接。通过调节第一调节螺母8，可以调节第一调节螺母8在导向柱4上的轴向位置，进而调节磁钢2在导向柱4上的轴向位置，调节简单方便。由于第一调节螺母8是通过旋转缓慢向下，因此可以更加有效地降低磁钢2向轴承定子组件3靠近的速度，减小两者之间的接触力。
当然，该调节机构也可以为伸缩缸等伸缩机构，只要能够完成对升降架7在导向柱4的轴向位置的缓慢调整即可。
升降架7包括底板9、立柱10和锁紧件11，调节机构支撑在底板9的底部，立柱10位于导磁环1的外周侧，并沿周向设置在底板9上，锁紧件11设置在立柱10上，并与导磁环1固定连接。底板9和立柱10分开加工之后固定连接，可以降低升降架7的加工难度，降低加工成本，提高加工效率，同时可以降低立柱10的材料用量，降低材料成本。底板9和立柱10之间可以为螺纹连接，或者是焊接等。
立柱10上设置有螺纹孔，锁紧件11为设置在螺纹孔内并朝导磁环1的外周伸出的锁紧螺钉。在对导磁环1进行安装定位时，可以首先将导磁环1调整到导向柱4的轴向合适位置，然后控制锁紧螺钉伸出，卡紧导磁环1，完成对导磁环1的定位安装。锁紧螺钉可以通过顶紧作用压紧在导磁环1的外周，对导磁环1形成固定作用，也可以在导磁环1上设置螺钉孔，将锁紧螺钉拧入螺钉孔内，完成对导磁环1的固定安装。
在本实施例中，磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置还包括同心调定机构，同心调定机构套设在导向柱4和轴承定子组件3的内周，并对导磁环1和轴承定子组件3进行同心调定。通过设置同心调定机构，可以在磁钢2完成与轴承定子组件3的装配后，对磁钢2与轴承定子组件3的轴承定子铁芯17的同轴度进行调整，保证磁钢2、导磁环1以及轴承定子铁芯17之间的同轴精度。
在本实施例中，同心调定机构包括上下间隔设置的两个锥形压块12和设置在两个锥形压块12之间的多块磁钢定位块13，多块磁钢定位块13沿同心调定机构的中心周向排布，各磁钢定位块13的上下两侧与锥形压块12锥面配合。
在对磁钢2和轴承定子铁芯17的同轴度进行调整时，可以控制两个锥形压块12的至少其中一个沿导向柱4的轴向运动挤压磁钢定位块13，使磁钢定位块13向外挤压，磁钢定位块13外扩，同时压紧导磁环1和轴承定子铁芯17，对导磁环1和轴承定子铁芯17施加同心调整作用力。由于磁钢定位块13为整体式结构，因此具有较好的同轴度，将磁钢定位块13在外扩状态保持一段时间，就可以完成对磁钢2和轴承定子铁芯17的定位，实现磁钢2、导磁环1和轴承定子铁芯17的同轴调整，保证三者的同轴精度。
为了保证磁钢定位块13对导磁环1和轴承定子铁芯17的同轴调整效果，磁钢定位块13的长度应该大于磁钢2与轴承定子套环16接触之后导磁环1与轴承定子铁芯17的最大长度之和，以保证对导磁环1和轴承定子铁芯17进行同轴调整时，导磁环1与轴承定子铁芯17的同轴调整作用力更加均衡，调整效果更好。
此处的磁钢定位块13为分瓣式结构，外周均为圆柱状，最好是与导磁环1和轴承定子铁芯17的内周形状相匹配，以保证对导磁环1和轴承定子铁芯17进行同轴调整时，受力不会发生偏斜，提高调整效果。
锥形压块12为圆锥台状结构，可以保证在对磁钢定位块13下压时，对磁钢定位块13的各个分块的施力相同，且能够保证对磁钢定位块13的下压效果。
优选地，位于上方的锥形压块12的顶部具有下压锥形压块12的第二调节螺母14，第二调节螺母14螺接在导向柱4上。第二调节螺母14可以对锥形压块12施加均匀的下压作用力，使得锥形压块12可以匀速下压，驱动多个锥形压块12对磁钢定位块13施加均匀的外扩作用力，在位于下方的锥形压块12的反作用力下，磁钢定位块13能够上下受力均匀，形成平动作用。优选地，上下两个锥形压块12的结构相同。
优选地，位于下方的锥形压块12的底部设置有支座5，支座5的底部设置有第三调节螺母15，第三调节螺母15螺接在导向柱4上。该第三调节螺母15可以对支座5在导向柱4上轴向位置进行调节，也可以为下方的锥形压块12的轴向位置进行调节，从而提高磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置结构调节的灵活性，使其具有更大的适用范围。
上述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置的各个零部件所用采用均为非导磁材料，例如铝或者是不导磁的不锈钢等，从而避免其与导磁环1或者轴承定子组件3等铁磁材料接触时产生吸力，影响磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置对磁钢2的装配效果。
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 (10)
1.一种磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，用于实现磁悬浮轴承的磁钢定位安装，磁悬浮轴承包括导磁环(1)、磁钢(2)和轴承定子组件(3)，所述磁钢(2)固定设置在所述导磁环(1)上，其特征在于，所述磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置包括导向柱(4)、支座(5)和升降机构(6)，所述升降机构(6)上下可移动地设置在所述导向柱(4)上，所述支座(5)设置在所述导向柱(4)上，所述导磁环(1)固定设置在所述升降机构(6)上，所述轴承定子组件(3)固定设置在所述支座(5)上。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述升降机构(6)套设在所述导磁环(1)外，所述导向柱(4)套设在所述导磁环(1)的内周，所述支座(5)支撑在所述轴承定子组件(3)的底部。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述升降机构(6)包括升降架(7)和支撑在所述升降架(7)底部并调节所述升降架(7)高度的调节机构。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述调节机构包括第一调节螺母(8)，所述导向柱(4)的外周具有外螺纹，所述第一调节螺母(8)与所述导向柱(4)螺接。
5.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述升降架(7)包括底板(9)、立柱(10)和锁紧件(11)，所述调节机构支撑在所述底板(9)的底部，所述立柱(10)位于所述导磁环(1)的外周侧，并沿周向设置在所述底板(9)上，所述锁紧件(11)设置在所述立柱(10)上，并与所述导磁环(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述立柱(10)上设置有螺纹孔，所述锁紧件(11)为设置在所述螺纹孔内并朝所述导磁环(1)的外周伸出的锁紧螺钉。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置还包括同心调定机构，所述同心调定机构套设在所述导向柱(4)和所述轴承定子组件(3)的内周，并对所述导磁环(1)和所述轴承定子组件(3)进行同心调定。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，所述同心调定机构包括上下间隔设置的两个锥形压块(12)和设置在两个所述锥形压块(12)之间的多块磁钢定位块(13)，多块所述磁钢定位块(13)沿所述同心调定机构的中心周向排布，各所述磁钢定位块(13)的上下两侧与所述锥形压块(12)锥面配合。
9.根据权利要求8所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，位于上方的所述锥形压块(12)的顶部具有下压所述锥形压块(12)的第二调节螺母(14)，所述第二调节螺母(14)螺接在所述导向柱(4)上。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮轴承定子磁钢装配定位装置，其特征在于，位于下方的所述锥形压块(12)的底部设置有所述支座(5)，所述支座(5)的底部设置有第三调节螺母(15)，所述第三调节螺母(15)螺接在所述导向柱(4)上。
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