CN108343671A - 一种磁轴承组件制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁轴承组件制备工艺。磁轴承组件包括永磁偏置径向磁轴承、传感器支座以及传感器探头，永磁偏置径向磁轴承包括平行设置的第一导磁体和第二导磁体，第一导磁体内部设有多个第一磁极，每个第一磁极均绕制有激磁线圈，相邻两层导磁体之间设有永磁体；传感器支座包括环形的固定板，固定板的内圈设置有多个安装槽，用于安装传感器探头；第一导磁体和第二导磁体分别设置在固定板的两侧；制备工艺包括：S1，将传感器探头放置于安装槽内；S2，将第一导磁体和第二导磁体分别固定在固定板的两侧，并使永磁体连接第一导磁体和第二导磁体；S3，将S2组装后的磁轴承组件采用灌胶塑封工艺进行塑封。整体连接更加可靠。

Description

一种磁轴承组件制备工艺
技术领域
本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁轴承组件制备工艺。
背景技术
磁悬浮轴承(Magnetic Bearing)是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。其原理是通过定子线圈绕组通电后，在定转子间形成闭合回路。磁力线通过定子磁极进入转子，在转子表面形成电磁力吸附转子，利用各磁极在转子圆周表面的吸附力的平衡作用，使转子悬浮在定转子气隙中，实现定转子间的无接触，所以转子的重量就固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子悬空，在固定运转轨道上。与传统的滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。
为了电机的小型化，磁悬浮轴承、起浮环以及传感器通常通过一个支架实现集成为一体的磁轴承组件。各部件之间通常通过粘接或者磁力吸附的方式连接，组件装配时连接不够可靠，在高速旋转的工作环境下可能会出现接触面断裂等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有技术中磁轴承组件连接不可靠的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁轴承组件制备工艺，所述磁轴承组件包括永磁偏置径向磁轴承、传感器支座以及传感器探头，所述永磁偏置径向磁轴承包括平行设置的第一导磁体和第二导磁体，所述第一导磁体内部设有多个第一磁极，每个所述第一磁极均绕制有激磁线圈，相邻两层所述导磁体之间设有永磁体；所述传感器支座包括环形的固定板，所述固定板的内圈设置有多个安装槽，用于安装所述传感器探头；所述第一导磁体和所述第二导磁体分别设置在所述固定板的两侧；包括以下步骤：
S1，将所述传感器探头放置于所述安装槽内；
S2，将第一导磁体和第二导磁体分别固定在固定板的两侧，并使所述永磁体连接第一导磁体和第二导磁体；
S3，将S2组装后的磁轴承组件采用灌胶塑封工艺进行塑封。
根据本发明，所述永磁体包括多个永磁块，所述固定板的外圆周上设置有多个嵌槽，多个所述嵌槽的位置与多个所述第一磁极在圆周上的位置一一对应。
根据本发明，所述步骤S2在模具中进行，所述模具包括底板、环形围板以及中心轴，所述底板与环形围板形成磁轴承组件的安装空间，所述中心轴固定在所述底板上，且位于所述安装空间的中心；组装时将第二导磁体、传感器支座以及第一导磁体依次穿过所述模具的中心轴，并使所述永磁体连接第一导磁体和第二导磁体。
根据本发明，所述传感器支座还包括连接在所述固定板外边缘的环形的壁板，所述壁板包括位于所述固定板两侧的两部分，且所述壁板两部分的内壁分别用于与所述第一导磁体和第二导磁体的外边缘相贴合。
根据本发明，所述步骤S3中首先将磁轴承组件放置于模具中，所述模具包括底板、环形围板以及中心轴，所述底板与环形围板形成磁轴承组件的安装空间，所述中心轴固定在所述底板上，且位于所述安装空间的中心；然后进行灌胶塑封。
根据本发明，所述传感器探头朝向所述固定板内侧的端面位于所述安装槽内部，且所述固定板内圈的直径小于多个所述第一磁极围成的内圈直径。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：(本发明实施例提供的磁轴承组件制备工艺采用灌胶塑封工艺将磁轴承的各个组成部件、传感器、以及传感器支座全部固定为一个整体，使得各个部件之间的连接更加可靠，更能适应高速运转的环境，塑封后的磁轴承组件抗震抗摔能力大幅度提升；由于塑封采用的材质绝缘，提高了绝缘性能，1mm厚的环氧树脂可以提供2万伏的绝缘。并且由于各部件间均填充有塑封材料，提高了整体的导热性能。
附图说明
图1是本发明实施例的磁轴承组件的分解示意图；
图2是本发明实施例的带壁板磁轴承组件的分解示意图；
图3是本发明实施例的带壁板的磁轴承组件的俯视图；
图4是图3的A-A向剖视图；
图5是图3的B-B向剖视图；
图6是本发明实施例的模具的示意图；
图7是本发明另一实施例灌胶塑封操作示意图；
图8是本发明灌胶塑封后的磁轴承组件示意图；
图9是本发明灌胶塑封后的带壁板的磁轴承组件示意图。
图中：11：传感器支座；111：壁板；112：固定板；113：嵌槽；114：安装槽；12：传感器探头；2：第一导磁体；3：第二导磁体；4：第一磁极；5：激磁线圈；6：永磁体；71：底板；72：围板；73：中心轴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种磁轴承组件制备工艺，制备的磁轴承组件如图1-5所示，包括永磁偏置径向磁轴承、传感器支座11以及传感器探头12，永磁偏置径向磁轴承包括平行设置的第一导磁体2和第二导磁体3，第一导磁体2内部设有多个第一磁极4，每个第一磁极4均绕制有激磁线圈5，相邻两层导磁体之间设有永磁体6；传感器支座11包括环形的固定板112，固定板112的内圈设置有多个安装槽114，用于安装传感器探头12；第一导磁体2和第二导磁体3分别设置在固定板112的两侧。本发明实施例中永磁体6可以是整体环状，为了减轻整体重量，降低成本，也可以如图1所示，永磁体6包括多个永磁块，固定板112的外圆周上设置有多个嵌槽113，多个嵌槽113的位置与多个第一磁极4在圆周上的位置一一对应。
本发明实施例磁轴承组件制备工艺包括以下步骤：
S1，将传感器探头12放置于安装槽114内；
S2，将第一导磁体2和第二导磁体3分别固定在固定板112的两侧，并使永磁体6连接第一导磁体2和第二导磁体3；
S3，将S2组装后的磁轴承组件采用灌胶塑封工艺进行塑封，具体地，本实施例中可以采用环氧树脂进行塑封。如图1所示的传感器支座无壁板111的磁轴承组件塑封后如图8所示。
本发明实施例提供的磁轴承组件制备工艺采用灌胶塑封工艺将磁轴承的各个组成部件、传感器、以及传感器支座11全部固定为一个整体，使得各个部件之间的连接更加可靠，更能适应高速运转的环境，塑封后的磁轴承组件抗震抗摔能力大幅度提升；由于塑封采用的材质绝缘，提高了绝缘性能，1mm厚的环氧树脂可以提供2万伏的绝缘。并且由于各部件间均填充有塑封材料，提高了整体的导热性能。
在本发明的一个实施例中：步骤S2磁轴承组件的组装在模具中进行，模具如图6中所示，模具包括底板71、环形围板72以及中心轴73，底板71与环形围板72形成磁轴承组件的安装空间，中心轴73固定在底板71上，且位于安装空间的中心；组装时将第二导磁体3、传感器支座11以及第一导磁体2依次穿过模具的中心轴73，并使永磁体6连接第一导磁体2和第二导磁体3。具体地，本实施例中可以根据永磁体6的设置形式来决定永磁体6的组装顺序。当永磁体6的外径等于第一导磁体2和第二导磁体3的外径时，需要在传感器支座11穿过中心轴73后，放置永磁体6，然后再将第一导磁体2放置入模具内。当永磁体6的外径大于第一导磁体2和第二导磁体3的外径时，可以是首先将永磁体6贴于模具内壁上，也可以是在第一导磁体2和第二导磁体3都装入模具内后，将永磁体6沿模具内壁放入模具内，使其能连接第一导磁体2和第二导磁体3。
优选地，如图2所示，本实施例中传感器支座11还包括连接在固定板112外边缘的环形的壁板111，壁板111包括位于固定板112两侧的两部分，且壁板111两部分的内壁分别用于与第一导磁体2和第一导磁体3的外边缘相贴合。设置壁板111以使各部件之间定位更加准确。传感器支座11带有壁板111的磁轴承组件如图9所示。
在本发明的另一实施例中：如图7所示，步骤S3中首先将磁轴承组件放置于模具中，模具包括底板71、环形围板72以及中心轴73，底板71与环形围板72形成磁轴承组件的安装空间，中心轴73固定在底板71上，且位于安装空间的中心；然后进行灌胶塑封。
本发明实施例中传感器探头12朝向固定板112内侧的端面位于安装槽114内部，且固定板112内圈的直径小于多个第一磁极4围成的内圈直径。保证了传感器探头12不会被待检测轴碰撞，并且由于固定板112内圈直径小于多个第一磁极4围成的内圈直径，固定板112的内圈还可以作为起浮环，进一步提高该磁轴承组件的集成度，减小了整体体积。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种磁轴承组件制备工艺，所述磁轴承组件包括永磁偏置径向磁轴承、传感器支座以及传感器探头，所述永磁偏置径向磁轴承包括平行设置的第一导磁体和第二导磁体，所述第一导磁体内部设有多个第一磁极，每个所述第一磁极均绕制有激磁线圈，相邻两层所述导磁体之间设有永磁体；所述传感器支座包括环形的固定板，所述固定板的内圈设置有多个安装槽，用于安装所述传感器探头；所述第一导磁体和所述第二导磁体分别设置在所述固定板的两侧；其特征在于，包括以下步骤：
S1，将所述传感器探头放置于所述安装槽内；
S2，将第一导磁体和第二导磁体分别固定在固定板的两侧，并使所述永磁体连接第一导磁体和第二导磁体；
S3，将S2组装后的磁轴承组件采用灌胶塑封工艺进行塑封。
2.根据权利要求1所述的磁轴承组件制备工艺，其特征在于：所述永磁体包括多个永磁块，所述固定板的外圆周上设置有多个嵌槽，多个所述嵌槽的位置与多个所述第一磁极在圆周上的位置一一对应。
3.根据权利要求1或2所述的磁轴承组件制备工艺，其特征在于：所述步骤S2在模具中进行，所述模具包括底板、环形围板以及中心轴，所述底板与环形围板形成磁轴承组件的安装空间，所述中心轴固定在所述底板上，且位于所述安装空间的中心；组装时将第二导磁体、传感器支座以及第一导磁体依次穿过所述模具的中心轴，并使所述永磁体连接第一导磁体和第二导磁体。
4.根据权利要求2所述的磁轴承组件制备工艺，其特征在于：所述传感器支座还包括连接在所述固定板外边缘的环形的壁板，所述壁板包括位于所述固定板两侧的两部分，且所述壁板两部分的内壁分别用于与所述第一导磁体和第二导磁体的外边缘相贴合。
5.根据权利要求1、2或4所述的磁轴承组件制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中首先将磁轴承组件放置于模具中，所述模具包括底板、环形围板以及中心轴，所述底板与环形围板形成磁轴承组件的安装空间，所述中心轴固定在所述底板上，且位于所述安装空间的中心；然后进行灌胶塑封。
6.根据权利要求1所述的磁轴承组件制备工艺，其特征在于：所述传感器探头朝向所述固定板内侧的端面位于所述安装槽内部，且所述固定板内圈的直径小于多个所述第一磁极围成的内圈直径。
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