CN109510370A - 一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构 - Google Patents

一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构，径向磁轴承外套设一个隔磁套，且径向磁轴承与隔磁套之间过渡配合采用过渡配合或者小过盈配合，套设隔磁套的径向磁轴承设于磁轴承座内，径向磁轴承固定环固定于磁轴承座上；两个推力磁轴承相隔一定间隙设置，隔圈置于两推力磁轴承之间，推力磁轴承与隔圈共同组成推力磁轴承单元，一个隔磁套套设于推力磁轴承单元上，且隔磁套与推力磁轴承单元之间采用小间隙配合，套设隔磁套的推力磁轴承单元设于磁轴承座内，推力磁轴承固定环固定于磁轴承座上，隔磁套与磁轴承座之间采用过盈配合。较薄的不锈钢套可以通过管材获得，原材料易于获得，并且不需要设置非常大的过盈值，能够满足反复拆装的要求。

Description

一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构
技术领域：
本发明涉及一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构。
背景技术：
磁悬浮轴承电机中，磁轴承的主磁路由磁轴承转子的导磁材料、磁轴承定子中的导磁材料(硅钢片、纯铁等)和气隙三部分组成，而通过这三者以外的磁路称之为漏磁路，漏磁路会影响磁轴承的工作效率。在工程应用中，因为磁轴承的定、转子材料不可能独立存在，通常依附于其他零部件，例如磁轴承转子通常与电机转子固连、磁轴承定子则与电机座固连，所以需要考虑所依附的零部件对于磁轴承磁路的影响。
通常，实际应用中，从成本和成型难度角度考虑，会选择铝合金或非导磁不锈钢材料作为磁轴承座，磁轴承安装于这一类材料的磁轴承座内时，可以减少漏磁路的产生。
在采用铝合金作为磁轴承座时，因为铝合金与磁轴承硅钢片的热膨胀系数的差别，磁轴承通常需要根据预估的工作温度，设计一个过盈值装配与磁轴承座内，以抵消热膨胀带来的影响。随着电机功率、体积的提高，磁轴承的基础尺寸也在提高，则意味着所需求的过盈量也在提高，这意味着装配难度也变高了。并且一旦过盈装配后，这时的磁轴承将不具备反复拆装性。
当采用非导磁不锈钢时，因为不锈钢材料的特性，则会带来高昂的材料成本和加工成本。
图2是一种常见的磁轴承座结构形式，径向磁轴承因为要求较高的工作精度通常采用过盈装配于由非导磁材料制作的磁轴承座内，并由径向磁轴承固定环压紧固定。一对推力磁轴承由隔圈分隔后，通常也采用过渡配合装配于磁轴承座内，由推力磁轴承固定环压紧固定。
当磁轴承正常工作时，其磁路沿图2所示闭合路径，注意箭头仅做示意，并非特指某一方向。
但是，当磁轴承结构随着电机增大，对过盈量需求增加时，较大的过盈值会对装配工艺提出严苛的要求，或者为了降低成本选择碳钢、铸铁等材料时，其材料的导磁特性又对磁轴承的工作产生不利影响，如图3所示。推力磁轴承定子除了与推力磁轴承转子形成闭合的磁路外，还会通过磁轴承座与另一个推力磁轴承形成磁路，即漏磁路。有些漏磁路是能够定量评估的，例如由于线圈自身产生的漏磁路，如图3左侧漏磁路，而由于外围机座造成的漏磁路则是不可估算的，所以这一类漏磁路应当避免。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构。
本发明所采用的技术方案有：一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构，包括磁轴承座、径向磁轴承、径向磁轴承固定环、推力磁轴承、推力磁轴承固定环、隔圈和隔磁套，所述径向磁轴承外套设一个隔磁套，且径向磁轴承与隔磁套之间过渡配合采用过渡配合或者小过盈配合，套设隔磁套的径向磁轴承设于磁轴承座内，径向磁轴承固定环固定于磁轴承座上，并将径向磁轴承定位于磁轴承座内；
两个推力磁轴承相隔一定间隙设置，隔圈置于两推力磁轴承之间，推力磁轴承与隔圈共同组成推力磁轴承单元，一个隔磁套套设于推力磁轴承单元上，且隔磁套与推力磁轴承单元之间采用小间隙配合，套设隔磁套的推力磁轴承单元设于磁轴承座内，推力磁轴承固定环固定于磁轴承座上，并将推力磁轴承单元定位于磁轴承座内，隔磁套与磁轴承座之间采用过盈配合。
进一步地，所述磁轴承座采用导磁金属材料或者非导磁金属材料，隔磁套采用非金属导磁材料。
本发明具有如下有益效果：
1)较薄的不锈钢套可以通过管材获得，原材料易于获得，并且不需要设置非常大的过盈值，能够满足反复拆装的要求。
2)采用碳钢或铸铁材料制作磁轴承座可以显著降低材料陈本。
附图说明：
图1为本发明分结构图。
图2和图3为现有技术中磁轴承座结构形式。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构，包括磁轴承座1、径向磁轴承2、径向磁轴承固定环3、推力磁轴承4、推力磁轴承固定环5、隔圈6和隔磁套7，径向磁轴承2外套设一个隔磁套7，且径向磁轴承2与隔磁套7采用过渡配合或者小过盈配合，以确保径向磁轴承2的装配同心度。套设隔磁套7的径向磁轴承2设于磁轴承座1内，径向磁轴承固定环3固定于磁轴承座1上，并将径向磁轴承2定位于磁轴承座1内。两个推力磁轴承4相隔一定间隙设置，隔圈6置于两推力磁轴承4之间，推力磁轴承4与隔圈6共同组成推力磁轴承单元，一个隔磁套7套设于推力磁轴承单元上，且隔磁套7与推力磁轴承单元之间采用小间隙配合，因为推力磁轴承单元对同心度并无太高需求，过采取间隙配合能够方便装配。套设隔磁套7的推力磁轴承单元设于磁轴承座1内，推力磁轴承固定环5固定于磁轴承座1上，并将推力磁轴承单元定位于磁轴承座1内。隔磁套7与磁轴承座1之间采用过盈配合。
磁轴承座1采用导磁金属材料或者非导磁金属材料，隔磁套7采用非金属导磁材料(诸如高温合金，非导磁不锈钢，铝合金等等)。
本发明中的隔磁套7能够降低漏磁对于磁轴承工作时的影响，并且因为隔磁套的存在，磁轴承座的材料选择范围将拓宽，不再局限于铝合金或者不锈钢。
再者，以隔磁套7为不锈钢材料，磁轴承座为碳钢或铸铁材料来说明，径向磁轴承的装配不在需要较大的过盈量，理论上只要设置为过渡配合，即可保证在工作中磁轴承与磁轴承座避免间隙产生，这是因为铝合金的膨胀系数比不锈钢高，不锈钢的膨胀系数比碳钢高，由内到外的材料的膨胀系数依次递减，那么温度升高之后，必然不会再彼此之间产生间隙。较薄的不锈钢套可以通过管材获得，原材料易于获得，并且不需要设置非常大的过盈值，能够满足反复拆装的要求。采用碳钢或铸铁材料制作磁轴承座可以显著降低材料陈本。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种内嵌隔磁套的磁轴承座结构，其特征在于：包括磁轴承座(1)、径向磁轴承(2)、径向磁轴承固定环(3)、推力磁轴承(4)、推力磁轴承固定环(5)、隔圈(6)和隔磁套(7)，所述径向磁轴承(2)外套设一个隔磁套(7)，且径向磁轴承(2)与隔磁套(7)之间过渡配合采用过渡配合或者小过盈配合，套设隔磁套(7)的径向磁轴承(2)设于磁轴承座(1)内，径向磁轴承固定环(3)固定于磁轴承座(1)上，并将径向磁轴承(2)定位于磁轴承座(1)内；
两个推力磁轴承(4)相隔一定间隙设置，隔圈(6)置于两推力磁轴承(4)之间，推力磁轴承(4)与隔圈(6)共同组成推力磁轴承单元，一个隔磁套(7)套设于推力磁轴承单元上，且隔磁套(7)与推力磁轴承单元之间采用小间隙配合，套设隔磁套(7)的推力磁轴承单元设于磁轴承座(1)内，推力磁轴承固定环(5)固定于磁轴承座(1)上，并将推力磁轴承单元定位于磁轴承座(1)内，隔磁套(7)与磁轴承座(1)之间采用过盈配合。
2.如权利要求1所述的内嵌隔磁套的磁轴承座结构，其特征在于：所述磁轴承座(1)采用导磁金属材料或者非导磁金属材料，隔磁套(7)采用非金属导磁材料。
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