CN109882504B - 磁悬浮轴向轴承组件及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁悬浮轴向轴承组件及具有其的电机。磁悬浮轴向轴承组件，包括轴承铁芯，轴承铁芯设置有安装部；骨架，骨架上设置有线圈，骨架与线圈通过灌封胶固定于安装部内。该磁悬浮轴向轴承组件中轴承铁芯与骨架装配过程中采用灌封胶进行密封，取消了现有技术中采用硅胶和螺纹胶密封方式，避免了骨架在打螺钉过程中破损的问题，同时采用该灌封胶能够有效地提高了该磁悬浮轴向轴承组件的装配、生产效率。

Description

磁悬浮轴向轴承组件及具有其的电机

技术领域

本发明涉及轴承设备技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴向轴承组件及具有其的电机。

背景技术

现有技术中，轴向轴承铁芯结构实现方式如下：首先线圈绕制在骨架上，线圈与骨架一起浸漆固化。将骨架装入铁芯当中，通过自攻螺钉将骨架与铁芯锁紧，骨架与铁芯凸台处填充硅胶，实现密封，等硅胶固化后将铁芯平放，在骨架槽中填入绝缘漆后烘感。采用现有技术中的轴承结构存在一下缺陷：

1、填充硅胶时，等待硅胶固化时间长、工艺性不好。

2、锁螺钉时硅胶与螺纹胶混合在一起，影响螺纹胶使用效果。

3、填充的硅胶不耐氟，长期使用存在脱落的风险。

具体地，由于骨架与轴向轴承铁芯间固定方式主要是锁螺钉坚固和绝缘漆辅助固定，骨架材质为PBT+30％GF，锁紧螺钉后需要将整个轴向轴承放烤箱中，骨架材质为塑料件，在加热过程容易产生塑性形变，存在螺钉松动的隐患，同时塑料件在锁螺钉的过程存在开裂质量异常，骨架在铁芯内，从外观上无法看出骨架是否开裂。同时在锁螺钉后需要在骨架槽中灌漆，需要在锁螺钉时，对连接处灌硅胶实现密封，以免后工序绝缘漆流出，等硅胶固化后才能进行后工序，存在填充硅胶时，等待硅胶固化时间长、工艺性不好的问题。如果锁螺钉时硅胶还未固化，硅胶与螺纹胶混合在一起，影响轴承安装可靠性的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁悬浮轴向轴承组件及具有其的电机，以解决现有技术中轴承组件采用硅胶密封造成轴承组件可靠性低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮轴向轴承组件，包括：轴承铁芯，轴承铁芯设置有安装部；骨架，骨架上设置有线圈，骨架与线圈通过灌封胶固定于安装部内。

进一步地，骨架包括：环形骨架本体，环形骨架本体的周向设置有环形容纳槽，线圈设置于环形容纳槽内；圆柱凸台，圆柱凸台设置于环形骨架本体的第一端的端面上，圆柱凸台的外周面上设置有凹陷部。

进一步地，圆柱凸台为多个，多个圆柱凸台沿环形骨架本体的周向间隔地设置。

进一步地，骨架还设置有腰形凸台，腰形凸台上开设有供线圈的引出线穿过的引出通孔，引出线与引出通孔的孔壁之间填充有灌封胶。

进一步地，磁悬浮轴向轴承组件还包括：腰形垫圈，腰形垫圈的朝向腰形凸台的第一端开设有腰形容纳槽，腰形容纳槽的底部开设有与引出通孔相对应的垫圈通孔。

进一步地，垫圈通孔为多个，腰形垫圈的第二端的端面上设置有隔电缺口，隔电缺口位于相邻的两个垫圈通孔之间。

进一步地，安装部为环形安装槽，环形安装槽的底部设置有与圆柱凸台相配合的连接孔，连接孔的孔壁上设置有螺纹结构。

进一步地，环形安装槽的底部设置有沉槽，沉槽沿连接孔的周向设置，沉槽的槽壁形成连接孔与环形安装槽的过度面。

进一步地，环形安装槽的槽壁上设置有倒刺结构，倒刺结构的末端朝向环形安装槽的槽壁倾斜延伸设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括磁悬浮轴向轴承组件，磁悬浮轴向轴承组件为上述的磁悬浮轴向轴承组件。

应用本发明的技术方案，该磁悬浮轴向轴承组件中轴承铁芯与骨架装配过程中采用灌封胶进行密封，取消了现有技术中采用硅胶和螺纹胶密封方式，避免了骨架在打螺钉过程中破损的问题，同时采用该灌封胶能够有效地提高了该磁悬浮轴向轴承组件的装配、生产效率和可靠性。

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磁悬浮轴向轴承组件的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的磁悬浮轴向轴承组件的第一实施例的剖视结构示意图；

图3示出了根据本发明的磁悬浮轴向轴承组件的第二实施例的剖视结构示意图；

图4示出了图3中的C处结构放大图；

图5示出了根据本发明的磁悬浮轴向轴承组件的第三实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的磁悬浮轴向轴承组件的第四实施例的结构示意图；

图7示出了根据本发明的磁悬浮轴向轴承组件的第五实施例的结构示意图；

图8示出了根据本发明的腰形垫圈的第一实施例的结构示意图；

图9示出了根据本发明的腰形垫圈的第一实施例的剖视结构示意图；

图10示出了根据本发明的腰形垫圈的第二实施例的结构示意图；

图11示出了根据本发明的腰形垫圈的第三实施例的结构示意图；

图12示出了根据本发明的腰形垫圈的第四实施例的结构示意图；

图13示出了根据本发明的骨架的第一实施例的结构示意图；

图14示出了根据本发明的骨架的第二实施例的结构示意图；

图15示出了根据本发明的骨架的第三实施例的结构示意图；

图16示出了根据本发明的骨架的第四实施例的结构示意图；

图17示出了根据本发明的轴承铁芯的第一实施例的结构示意图；

图18示出了根据本发明的轴承铁芯的第一实施例的剖视结构示意图；

图19示出了根据本发明的轴承铁芯的第二实施例的结构示意图；

图20示出了根据本发明的轴承铁芯的第三实施例的结构示意图；

图21示出了根据本发明的轴承铁芯的第四实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、轴承铁芯；11、安装部；111、连接孔；112、沉槽；

20、骨架；21、线圈；22、环形骨架本体；23、环形容纳槽；24、圆柱凸台；241、凹陷部；25、腰形凸台；

30、灌封胶；

40、腰形垫圈；41、腰形容纳槽；42、垫圈通孔；43、隔电缺口；

50、PCB线路板；

60、石墨。

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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图21所示，根据本发明的实施例，提供了一种磁悬浮轴向轴承组件。

具体地，如图1至图4所示，该磁悬浮轴向轴承组件包括轴承铁芯10和骨架20。轴承铁芯10设置有安装部11。骨架20上设置有线圈21，骨架20与线圈21通过灌封胶30固定于安装部11内。

在本实施例中，该磁悬浮轴向轴承组件中轴承铁芯与骨架装配过程中采用灌封胶进行密封，取消了现有技术中采用硅胶和螺纹胶密封方式，避免了骨架在打螺钉过程中破损的问题，同时采用该灌封胶能够有效地提高了该磁悬浮轴向轴承组件的装配、生产效率。其中，图1中的A为焊锡，B为线圈的引出线。

其中，如图4所示，骨架20包括环形骨架本体22和圆柱凸台24。环形骨架本体22的周向设置有环形容纳槽23，线圈21设置于环形容纳槽23内。圆柱凸台24设置于环形骨架本体22的第一端的端面上，圆柱凸台24的外周面上设置有凹陷部241。其中，凹陷部241包括螺纹槽、环形槽等其他均可使灌封胶填充的结构。这样设置使得灌封胶能够嵌入凹陷部241内，能够使得在骨架的退出方向形成止档力，提高了骨架与轴承铁芯的连接稳定性。

如图13和图14所示，圆柱凸台24为多个，多个圆柱凸台24沿环形骨架本体22的周向间隔地设置。这样设置能够进一步地提高骨架与轴承铁芯的连接稳定性。

进一步地，骨架20还设置有腰形凸台25，腰形凸台25上开设有供线圈21的引出线穿过的引出通孔，引出线与引出通孔的孔壁之间填充有灌封胶30。这样设置能够提高引出线与骨架之间的密封性。

如图8至12所示，磁悬浮轴向轴承组件还包括腰形垫圈40。腰形垫圈40的朝向腰形凸台25的第一端开设有腰形容纳槽41，腰形容纳槽41的底部开设有与引出通孔相对应的垫圈通孔42。这样设置能够方便地将腰形垫圈40套设于腰形凸台25的端部上。

其中，垫圈通孔42为多个，腰形垫圈40的第二端的端面上设置有隔电缺口43，隔电缺口43位于相邻的两个垫圈通孔42之间。这样设置能够增加相邻的引出线之间的爬线距离，提高了该轴承组件的安全可靠性。

如图17至图21所示，安装部11为环形安装槽，环形安装槽的底部设置有与圆柱凸台24相配合的连接孔111，连接孔111的孔壁上设置有螺纹结构。这样设置能够使得灌封胶能够渗入凹陷部内，使得刚灌封胶凝固时可以提高骨架的安装稳定性。

如图4所示，为了进一步地提高灌封胶与骨架、轴承铁芯之间的接触面积，以及使得灌封胶能够顺利的流淌至连接孔111内，环形安装槽的底部设置有沉槽112，沉槽112沿连接孔111的周向设置，沉槽112的槽壁形成连接孔111与环形安装槽的过度面。

当然，也可以在环形安装槽的槽壁上设置有倒刺结构，倒刺结构的末端朝向环形安装槽的槽壁倾斜延伸设置。该倒刺结构可以是沿着槽壁延伸的环形状结构。这样设置能够进一步地提高了骨架与轴承铁芯的连接可靠性。

上述实施例中的磁悬浮轴承组件还可以用于电机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种电机。该电机包括磁悬浮轴向轴承组件，磁悬浮轴向轴承组件为上述实施例中的磁悬浮轴向轴承组件。

具体地，采用该灌封结构磁悬浮轴向轴承，解决骨架与轴向轴承铁芯锁螺钉工艺存在螺纹胶失效、骨架开裂、工艺过程等待的质量隐患。本申请中的轴承组件无需按原有工艺锁螺钉，不存在骨架开裂、骨架高温烘烤螺钉松动的质量隐患，用灌封工艺代替原方案硅胶密封、浸绝缘漆方案，解决硅胶固化过程耗时的问题。

采用该轴承组件，能够有效提升该轴承组件的钢度，降低轴承振动噪音，提高该轴承组件的电气安全强度，简化生产工艺过程，可解决原有方案中骨架开裂、螺钉滑牙、螺纹胶失效等过程质量隐患，同时可提升生产效率，提高产品可靠性。

腰形垫圈设置有隔电缺口，可提高轴向轴承两根引出线的爬电距离，增加产品可靠性。该骨架、磁悬浮轴向轴承铁芯，骨架有3个圆柱凸台，圆柱凸台上设置有三个凹槽，轴向轴承铁芯设计3个螺纹孔及沉槽，沉槽起到导流的作用，实现骨架与轴向轴承铁芯间灌封结构，提升产品钢度，降低轴承振动噪音，提高产品电气安全强度，简化生产工艺过程，可解决原有方案中骨架开裂、螺钉滑牙、螺纹胶失效等质量隐患，同时可提升生产效率，提高产品可靠性。

骨架引出线外套有腰形垫圈，腰形垫圈开隔电缺口，腰形在装轴向轴承中时，通过挤压变形实现骨架与铁芯腰形槽的密封，腰形垫圈上的隔电缺口可起到提高两根引出线之间的爬电距离的作用，骨架的圆柱凸台中凹陷部与轴向轴承铁芯凹陷部间填入灌封胶，可以起到固定线圈、骨架的作用，圆柱凸台中的凹陷部与轴向轴承铁芯凹陷部结构可有效确保骨架不会与轴承铁芯中脱离，同时提高整个磁悬浮轴向轴承的刚度，可降低产品噪音的目的。腰形垫圈的腰形孔与骨架引出线腰形凸台配合，外圈与轴承铁芯腰形孔配合，通过过盈挤压实现密封。

骨架上设置有3个圆柱凸台和一个腰形凸台，3个圆柱凸台上开有凹陷部，在轴向轴承装配过程加入灌封胶时，凹陷部会填满灌封胶，起到防止骨架松脱的作用，

轴承铁芯的用于安装线圈的凹槽中开有3个螺纹孔和一个腰形孔，3个螺纹孔位置开有沉槽，在轴向轴承装配过程加入灌封胶时，灌封胶会沿着沉槽流入至螺纹孔中，螺纹孔中会填满灌封胶，起到防止骨架、灌封胶松脱的作用。其中，本申请中的沉槽可以是开设在连接孔111的孔壁的凹槽结构，可以是环形凹面结构，也可以是开设在连接孔的孔壁上的缺口结构，即只要该结构能够起到导流的作用即可。

工艺实施过程：线圈绕制→轴承铁芯热套石墨60→将腰形垫圈装入骨架的圆柱凸台上→将线圈、骨架装入轴承铁芯的安装部中→将轴承铁芯平放，将灌封胶灌入线圈中并烘干固化→对引出线去漆皮、装PCB线路板50、焊接。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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 (6)

1.一种磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，包括：

轴承铁芯（10），所述轴承铁芯（10）设置有安装部（11）；

骨架（20），所述骨架（20）上设置有线圈（21），所述骨架（20）与所述线圈（21）通过灌封胶（30）固定于所述安装部（11）内；

所述骨架（20）包括：

环形骨架本体（22），所述环形骨架本体（22）的周向设置有环形容纳槽（23），所述线圈（21）设置于所述环形容纳槽（23）内；

圆柱凸台（24），所述圆柱凸台（24）设置于所述环形骨架本体（22）的第一端的端面上，所述圆柱凸台（24）的外周面上设置有凹陷部（241）；

所述安装部（11）为环形安装槽，所述环形安装槽的底部设置有与所述圆柱凸台（24）相配合的连接孔（111），所述连接孔（111）的孔壁上设置有螺纹结构；

所述环形安装槽的槽壁上设置有倒刺结构，所述倒刺结构的末端朝向所述环形安装槽的槽壁倾斜延伸设置；

所述环形安装槽的底部设置有沉槽（112），所述沉槽（112）沿所述连接孔（111）的周向设置，所述沉槽（112）的槽壁形成所述连接孔（111）与所述环形安装槽的过渡 面。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，所述圆柱凸台（24）为多个，多个所述圆柱凸台（24）沿所述环形骨架本体（22）的周向间隔地设置。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，所述骨架（20）还设置有腰形凸台（25），所述腰形凸台（25）上开设有供所述线圈（21）的引出线穿过的引出通孔，所述引出线与所述引出通孔的孔壁之间填充有所述灌封胶（30）。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，所述磁悬浮轴向轴承组件还包括：

腰形垫圈（40），所述腰形垫圈（40）的朝向所述腰形凸台（25）的第一端开设有腰形容纳槽（41），所述腰形容纳槽（41）的底部开设有与所述引出通孔相对应的垫圈通孔（42）。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，所述垫圈通孔（42）为多个，所述腰形垫圈（40）的第二端的端面上设置有隔电缺口（43），所述隔电缺口（43）位于相邻的两个所述垫圈通孔（42）之间。

6.一种电机，包括磁悬浮轴向轴承组件，其特征在于，所述磁悬浮轴向轴承组件为权利要求1至5中任一项所述的磁悬浮轴向轴承组件。

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