CN110848255A - 一种永磁轴承 - Google Patents

一种永磁轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN110848255A
CN110848255A CN201911275426.7A CN201911275426A CN110848255A CN 110848255 A CN110848255 A CN 110848255A CN 201911275426 A CN201911275426 A CN 201911275426A CN 110848255 A CN110848255 A CN 110848255A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
stator
sheath
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911275426.7A
Other languages
English (en)
Inventor
林英哲
刘淑云
吴立华
董继勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Cigu Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Cigu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Cigu Technology Co Ltd filed Critical Nanjing Cigu Technology Co Ltd
Priority to CN201911275426.7A priority Critical patent/CN110848255A/zh
Priority to PCT/CN2020/076889 priority patent/WO2021114488A1/zh
Publication of CN110848255A publication Critical patent/CN110848255A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/0423Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
    • F16C32/0429Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for both radial and axial load, e.g. conical magnets
    • F16C32/0431Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for both radial and axial load, e.g. conical magnets with bearings for axial load combined with bearings for radial load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种永磁轴承,包括转子芯轴、转子组件、定子组件和轴向电磁轴承,转子芯轴的两端分别套置转子组件,转子组件的外周设置定子组件,位于转子组件和定子组件外侧的转子芯轴的外周分别套置轴向磁轴承;转子组件包括转子永磁体和转子护套,转子芯轴外圈依次设置有转子永磁体和转子护套;定子组件包括磁轴承座、定子永磁体、定子护套和端盖,磁轴承座上靠近转子组件的一侧依次设置定子永磁体和定子护套,定子永磁体的一侧设置与磁轴承座固定的端盖,定子永磁体与转子永磁体位于同一轴线上,定子永磁体内圈磁面与转子永磁体外圈磁面极性相同。本发明结构简单,体积小,成本低且易于制造和安装,应用于负载较小且工作平稳的地方。

Description

一种永磁轴承
技术领域
本发明属于机械零件技术领域,特别涉及一种永磁轴承。
背景技术
磁轴承,是一种新型高性能轴承,与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以达到很高的运转速度,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,特别适用高速、真空、超净等特殊环境。
公告号为CN204284205U的实用新型专利中,公开了一种径向磁轴承和径向传感器的安装结构,径向磁轴承包括上压板、下压板及硅钢片,硅钢片的内侧表面上安装有线圈骨架,线圈骨架上缠设有线圈,硅钢片的外圆弧面环绕后形成了径向磁轴承的外圆柱面,线圈骨架的内侧末端环绕后形成径向磁轴承的内圆柱面,上压板包括上台阶、中台阶及下台阶,在上压板的中间位置设有圆孔,上台阶上位于圆孔四周的位置均匀间隔设置有若干个通孔,下台阶上形成有若干组穿孔,穿孔中的最外侧的两个为销孔,在下压板上与上压板上的销孔相对的位置形成有销孔,在下压板的销孔和上压板的销孔中穿设有将圆柱销,在中台阶上设置有磁轴承电路板,径向传感器设置于通孔中后其末端电性连接于磁轴承电路板上。径向电磁轴承需要线圈、位移传感器以及磁轴承控制系统,结构复杂,体积大,高精度的控制系统也难以建立。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的问题,本发明公开了一种永磁轴承,以径向永磁轴承代替径向电磁轴承,不需要线圈、位移传感器以及磁轴承控制系统,结构简单,体积小,不需要电能,不需要控制。
技术方案:本发明采用以下技术方案:一种永磁轴承,包括转子芯轴、转子组件、定子组件和轴向电磁轴承,其中,转子芯轴的两端分别套置转子组件,转子组件的外周设置定子组件,位于转子组件和定子组件外侧的转子芯轴的外周分别布置轴向电磁轴承;
转子组件包括转子永磁体和转子护套,其中,转子芯轴外圈设置有转子永磁体,转子永磁体外圈设置有转子护套;
定子组件包括磁轴承座、定子永磁体、定子护套和端盖,其中,磁轴承座上靠近转子组件的一侧设置定子永磁体,定子永磁体的外侧布置定子护套,定子永磁体的一侧设置与磁轴承座固定的端盖,定子永磁体与转子永磁体位于同一轴线上,定子永磁体内圈磁面与转子永磁体外圈磁面极性相同。
优选地,本发明转子永磁体外侧依次设置隔磁片和纯铁。
优选地,本发明转子永磁体、隔磁片、纯铁和转子芯轴之间过盈配合,所述转子护套与转子永磁体之间过盈配合。
优选地,本发明转子芯轴为两端设有台阶的结构。
优选地,本发明转子护套外径、隔磁片外径、纯铁外径不大于转子芯轴的最大外径。
优选地,本发明端盖与磁轴承座之间通过螺钉固定。
优选地,本发明定子护套内径、端盖内径不小于磁轴承座的最小内径。
优选地,本发明转子护套为高温合金,定子护套为碳纤维护套。
优选地,本发明轴向电磁轴承控制转子芯轴的轴向位置,所述定子组件和转子组件利用定子永磁体与转子永磁体之间的相互推力将转子芯轴浮于磁轴承内孔中心位置,控制转子芯轴的径向位置。
有益效果:本发明具有以下有益效果:
(1)、本发明用径向永磁轴承代替径向电磁轴承,利用永磁极之间的相互推力将转子浮于磁轴承内孔中心位置,不需要线圈、位移传感器和磁轴承控制系统,不需要电能,不需要建立高精度的控制系统;
(2)、本发明结构简单,体积小,成本低且易于制造和安装,主要应用于负载较小且工作平稳的地方;
(3)、本发明各配件之间过盈配合,定心性好,承载能力高,能承受冲击载荷,对轴的强度削弱小;
(4)、本发明中采用了隔磁片,隔离金属物体与电磁信号的接触,防止电磁信号的衰减,同时能够聚拢感应磁场的磁通量,增强接收端的磁感应强度,防止发热,节约电能提高转换效率。
附图说明
图1为本发明的一种永磁轴承的结构示意图;
图2为本发明的定子组件的结构示意图;
图3为本发明的转子组件的结构示意图;
其中,转子芯轴1,磁轴承座2,转子永磁体3,定子永磁体4,转子护套5,定子护套6,隔磁片7,纯铁8,端盖9,螺钉10,轴向电磁轴承11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
本发明公开了一种永磁轴承,如图1所示,包括转子芯轴1、转子组件、定子组件和轴向电磁轴承11,其中,转子芯轴1的两端分别套置转子组件,转子组件的外周设置定子组件,位于转子组件和定子组件外侧的转子芯轴1的外周分别布置轴向电磁轴承11。
转子芯轴1可以为两端设有台阶的结构。
如图3所示,转子组件包括转子永磁体3和转子护套5,其中,转子芯轴1外圈设置有转子永磁体3,转子永磁体3外圈设置有转子护套5,转子护套5为高温合金护套,转子永磁体3外侧依次设置隔磁片7和纯铁8,转子永磁体3、隔磁片7、纯铁8和转子芯轴1之间过盈配合,转子护套5与转子永磁体3之间过盈配合,转子护套5外径、隔磁片7外径、纯铁8外径不大于转子芯轴1的最大外径。
如图2所示,定子组件包括磁轴承座2、定子永磁体4、定子护套6、端盖9和螺钉10,其中,磁轴承座2上靠近转子组件的一侧设置定子永磁体4,定子永磁体4的外侧布置定子护套6,定子护套6为碳纤维护套,定子永磁体4的一侧设置与磁轴承座2固定的端盖9,端盖9与磁轴承座2之间通过螺钉10固定,定子护套6内径、端盖9内径不小于磁轴承座2的最小内径,定子永磁体4与转子永磁体3位于同一轴线上,定子永磁体4内圈磁面与转子永磁体3外圈磁面极性相同。
本发明中轴向电磁轴承11控制转子芯轴1的轴向位置,定子组件和转子组件利用定子永磁体4与转子永磁体3之间的相互推力将转子芯轴1浮于磁轴承内孔中心位置,控制转子芯轴1的径向位置。
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,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种永磁轴承,其特征在于,包括转子芯轴(1)、转子组件、定子组件和轴向电磁轴承(11),其中,所述转子芯轴(1)的两端分别套置转子组件,所述转子组件的外周设置定子组件,位于转子组件和定子组件外侧的转子芯轴(1)的外周分别布置轴向电磁轴承(11);
所述转子组件包括转子永磁体(3)和转子护套(5),其中,所述转子芯轴(1)外圈设置有转子永磁体(3),所述转子永磁体(3)外圈设置有转子护套(5);
所述定子组件包括磁轴承座(2)、定子永磁体(4)、定子护套(6)和端盖(9),其中,所述磁轴承座(2)上靠近转子组件的一侧设置定子永磁体(4),所述定子永磁体(4)的外侧布置定子护套(6),所述定子永磁体(4)的一侧设置与磁轴承座(2)固定的端盖(9),所述定子永磁体(4)与转子永磁体(3)位于同一轴线上,所述定子永磁体(4)内圈磁面与转子永磁体(3)外圈磁面极性相同。
2.根据权利要求1所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述转子永磁体(3)外侧依次设置隔磁片(7)和纯铁(8)。
3.根据权利要求2所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述转子永磁体(3)、隔磁片(7)、纯铁(8)和转子芯轴(1)之间过盈配合,所述转子护套(5)与转子永磁体(3)之间过盈配合。
4.根据权利要求2所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述转子芯轴(1)为两端设有台阶的结构。
5.根据权利要求4所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述转子护套(5)外径、隔磁片(7)外径、纯铁(8)外径不大于转子芯轴(1)的最大外径。
6.根据权利要求1所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述端盖(9)与磁轴承座(2)之间通过螺钉(10)固定。
7.根据权利要求1所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述定子护套(6)内径、端盖(9)内径不小于磁轴承座(2)的最小内径。
8.根据权利要求1所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述转子护套(5)为高温合金,定子护套(6)为碳纤维护套。
9.根据权利要求1所述的一种永磁轴承,其特征在于,所述轴向电磁轴承(11)控制转子芯轴(1)的轴向位置,所述定子组件和转子组件利用定子永磁体(4)与转子永磁体(3)之间的相互推力将转子芯轴(1)浮于磁轴承内孔中心位置,控制转子芯轴(1)的径向位置。
CN201911275426.7A 2019-12-12 2019-12-12 一种永磁轴承 Pending CN110848255A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911275426.7A CN110848255A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种永磁轴承
PCT/CN2020/076889 WO2021114488A1 (zh) 2019-12-12 2020-02-27 一种永磁轴承

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911275426.7A CN110848255A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种永磁轴承

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110848255A true CN110848255A (zh) 2020-02-28

Family

ID=69608938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911275426.7A Pending CN110848255A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种永磁轴承

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110848255A (zh)
WO (1) WO2021114488A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113452199A (zh) * 2021-06-10 2021-09-28 华中科技大学 一种立式安装电机用机械永磁混合轴承系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB946701A (en) * 1960-04-12 1964-01-15 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in magnetic bearings
JP2002070857A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Ebara Corp 磁気軸受装置
CN101662180A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 何君 准磁浮混合轴承支承式转子及该高速感应电动旋转机械
CN101771308A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 张玉宝 一种磁悬浮转子支撑系统与磁悬浮轴承及偏磁减重装置
CN102042302A (zh) * 2009-10-09 2011-05-04 卓向东 高速混合磁悬浮轴承
CN106438691A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 中国人民解放军海军工程大学 永磁偏置混合轴向磁轴承
CN108290163A (zh) * 2015-10-19 2018-07-17 伽玛格技术股份公司 用于生成高梯度磁场的磁体设备
CN212055515U (zh) * 2019-12-12 2020-12-01 南京磁谷科技有限公司 一种永磁轴承

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010045716A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
CN202713053U (zh) * 2012-06-18 2013-01-30 江苏大学 分体式磁悬浮开关磁阻电机支承与传动的飞轮电池
EP2749780A1 (en) * 2012-12-26 2014-07-02 Skf Magnetic Mechatronics Hybrid magnetic suspension of a rotor
CN105591492A (zh) * 2014-10-31 2016-05-18 张瑞彬 一种立式磁悬浮飞轮储能系统
CN106321633B (zh) * 2016-11-07 2018-06-05 湘潭大学 一种新型混合磁悬浮轴承

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB946701A (en) * 1960-04-12 1964-01-15 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in magnetic bearings
JP2002070857A (ja) * 2000-08-28 2002-03-08 Ebara Corp 磁気軸受装置
CN101662180A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 何君 准磁浮混合轴承支承式转子及该高速感应电动旋转机械
CN101771308A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 张玉宝 一种磁悬浮转子支撑系统与磁悬浮轴承及偏磁减重装置
CN102042302A (zh) * 2009-10-09 2011-05-04 卓向东 高速混合磁悬浮轴承
CN108290163A (zh) * 2015-10-19 2018-07-17 伽玛格技术股份公司 用于生成高梯度磁场的磁体设备
CN106438691A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 中国人民解放军海军工程大学 永磁偏置混合轴向磁轴承
CN212055515U (zh) * 2019-12-12 2020-12-01 南京磁谷科技有限公司 一种永磁轴承

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113452199A (zh) * 2021-06-10 2021-09-28 华中科技大学 一种立式安装电机用机械永磁混合轴承系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021114488A1 (zh) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107181359B (zh) 多层永磁偏置磁悬浮单元、磁悬浮电机及家用空调
CN1277060C (zh) 一种低功耗永磁偏置内转子径向磁轴承
CN212055515U (zh) 一种永磁轴承
CN110848255A (zh) 一种永磁轴承
CN101398032A (zh) 一种轴向电磁推力轴承
CN112671158A (zh) 混合式磁悬浮轴承、电机、空调器
CN204371940U (zh) 一种环状磁极结构以及具有环状磁极结构的轴向磁轴承
CN103697062B (zh) 一种精密集成磁悬浮轴承
CN101295949B (zh) 磁浮减重力摩擦力垂直轴风力发电机
CN108547868B (zh) 一种半自由度的径向充磁的混合型轴向磁轴承
CN100547900C (zh) 磁悬浮风力发电机
CN212572354U (zh) 一种可变刚性的磁性重力补偿器的音圈电机
CN109281936B (zh) 一种永磁悬浮轴承定子
CN204721197U (zh) 一种动子可旋转的直线音圈电机
CN210978220U (zh) 一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构
CN114243955A (zh) 一种基于印刷电路板的轻量化盘式电机
CN209083816U (zh) 一种永磁悬浮轴承转子
CN107733289B (zh) 一种磁悬浮电机及家用空调
CN112366867A (zh) 一种基于pcb板的双反速轴向磁通永磁电机
CN108547867B (zh) 一种轴向自回路的三自由度球形混合磁轴承
CN1719061A (zh) 磁力减震装置
CN112535933A (zh) 一种利用电磁诱导的有机废气处理用voc转轮支撑组件
CN104533947A (zh) 一种环状磁极结构以及具有环状磁极结构的轴向磁轴承
CN110748564B (zh) 一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构
CN201230248Y (zh) 一种电机转子轴的支撑结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination