CN111503149B - 一种集成式电磁保护轴承装置 - Google Patents

一种集成式电磁保护轴承装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111503149B
CN111503149B CN202010250653.0A CN202010250653A CN111503149B CN 111503149 B CN111503149 B CN 111503149B CN 202010250653 A CN202010250653 A CN 202010250653A CN 111503149 B CN111503149 B CN 111503149B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
supporting
axial
conical outer
bearing
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.)
Active
Application number
CN202010250653.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111503149A (zh
Inventor
俞成涛
吉用秋
孙月梅
王秀英
陈宇
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.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
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 Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
Priority to CN202010250653.0A priority Critical patent/CN111503149B/zh
Publication of CN111503149A publication Critical patent/CN111503149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111503149B publication Critical patent/CN111503149B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0402—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means combined with other supporting means, e.g. hybrid bearings with both magnetic and fluid supporting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
    • F16C32/0468—Details of the magnetic circuit of moving parts of the magnetic circuit, e.g. of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/048—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of two degrees of freedom, e.g. radial magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/0493—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20—Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22—High-speed rotation

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及领域磁悬浮轴承系统，具体涉及一种集成式电磁保护轴承装置。包括锥形外表面，两个锥形外表面对称设置在转子的两端；支承组件，两组支承组件分别对应两个锥形外表面设置，支承组件的内周面为与锥形外表面相适应的内锥面，支承组件可轴向靠近并转动支承锥形外表面；轴向推力盘，两个轴向推力盘对称设置在转子的两端；电磁吸附组件，两组电磁吸附组件为位于同一端的支承组件和轴向推力盘提供吸附力，正常工作状态下，转子可正常转动，同时两个轴向推力盘在吸附力的作用下可保证转子的轴向平衡；突发状态下，支承组件在复位件的作用下轴向靠近并支承锥形外表面。解决了现有技术中的保护轴承装置反应速度慢、结构复杂的技术问题。

Description

一种集成式电磁保护轴承装置
技术领域
本发明涉及领域磁悬浮轴承系统，具体涉及一种集成式电磁保护轴承装置。
背景技术
磁悬浮轴承系统在意外断电等情况下，会失去对转子的承载能力，所以需要安装一套保护轴承装置为转子提供临时的支承，避免高速旋转的转子跌落在定子上对定子造成损坏，保证整个磁悬浮系统的安全性。目前磁悬浮系统中所使用的保护轴承多采用复杂的外部机械机构，由于机构的复杂性以及事故的不确定性，在磁悬浮轴承系统意外断电时，存在保护机构卡死等现象，轴承会受到转子很大的冲击和振动，导致保护轴承损坏。
所以为了改善这一现象，提高磁悬浮轴承的可靠性，扩大其应用前景，研究一种在磁悬浮轴承系统意外断电等情况下，能够主动消除保护轴承与转子之间的间隙，并且中间机构少、可靠性高，能够承载一定轴向载荷的装置，减少对保护轴承的冲击，对磁悬浮轴承的发展可以起到重要的作用。
发明内容
为了解决现有技术中的保护轴承装置反应速度慢、结构复杂的技术问题，本发明提出一种集成式电磁保护轴承装置，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：
一种集成式电磁保护轴承装置，包括：锥形外表面，两个所述锥形外表面对称设置在转子的两端；支承组件，所述支承组件为两组，两组所述支承组件分别对应两个锥形轴套设置，所述支承组件的内周面为与所述锥形外表面相适应的内锥面，所述支承组件可轴向靠近并转动支承所述锥形外表面；轴向推力盘，所述轴向推力盘为两个，两个所述轴向推力盘对称设置在所述转子的两端；电磁吸附组件，所述电磁吸附组件为两组，所述电磁吸附组件为位于同一端的所述支承组件和所述轴向推力盘提供吸附力，正常工作状态下，两组所述电磁吸附组件产生吸附力，两组所述支承组件在所述吸附力的作用下轴向远离所述锥形外表面，所述转子可正常转动，同时两个轴向推力盘在所述吸附力的作用下可保证转子的轴向平衡；突发状态下，所述电磁吸附组件的吸附力消失，所述支承组件在复位件的作用下轴向靠近并支承所述锥形外表面。
通过设置集成式电磁保护轴承装置，包括电磁吸附组件、支承组件和轴向推力盘，正常工作状态下，电磁吸附组件为支承组件和轴向推力盘提供吸附力，两组电磁吸附组件对两组支承组件的吸附力可使两组支承组件远离锥形外表面，转子可正常转动；两组电磁吸附组件对两个轴向推力盘的吸附力可使转子实现轴向平衡，还可通过控制两组电磁吸附组件的吸附力大小，实现对转子的轴向位置的调节。在突发状态下，电磁吸附组件的吸附力消失，支承组件可在复位件的作用下轴向靠近锥形外表面直至支承转子。集成式电磁保护轴承装置即可起到保护转子的作用，还可实现转子的轴向平衡，反应速度快，结构简化。
进一步地，位于同一端的所述支承组件和所述轴向推力盘轴向间隔设置，所述电磁吸附组件位于所述支承组件和所述轴向推力盘之间。
进一步地，所述支承组件包括由内到外依次设置的支承件、轴承Ⅰ和活动件，所述支承件靠近所述锥形外表面设置，所述支承件的内周面为与所述锥形外表面相适应的内锥面，所述支承件可相对于所述活动件转动。
进一步地，所述轴承Ⅰ的内圈的轴向两端被所述支承件的阶梯外周面和压板Ⅰ限位；所述轴承Ⅰ的外圈的轴向两端被所述活动件的阶梯内周面和压板Ⅱ限位。
进一步地，所述支承组件在导向柱的导向作用下轴向运动，所述导向柱被平行于轴线装配，所述活动件通过直线轴承活动装配在所述导向柱上。
进一步地，所述电磁吸附组件的内周装配有轴承Ⅱ，所述轴承Ⅱ与所述转子之间存有轴向间隙和径向间隙，所述轴承Ⅱ与所述转子之间的轴向间隙小于所述支承组件在被吸附情况下与对应锥形外表面之间的轴向间隙。
进一步地，所述电磁吸附组件包括线圈槽和线圈，所述线圈槽形成开口朝内的U形槽，所述线圈设置在所述线圈槽内，所述线圈槽的开口处通过隔磁环设置有中间环，所述中间环的阶梯内周面配合压板Ⅲ压紧所述轴承Ⅱ。
进一步地，所述线圈槽、中间环和所述轴向推力盘采用导磁能力强的材料制成。
进一步地，所述转子呈阶梯状，所述锥形外表面为在转子表面加工形成或通过螺纹连接锥形轴套形成，所述轴向推力盘抵靠在所述转子的一个阶梯面上。
进一步地，所述复位件设置在所述电磁吸附组件和所述支承组件之间，所述复位件的一端作用于所述电磁吸附组件，所述复位件的另一端作用于所述支承组件。
基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：
1.本发明的集成式电磁保护轴承装置，包括电磁吸附组件、支承组件和轴向推力盘，正常工作状态下，电磁吸附组件为支承组件和轴向推力盘提供吸附力，两组电磁吸附组件对两组支承组件的吸附力可使两组支承组件远离锥形外表面，转子可正常转动；两组电磁吸附组件对两个轴向推力盘的吸附力可使转子实现轴向平衡，还可通过控制两组电磁吸附组件的吸附力大小，实现对转子的轴向位置的调节。在突发状态下，电磁吸附组件的吸附力消失，支承组件可在复位件的作用下轴向靠近锥形外表面直至支承转子。集成式电磁保护轴承装置即可起到保护转子的作用，还可实现转子的轴向平衡，反应速度快，结构简化，功能多；
2.本发明的集成式电磁保护轴承装置，通过设置锥形外表面和支承组件的内锥面，如此，当支承组件在电磁吸附组件的吸附下轴向远离锥形外表面时，支承组件与锥形外表面之间会产生轴向间隙和径向间隙；当支承组件在复位件的作用下靠近锥形外表面时，会同时消除与锥形外表面之间的轴向间隙和径向间隙；
3.本发明的集成式电磁保护轴承装置，支承组件包括由内到外依次设置的支承件、轴承Ⅰ和活动件，当支承组件支承锥形外表面时，转子可带着支承件相对于活动件转动一定时间直至停止转动，这样在对高速转动的转子的支承过程中，不会对转子造成损坏；进一步设置导向柱，活动件在导向柱的导向作用下轴向运动，可控制支承组件的运动方向，不易发生偏离；
4.本发明的集成式电磁保护轴承装置，电磁吸附组件的内周设置有轴承Ⅱ，轴承Ⅱ与转子之间的轴向间隙小于支承组件在被吸附情况下与对应锥形轴套之间的轴向间隙，如此，当转子失稳跌落发生轴向偏移时，会先与轴承Ⅱ接触，轴承Ⅱ可先承受一定的轴向载荷，从而减少支承组件承受的轴向载荷；
5.本发明的集成式电磁保护轴承装置，通过设置电磁吸附组件的安装结构及各部分的材质，可实现对支承组件和轴向推力盘的轴向吸附力。
附图说明
图1为本发明实施例一的集成式电磁保护轴承装置的安装结构示意图；
图2为实施例一的集成式电磁保护轴承装置的结构示意图；
图3为集成式电磁保护轴承装置支承状态下的示意图；
图4为本发明实施例二的集成式电磁保护轴承装置的安装结构示意图；
图5为实施例二的集成式电磁保护轴承装置的结构示意图；
图中：1-转子；11-锥形外表面；12-轴向推力盘；13-限位件；2-支承组件；21-支承件；22-轴承Ⅰ；23-活动件；24-压板Ⅱ；25-压板Ⅰ；3-电磁吸附组件；31-线圈槽；311-L型板；312-压板Ⅳ；32-线圈；33-隔磁环；34-中间环；35-压板Ⅲ；36-轴承Ⅱ；4-支架；5-导向柱；51-直线轴承；6-复位件；7-电机；8-径向磁轴承。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地描述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1-3所示，本实施例提供了一种集成式电磁保护轴承装置，其安装在转子1的两端，正常情况下，在径向磁轴承8以及集成式电磁保护轴承装置中的电磁吸附力的作用下，转子1可出于径向以及轴向上的中心位置，并在电机7的作用下，高速旋转；当磁悬浮系统断电或出现故障时，集成式电磁保护轴承装置可起到支承转子1，保护径向磁轴承8的作用。如图1所示，电机7位于转子1的中部，两个径向磁轴承8对称设置在电机7的轴向两侧，集成式电磁保护轴承装置A对称设置在两个径向磁轴承8的轴向外侧并位于转子1的两端。
集成式电磁保护轴承装置包括两个锥形外表面11、两组支承组件2、两组电磁吸附组件3和两个轴向推力盘12，两个锥形外表面11对称设置在转子1的两端的外周面上。由于集成式电磁保护轴承装置在转子1上为对称设置，以转子1一端的结构为例，包括一个锥形外表面11、一组支承组件2、一组电磁吸附组件3和一个轴向推力盘12，锥形外表面11设置在转子1的端部，可直接在转子1的端部上加工形成，也可通过螺纹连接锥形轴套形成；支承组件2对应锥形外表面11设置，支承组件2的内周面呈与锥形外表面11相适应的内锥面，当支承组件2沿轴向靠近锥形外表面11运动时，可同时消除其和锥形外表面11之间的轴向间隙和径向间隙；电磁吸附组件3为支承组件2提供远离锥形外表面11的吸附力，当电磁吸附组件3断电无法提供吸附力时，支承组件2在复位件6的作用下朝向锥形外表面11运动，直至支承锥形外表面11；轴向推力盘12设置在转子1的端部，电磁吸附组件3为轴向推力盘12提供吸附力，在端部两组电磁吸附组件3对两个轴向推力盘12的吸附力作用下，转子1可实现轴向平衡。
具体地，转子1的外周面为阶梯面，转子1的两端螺纹连接有锥形轴套以形成锥形外表面11，本实施例中，锥形外表面11的内端的外径小于外端的外径。轴向推力盘12呈圆环状，轴向推力盘12固定套设在转子1上，轴向推力盘12抵靠在转子1的阶梯面上，锥形外表面11和轴向推力盘12之间轴向间隔设置，轴向推力盘12位于锥形外表面11的轴向内侧。
支承组件2对应锥形外表面11设置，支承组件2包括沿径向由内到外设置的支承件21、轴承Ⅰ22和活动件23，支承件21通过轴承Ⅰ22与活动件23连接，当支承件21与锥形外表面11相接支承时，支承件21可随转子1一起相对于活动件23转动，活动件23可与支承件21一起轴向运动。轴承Ⅰ22被限位安装，具体地，支承件21的外周面为阶梯面，支承件21的外周面配合压板Ⅰ25轴向限位轴承Ⅰ22的内圈；活动件23的内周面为阶梯面，活动件23的内周面配合压板Ⅱ24轴向限位轴承Ⅰ22的外圈。优选地，轴承Ⅰ22为角接触球轴承，角接触球轴承开口向外地安装在支承件21和活动件23之间。
活动件23被可轴向活动地装配，具体地，活动件23套设在导向柱5上并可沿导向柱5往复运动，导向柱5平行于转子1的轴线装配，导向柱5可为多个且沿周向均匀分布，导向柱5的一端支承在电磁吸附组件3上，另一端支承在支架4上。具体地，导向柱5的一端外周面加工有外螺纹，该端端面加工有一字槽，导向柱5的该端拧入支架4中，导向柱5的中部的外表面为光滑外表面与活动件23配合，导向柱5的另一端安装于电磁吸附组件3的线圈槽31上的支承孔中。进一步地，活动件23通过直线轴承51与导向柱5配合。
电磁吸附组件3位于轴向推力盘12和支承组件2之间，电磁吸附组件3被固定装配在支架4上，电磁吸附组件3的内周与正常运转的转子1之间存有间隙。电磁吸附组件3包括线圈槽31和线圈32，线圈槽31呈开口朝内的U形槽，线圈32安装在线圈槽31内，线圈槽31的开口处安装有径向朝内延伸的中间环34，具体地，线圈槽31的开口通过两侧的隔磁环33过盈配合中间环34，中间环34的轴向两端分别与轴向推力盘12和压板Ⅰ25相对。中间环34的内周面安装有轴承Ⅱ36，轴承Ⅱ36被中间环34的阶梯内周面和压板Ⅲ35压紧装配，轴承Ⅱ36起到轴向保护的作用，轴承Ⅱ36与转子1的最近的阶梯面的轴向距离小于支承组件2在被吸附状态下与锥形外表面11之间的轴向距离，轴承Ⅱ36与转子1的最近的阶梯面的轴向距离小于电磁吸附组件3与轴向推力盘12之间的轴向距离，如此，当转子1在突发状态下发生轴向偏移时，转子1会先与轴承Ⅱ36发生碰撞，而不会对支承组件2造成损坏。优选地，线圈槽31可采用一体成型或分体设置，本实施例中，线圈槽31由L型板311和压板Ⅳ312固定连接形成，方便装配。轴承Ⅱ36可选但并不限于角接触球轴承。
电磁吸附组件3和支承组件2之间设置有复位件6，复位件6的一端作用于电磁吸附组件3，另一端作用于支承组件2，当电磁吸附组件3断电，吸附力消失时，支承组件2在复位件6的作用下朝向远离电磁吸附组件3的方向轴向运动，支承组件2的内锥面与锥形外表面11靠近，直至相接。优选地，复位件6可选但并不限于弹簧，复位件6的阻尼大于转子1的轴向冲击力。进一步优选地，支承组件2的活动件23上可开有容纳孔，复位件6可容纳于容纳孔中，复位件6的一端抵靠在活动件23上或与活动件23固定连接，复位件6的另一端抵靠在线圈槽31上或与线圈槽31固定连接，容纳孔的设置可有效节省空间，且防止复位件6发生扭曲。
进一步地，支承件21采用导磁能力较差的材料制成；线圈槽31、中间环34、轴向推力盘12采用导磁能力较强的材料制成，以保证电磁吸附组件3为支承组件2和轴向推力盘12提供轴向吸附力。
基于上述结构，本实施例的集成式电磁保护轴承装置的工作原理为：初始状态下，电磁吸附组件3和转子1均处于断电状态，此时，电磁吸附组件3对支承组件2和轴向推力盘12均不产生吸附力，支承组件2在复位件6的作用下轴向朝向锥形外表面11运动，消除支承组件2的内周面与锥形外表面11之间的轴向间隙和径向间隙，支承组件2支承转子1。
工作状态下，电磁吸附组件3和转子1均接通电源，线圈32产生吸附力，两组支承组件2在电磁吸附组件3的吸附力作用下轴向远离锥形外表面11运动，支承组件2的内周面与锥形外表面11之间存在轴向间隙和径向间隙，转子1可正常运转；同时，两端的电磁吸附组件3对两端的轴向推力盘12产生方向相反的吸附力，通过调整两端的吸附力大小可对转子1的轴向位置进行调节，两端的吸附力大小相等时，可使转子1实现轴向平衡。
在系统断电或出现故障的情况下，可切断电磁吸附组件3的电源，线圈32的磁吸力消磁，活动件23在复位件6的作用下带着支承件21沿轴线方向运动，直至支承件21的内锥面与锥形外表面11接触，对转子1起到支承作用。
实施例二
本实施例与实施例基本相同，区别仅在于：本实施例中，轴向推力盘12位于支承组件2的轴向外侧，轴向推力盘12的轴向内侧抵靠在转子1的阶梯面上，轴向推力盘12的轴向外侧被固定在转子1上的限位件13限位。本实施例中的锥形外表面11是直接在转子1的外周面加工形成，锥形外表面11的轴向内端的外径大于轴向外端的外径。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，包括：
锥形外表面(11)，两个所述锥形外表面(11)对称设置在转子(1)的两端；
支承组件(2)，所述支承组件(2)为两组，两组所述支承组件(2)分别对应两个锥形外表面(11)设置，所述支承组件(2)的内周面为与所述锥形外表面(11)相适应的内锥面，所述支承组件(2)可轴向靠近并转动支承所述锥形外表面(11)；
轴向推力盘(12)，所述轴向推力盘(12)为两个，两个所述轴向推力盘(12)对称设置在所述转子(1)的两端；
电磁吸附组件(3)，所述电磁吸附组件(3)为两组，电磁吸附组件(3)位于轴向推力盘(12)和支承组件(2)之间，所述电磁吸附组件(3)为位于同一端的所述支承组件(2)和所述轴向推力盘(12)提供吸附力，正常工作状态下，两组所述电磁吸附组件(3)产生吸附力，两组所述支承组件(2)在所述吸附力的作用下轴向远离所述锥形外表面(11)，所述转子(1)可正常转动，同时两个轴向推力盘(12)在所述吸附力的作用下可保证转子(1)的轴向平衡；突发状态下，所述电磁吸附组件(3)的吸附力消失，所述支承组件(2)在复位件(6)的作用下轴向靠近并支承所述锥形外表面(11)；所述电磁吸附组件(3)的内周装配有轴承Ⅱ(36)，所述轴承Ⅱ(36)与所述转子(1)之间存有轴向间隙和径向间隙，所述轴承Ⅱ(36)与所述转子(1)之间的轴向间隙小于所述支承组件(2)在被吸附情况下与对应锥形外表面(11)之间的轴向间隙。
2.根据权利要求1所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，位于同一端的所述支承组件(2)和所述轴向推力盘(12)轴向间隔设置，所述电磁吸附组件(3)位于所述支承组件(2)和所述轴向推力盘(12)之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述支承组件(2)包括由内到外依次设置的支承件(21)、轴承Ⅰ(22)和活动件(23)，所述支承件(21)靠近所述锥形外表面(11)设置，所述支承件(21)的内周面为与所述锥形外表面(11)相适应的内锥面，所述支承件(21)可相对于所述活动件(23)转动。
4.根据权利要求3所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述轴承Ⅰ(22)的内圈的轴向两端被所述支承件(21)的阶梯外周面和压板Ⅰ(25)限位；所述轴承Ⅰ(22)的外圈的轴向两端被所述活动件(23)的阶梯内周面和压板Ⅱ(24)限位。
5.根据权利要求3所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述支承组件(2)在导向柱(5)的导向作用下轴向运动，所述导向柱(5)被平行于轴线装配，所述活动件(23)通过直线轴承(51)活动装配在所述导向柱(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述电磁吸附组件(3)包括线圈槽(31)和线圈(32)，所述线圈槽(31)形成开口朝内的U形槽，所述线圈(32)设置在所述线圈槽(31)内，所述线圈槽(31)的开口处通过隔磁环(33)设置有中间环(34)，所述中间环(34)的阶梯内周面配合压板Ⅲ(35)压紧所述轴承Ⅱ(36)。
7.根据权利要求6所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述线圈槽(31)、中间环(34)和所述轴向推力盘(12)采用导磁能力强的材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述转子(1)呈阶梯状，所述锥形外表面(11)为在转子(1)表面加工形成或通过螺纹连接锥形轴套形成，所述轴向推力盘(12)抵靠在所述转子(1)的一个阶梯面上。
9.根据权利要求1所述的一种集成式电磁保护轴承装置，其特征在于，所述复位件(6)设置在所述电磁吸附组件(3)和所述支承组件(2)之间，所述复位件(6)的一端作用于所述电磁吸附组件(3)，所述复位件(6)的另一端作用于所述支承组件(2)。
CN202010250653.0A 2020-04-01 2020-04-01 一种集成式电磁保护轴承装置 Active CN111503149B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010250653.0A CN111503149B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种集成式电磁保护轴承装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010250653.0A CN111503149B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种集成式电磁保护轴承装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111503149A CN111503149A (zh) 2020-08-07
CN111503149B true CN111503149B (zh) 2021-10-19

Family

ID=71867176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010250653.0A Active CN111503149B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种集成式电磁保护轴承装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111503149B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112564380B (zh) * 2020-11-27 2022-03-04 珠海格力电器股份有限公司 一种轴承保护装置、磁悬浮轴承及其系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2765373Y (zh) * 2005-01-13 2006-03-15 南京师范大学 组合轴承磁悬浮电动机/电主轴
CN103161826A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 张玉宝 一种磁悬浮转子支撑系统的停断电保护机构
CN103307120A (zh) * 2013-05-16 2013-09-18 哈尔滨工程大学 一种立式磁悬浮飞轮转子的辅助轴承
CN103307103A (zh) * 2013-05-08 2013-09-18 南京航空航天大学 磁悬浮轴承转子系统的组合支承装置
CN106321633A (zh) * 2016-11-07 2017-01-11 湘潭大学 一种新型混合磁悬浮轴承
CN109798301A (zh) * 2019-01-02 2019-05-24 江苏理工学院 一种手动式保护轴承装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2620855B2 (ja) * 1987-02-03 1997-06-18 光洋精工株式会社 磁気軸受装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2765373Y (zh) * 2005-01-13 2006-03-15 南京师范大学 组合轴承磁悬浮电动机/电主轴
CN103161826A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 张玉宝 一种磁悬浮转子支撑系统的停断电保护机构
CN103307103A (zh) * 2013-05-08 2013-09-18 南京航空航天大学 磁悬浮轴承转子系统的组合支承装置
CN103307120A (zh) * 2013-05-16 2013-09-18 哈尔滨工程大学 一种立式磁悬浮飞轮转子的辅助轴承
CN106321633A (zh) * 2016-11-07 2017-01-11 湘潭大学 一种新型混合磁悬浮轴承
CN109798301A (zh) * 2019-01-02 2019-05-24 江苏理工学院 一种手动式保护轴承装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111503149A (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110645270B (zh) 一种电磁吸附夹持式保护轴承装置
CN109707734B (zh) 一种电磁吸附式保护轴承装置
CN109798301B (zh) 一种手动式保护轴承装置
CN111503149B (zh) 一种集成式电磁保护轴承装置
EP3004653B1 (en) Rotating machine with at least one active magnetic bearing and spaced auxiliary rolling bearings
US7830055B2 (en) Hybrid touchdown bearing system
CN113037005B (zh) 抱闸电机、减速器及机器人
US9024494B2 (en) Mechanical backup bearing arrangement for a magnetic bearing system
CN109654122B (zh) 一种可调节轴承外圈间隙的保护轴承装置
CN103982544B (zh) 一种自动消除和恢复保护间隙的径向保护轴承装置
EP2507528A1 (en) Compliant bearing mount
EP0870123A1 (en) Backup bearings for positive re-centering of magnetic bearings
CN103307120B (zh) 一种立式磁悬浮飞轮转子的辅助轴承
US7240583B2 (en) Dual function, highly damped, structurally and thermally compliant auxiliary bearing assembly
CN111503150B (zh) 一种电磁保护轴承装置
CN109681526B (zh) 一种可调节轴承内圈间隙的保护轴承装置
JP6802028B2 (ja) 磁気的機械的ベアリングを備えた回転機械
KR0161603B1 (ko) 디스크 드라이브 및 그의 볼베어링 조립체의 충격 손상 방지 장치
CN110725895A (zh) 一种储能飞轮保护装置
CN111396457B (zh) 一种夹持式保护轴承装置
CN219250417U (zh) 一种机械臂关节结构及血管介入机器人用机械臂
CN111030362B (zh) 锁紧机构以及具有其的磁悬浮系统
CN113623319B (zh) 一种具有安全制动保护功能的磁悬浮轴承
CN117307616B (zh) 着陆轴承组件及旋转机械设备
US20230119123A1 (en) Torque transmission device for a drive device of a piece of furniture, shaft brake and shaft coupling having a torque transmission device of this type

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant