CN112160986A - 磁悬浮轴承定子、磁悬浮轴承和压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁悬浮轴承定子、磁悬浮轴承和压缩机，磁悬浮轴承定子包括：定子铁芯(4)；定子线圈(5)，绕设在所述定子铁芯(4)上；壳体(2)，套设在所述定子铁芯(4)外，并与所述定子铁芯(4)间隙配合或过渡配合；以及灌封部件(3)，填充在所述壳体(2)和所述定子铁芯(4)之间。应用本发明的技术方案，定子铁芯与壳体间隙配合或过渡配合，改善了相关技术中存在的将定子铁芯热套到壳体内存在的加工精度不高的问题。

Description

磁悬浮轴承定子、磁悬浮轴承和压缩机
技术领域
本发明涉及电器设备领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴承定子、磁悬浮轴承和压缩机。
背景技术
区别于传统的滚动轴承和滑动轴承，磁悬浮轴承是利用电磁力或永磁力实现转动件悬浮于空中，与其他物体保持非接触的状态，其具有高精度、高转速、无润滑、损耗小等优异性能。如图1所示，一套径向磁悬浮组件的定子组件包括径向定子铁芯2、用于安装径向定子铁芯的壳体1、缠绕于径向定子铁芯磁极上的线圈3。定子铁芯2与壳体1多采用过盈配合的方式保证其周向和轴向定位。将定子铁芯2装入加热后的壳体1内，以此来保证过盈量，但造成壳体1尺寸变形不可控，形位公差较大，需做好防护进行二次加工，耗费工时较长，且因装夹变形及对刀误差引起加工困难，难以保证精度，另外热套壳体会因冷却收缩不均造成定子铁芯挤压变形，影响轴承精度。
通过热套工艺将定子铁芯固定在壳体内存在以下的技术问题：
1、壳体与定子铁芯通过热套的工艺方法导致壳体变形，尺寸和形位公差不可控，需二次加工保证精度。
2、壳体与定子铁芯采用过盈配合引起定子铁芯变形，其形位公差变大，导致轴承控制精度变差。
3、高温工作环境使得定子铁芯与壳体的过盈量变小，致使其轴向、周向定位不可靠，存在安全隐患。
3、为保证周向或轴向定位，更改定子铁芯结构，影响其磁密分布，需重新校核其承载性能。
发明内容
本发明旨在提供一种磁悬浮轴承定子、磁悬浮轴承和压缩机，以改善相关技术中存在的将定子铁芯热套到壳体内存在的加工精度不高的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种磁悬浮轴承定子，包括：
定子铁芯；
定子线圈，绕设在定子铁芯上；
壳体，套设在定子铁芯外，并与定子铁芯间隙配合或过渡配合；以及
灌封部件，填充在壳体和定子铁芯之间。
在一些实施例中，壳体的内表面上设置有凹陷部。
在一些实施例中，灌封部件包括填充在凹陷部中的第一凸出部。
在一些实施例中，壳体上设置有壳体定位孔，定子铁芯上设置有定子定位孔，磁悬浮轴承定子还包括穿设在壳体定位孔和定子定位孔中的定位件。
在一些实施例中，定子铁芯的外周面上还设置有焊槽，定子定位孔设置在焊槽的底部。
在一些实施例中，灌封部件还包括填充在焊槽中的第二凸出部。
在一些实施例中，焊槽沿壳体的轴向延伸。
在一些实施例中，焊槽为多个，多个焊槽沿定子铁芯的周向布置。
根据本发明的另一方面，还提供了一种磁悬浮轴承，磁悬浮轴承包括上述的磁悬浮轴承定子。
根据本发明的另一方面，还提供了一种压缩机，压缩机包括上述的磁悬浮轴承。
应用本发明的技术方案，定子铁芯与壳体间隙配合或过渡配合，改善了相关技术中存在的将定子铁芯热套到壳体内存在的加工精度不高的问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了一种相关技术的磁悬浮轴承的纵截面的结构示意图；
图2示出了本发明的实施例的磁悬浮轴承的纵截面的结构示意图；以及
图3示出了图2所示的磁悬浮轴承的B-B处的截面的结构示意图；
图4示出了图3中I处的放大图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
图2示出了本实施例的磁悬浮轴承的纵截面的结构示意图；图3示出了图2所示的磁悬浮轴承的B-B处的截面的结构示意图。
结合图2和3所示，本实施例的磁悬浮轴承定子包括定子铁芯4、绕设在定子铁芯4上的定子线圈5和套设在定子铁芯4外的壳体2，壳体2与定子铁芯4间隙配合或过渡配合。
磁悬浮轴承定子还包括填充在壳体2和定子铁芯4之间的灌封部件3。
壳体2的内表面上设置有凹陷部21。凹陷部21可减小壳体2与定子铁芯4的配合面积，降低加工和装配难度。
如图2所示，灌封部件3包括填充在凹陷部21中的第一凸出部31。其中凹陷部21为沿壳体2的周向延伸的环形，灌封部件3的第一凸出部31填充在凹陷部21内，以限制定子铁芯4相对于壳体2沿轴向移动。
壳体2上设置有壳体定位孔22，定子铁芯4上设置有定子定位孔，磁悬浮轴承定子还包括穿设在壳体定位孔21和定子定位孔中的定位件1。
其中，定位件1可以为螺栓或销钉等。
定子定位孔与壳体定位孔22相对应地设置。定子定位孔包括第一定子定位孔431和第二定子定位孔432。定位件1与壳体定位孔22一一对应地设置。定位件1穿设在相应的壳体定位孔22和定子定位孔中，以限制定子铁芯4相对于壳体2沿轴向和周向移动。
第一定子定位孔431和第二定子定位孔432沿定子铁芯4的轴向并排布置。定位件1可以穿设在第一定子定位孔431和壳体定位孔22中，也可以穿设在第二定子定位孔432和壳体定位孔22中，因此本实施例的定子铁芯4可以适宜装配到不同的壳体2中。
在一些实施例中，在定子铁芯4的轴向上，第一定子定位孔431位于定子铁芯4中部，第二定子定位孔432位于定子铁芯4的端部和第一定子定位孔431之间。
由于第一定子定位孔431位于定子铁芯4的中部，因此操作人员在将定子铁芯4装配到壳体2的过程中容易出现定子铁芯4的两端倒置的问题。第二定子定位孔432位于第一定子定位孔431和定子铁芯的端部之间，操作人员可以将第二定子定位孔432作为标识，避免在将定子铁芯4装配到壳体2的过程中容易出现定子铁芯4的两端倒置的问题。
定子铁芯4的外周面上还设置有焊槽，定子定位孔设置在焊槽的底部。
焊槽包括第一焊槽41和第二焊槽42，第一焊槽41和第二焊槽42沿定子铁芯的周向布置。焊槽均匀分布在定子铁芯圆周，起连接叠片的功能，其尺寸较小，不影响磁密和磁通分布。至少部分焊槽内钻有与壳体定位孔22位置、数量相对应的定子定位孔，定子定位孔的位置取决于定子铁芯4与壳体2的装配尺寸，相应地，亦可在同一焊槽内钻有多个定位孔，使同一个定子铁芯满足前、后壳体不同的装配尺寸链。第一焊槽41比第二焊槽42深，至少第一焊槽41可在定子铁芯4装入壳体2时起导向和定位作用。
如图4所示，灌封部件3还包括填充在焊槽中的第二凸出部32，焊槽沿定子铁芯的轴向延伸。焊槽和填充在焊槽中的第二凸出部32起到限制定子铁芯4在壳体2内沿周向移动的作用。
壳体2包括用于容纳定子铁芯4的第一容腔23和容纳线圈5的第二容腔24。壳体2的第一容腔23内侧壁上设有凹陷部21，凹陷部21上设有壳体定位孔22，壳体定位孔22可为一个，亦可为多个，对称分布，该壳体定位孔22亦可以做灌封部件3的浇铸口。
定子铁芯4与第一容腔23内侧壁采用过渡配合或小间隙配合的方式，壳体2内装入定子铁芯4后，通过壳体定位孔22打入定位件1至第一定子定位孔431内，实现轴向、周向定位。采用灌封工装进行灌封，冷却后形成灌封部件3，灌封部件3与定子铁芯4、壳体2和定位件1粘接在一起。灌封部件3在凹陷部21处形成有第一凸出部31，在定子铁芯4焊槽处形成有第二凸出部32，可实现其自身以及定子铁芯的轴向定位和周向定位。灌封件3填充了壳体2与定子铁芯的径向间隙，可消除小位移振动对定子铁芯4及轴承控制精度的影响，且其热膨胀系数较壳体2、定子铁芯4大，在高温工装环境下，可防止因膨胀导致定子铁芯4固定不牢固。
本实施例的磁悬浮轴承定子具有以下的技术效果：
1、定子铁芯4与壳体2的圆周面设有定位孔，通过螺栓或销钉等连接方式，实现定子铁芯4的轴向、周向定位。
2、在定子铁芯4配合侧面的焊槽处钻有定子定位孔，未增添新结构，不影响定子铁芯原有磁密分布和承载性能。
3、焊槽处定位孔可为两处，以适配不同类型壳体与定子铁芯组件不同的装配尺寸链，同时还能起到防呆防装反的效果，提高容错性。
4、壳体2与定子铁芯4采取间隙配合或过渡配合的方式，减小了壳体2和定子铁芯4变形，简化了装配工艺，降低加工和装配难度。
5、在定子铁芯4的焊槽处进行灌封处理，增大连接强度，消除了低幅高频振动的不良影响。
6、壳体2上与定子铁芯4配合侧壁上设有凹陷部21，减小了壳体2与定子铁芯4配合面积，降低加工和装配难度，另外导通各焊槽，优化灌封流道，便于成形。
7、灌封件填充壳体与定子铁芯配合后的径向间隙，消除了低幅高频振动的不良影响，诸如疲劳应力、控制精度差、定子铁芯与壳体脱离等。
8、灌封部件3具有与壳体2内凹陷部21、定子铁芯4的焊槽处相对应的定位凸出部，可实现周向、周向定位；另外可锁紧螺栓，防止其松动脱出定位孔。
根据本发明的另一方面，还提供了一种磁悬浮轴承，该磁悬浮轴承包括上述的磁悬浮轴承定子。
根据本发明的另一方面，还提供了一种压缩机，该压缩机包括上述的磁悬浮轴承。
以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，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 (12)

1.一种磁悬浮轴承定子，其特征在于，包括：
定子铁芯(4)；
定子线圈(5)，绕设在所述定子铁芯(4)上；
壳体(2)，套设在所述定子铁芯(4)外，并与所述定子铁芯(4)间隙配合或过渡配合；以及
灌封部件(3)，填充在所述壳体(2)和所述定子铁芯(4)之间。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述壳体(2)的内表面上设置有凹陷部(21)。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述灌封部件(3)包括填充在所述凹陷部(21)中的第一凸出部(31)。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述壳体(2)上设置有壳体定位孔(22)，所述定子铁芯(4)上设置有定子定位孔(431、432)，所述磁悬浮轴承定子还包括穿设在所述壳体定位孔(22)和所述定子定位孔(431、432)中的定位件(1)。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述定子铁芯(4)的外周面上还设置有焊槽(41、42)，所述定子定位孔(431、432)设置在所述焊槽(41、42)的底部。
6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述灌封部件(3)还包括填充在所述焊槽(41、42)中的第二凸出部(32)。
7.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述焊槽(41、42)沿所述壳体(2)的轴向延伸。
8.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述焊槽(41、42)包括第一焊槽(41)和第二焊槽(42)，所述第一焊槽(41)的深度大于所述第二焊槽(42)。
9.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，所述定子定位孔(431、432)包括：
第一定子定位孔(431)；以及
第二定子定位孔(432)，与所述第二定子定位孔(431)沿所述定子铁芯(4)的轴向并排布置。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮轴承定子，其特征在于，在所述定子铁芯(4)的轴向上，所述第一定子定位孔(431)位于所述定子铁芯(4)中部，所述第二定子定位孔(432)位于所述定子铁芯(4)的端部和所述第一定子定位孔(431)之间。
11.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的磁悬浮轴承定子。
12.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求11所述的磁悬浮轴承。
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