CN117277679A - 电机以及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的电机以及压缩机，所述电机包括壳体、转轴、驱动组件、气浮轴承、第一磁源组件和第二磁源组件，壳体具有安装腔，转轴可转动地贯穿安装腔，驱动组件设在安装腔内且套设在转轴的外周面上，驱动组件用于驱动转轴转动，气浮轴承安装在转轴的外周侧且位于安装腔内，气浮轴承的外周面和安装腔的内周面间隔设置，第一磁源组件设在气浮轴承的外周面和壳体的内周面之间，第一磁源组件与气浮轴承的外周面相连，第二磁源组件设在气浮轴承的内周面和转轴的外周面之间，第一磁源组件朝向气浮轴承的一侧的磁极与第二磁源组件朝向气浮轴承的一侧的磁极相同。本发明的电机具有结构简单、使用寿命长等优点。

Description

电机以及压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机技术领域，具体地，涉及一种电机以及压缩机。

背景技术

动压气浮轴承最早应用在F-16战斗机的空气循环机上面。后来在微型燃气轮机、工业鼓风机、压缩机领域也有广泛应用。对有清洁气源要求的场合会使用径向气浮轴承作为支撑，

相关技术中，动压气浮轴承容易磨损、使用寿命低。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

空压机中往往还存在未被平衡的轴向力，由于，轴承为气浮轴承，但在实际装配中会存在与理论计算中不相符，导致气浮轴承超负载，且定子装配不能绝对的和轴同心等情况，导致在启动时或过负载时轴承与轴瓦之间的干磨，这对轴承的损伤是不可逆的，降低轴承使用寿命。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种结构简单、动压气浮轴承不易磨损、使用寿命长的电机。

本发明的实施例提出一种使用寿命长、成本低廉的压缩机。

根据本发明实施例的电机包括：壳体，所述壳体具有安装腔；转轴，所述转轴可转动地贯穿所述安装腔，所述转轴的外周面和所述壳体的内周面间隔设置；驱动组件，所述驱动组件设在所述安装腔内且套设在转轴的外周面上，所述驱动组件用于驱动所述转轴转动；气浮轴承，所述气浮轴承安装在所述转轴的外周侧且位于所述安装腔内，所述气浮轴承的外周面和所述安装腔的内周面间隔设置；第一磁源组件，所述第一磁源组件设在所述气浮轴承的外周面和所述壳体的内周面之间，所述第一磁源组件与所述气浮轴承的外周面相连；第二磁源组件，所述第二磁源组件设在所述气浮轴承的内周面和所述转轴的外周面之间，所述第一磁源组件的至少部分和所述第二磁源组件在内外方向间隔设置，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均可产生磁场，所述第一磁源组件朝向所述气浮轴承的一侧的磁极与所述第二磁源组件朝向所述气浮轴承的一侧的磁极相同，以便所述第一磁源组件和所述第二磁源组件相斥以使所述气浮轴承的内周面悬浮在所述第二磁源组件的外周面上。

本发明实施例的电机，设置第一磁源组件和第二磁源组件，对转轴起到纠偏作用，避免气浮轴承单独使用的缺点，有效的防止过载等突变工况的影响，有效防止了气浮轴承的可能存在的摩擦风险，提高气浮轴承的寿命及使用的稳定性。结构简单加工易实现。

在一些实施例中，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均可以为磁力环，所述第一磁源组件套设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件套设在所述转轴的外周侧。

在一些实施例中，所述第一磁源组件为磁力环，所述第一磁源组件套设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件为多个永磁体，多个所述永磁体沿所述转轴的周向间隔设置设在所述转轴的外周侧。

在一些实施例中，所述第一磁源组件为多个永磁体，多个所述永磁体沿所述气浮轴承的周向间隔设置设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件为磁力环，所述第二磁源组件套设在所述转轴的外周侧。

在一些实施例中，所述第一磁源组件为多个第一永磁体，所述第二磁源组件为多个第二永磁体，多个所述第一永磁体沿所述气浮轴承的周向间隔设置设在所述气浮轴承的外周侧，多个所述第二永磁体沿所述转轴的周向间隔设置设在所述转轴的外周侧。

在一些实施例中，所述气浮轴承包括第一气浮轴承和第二气浮轴承，所述第一气浮轴承和所述第二气浮轴承沿所述转轴的轴向间隔设置在所述转轴的外周侧，所述驱动组件设在所述第一气浮轴承和所述第二气浮轴承之间。

在一些实施例中，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均为多个，所述第一气浮轴承和所述壳体之间以及所述第二气浮轴承和所述壳体之间均设有所述第一磁源组件，所述第一气浮轴承和所述转轴之间以及所述第二气浮轴承和所述转轴之间均设有所述第二磁源组件。

在一些实施例中，所述驱动组件包括转子和定子，所述定子设在所述安装腔内且所述转轴穿设在所述定子内，所述转子穿设在转轴的外周面且设在所述定子内，所述定子与所述转子沿所述转轴的径向间隔设置。

在一些实施例中，所述电机还包括端盖，所述端盖设在所述壳体的一端且通过紧固件与所述壳体相连，所述端盖和所述壳体的内周面限定出所述安装腔。

根据本发明实施例的压缩机包括：电机，所述电机为上述实施例中任一项的电机。

附图说明

图1是本发明实施例的压缩机的结构示意图。

图2是本发明实施例的压缩机的转轴和气浮轴承的安装示意图。

电机10；

压缩机100；

壳体1；安装腔11；

转轴2；

驱动组件3；转子31；定子32；

气浮轴承4；第一气浮轴承41；第二气浮轴承42；

第一磁源组件5；

第二磁源组件6；端盖7；蜗壳8；叶轮9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机。

如图1-2所示，根据本发明实施例的电机包括壳体1、转轴2、驱动组件3、气浮轴承4、第一磁源组件5和第二磁源组件6。

壳体1具有安装腔11，转轴2可转动地贯穿安装腔11，转轴2的外周面和壳体1的内周面间隔设置。具体地，如图1-2所示，壳体1为沿左右方向延伸的套筒，壳体1的内周面限定出安装腔11，转轴2沿左右方向延伸且可转动的穿设在壳体1内。

驱动组件3设在安装腔11内且套设在转轴2的外周面上，驱动组件3用于驱动转轴2转动。具体地，如图1所示，驱动组件3可利用电能转动，从而使得驱动组件3带动转轴2在壳体1内转动。

气浮轴承4安装在转轴2的外周侧且位于安装腔11内，气浮轴承4的外周面和安装腔11的内周面间隔设置。由此，通过气浮轴承4对转轴2提供径向支撑，使得转轴2在安装腔11内流畅地转动。

第一磁源组件5设在气浮轴承4的外周面和壳体1的内周面之间，第一磁源组件5的内外两侧面分别与气浮轴承4的外周面和壳体1的内周面相连。具体地，如图1-2所示，第一磁源组件5可以为永磁体，且第一磁源组件5设在气浮轴承4的外周面和壳体1的内周面之间且与气浮轴承4的外周面相连。

第二磁源组件6设在气浮轴承4的内周面和转轴2的外周面之间且与转轴2的外周面相连，第一磁源组件5的至少部分和第二磁源组件6在内外方向间隔设置，第一磁源组件5和第二磁源组件6均可产生磁场，第一磁源组件5朝向气浮轴承4的一侧的磁极与第二磁源组件6朝向气浮轴承4的一侧的磁极相同，以便第一磁源组件5和第二磁源组件6相斥以使气浮轴承4的内周面和第二磁源组件6的外周面间隔设置。具体地，如图1所示，第二磁源组件6可以为永磁体，第二磁源组件6设在气浮轴承4的内周面和转轴2的外周面之间且第一磁源组件5和第二磁源组件6沿内外方向间隔设置，第一磁源组件5的内周面和第二磁源组件6的外周面的磁极相同(换言之，第一磁源组件5的内周面和第二磁源组件6的外周面的磁极均为N极或均为S极)，由此，使得第一磁源组件5和第二磁源组件6相斥，从而使得第一磁源组件5带动气浮轴承4的内周面与转轴2的外周面间隔设置(换言之，通过第一磁源组件5和第二磁源组件6的设置，使得气浮轴承4的内周面与转轴2的外周面，或气浮轴承4的内周面与第二磁源组件6的外周面间隔设置)，从而减小了气浮轴承4的磨损，提高了气浮轴承4的使用寿命。

本发明实施例的电机10，设置第一磁源组件5和第二磁源组件6，通过第一磁源组件5和第二磁源组件6的磁力产生的斥力对气浮轴承4起到支撑作用，减小了气浮轴承4接触摩擦力避免干摩擦使用可靠，满足小型化机器运行场景，延长了气浮轴承4的使用寿命，另外，相关技术中，气浮轴承4损耗大，发热严重，需要设计复杂的散热路线，或者只能通过热传导散热，往往气浮轴承4处使用温度高，运行条件恶劣，因此，本发明实施例第一磁源组件5和第二磁源组件6的设置，减小了气浮轴承4的发热，从而可简化散热路线的复杂性，优化了气浮轴承4的运行条件。

在一些实施例中，第一磁源组件5和第二磁源组件6均可以为磁力环，第一磁源组件5套设在气浮轴承4的外周侧，第二磁源组件6套设在转轴2的外周侧。具体地，如图1-2所示，第一磁源组件5和第二磁源组件6均为左右方向延伸的磁力环，且第一磁源组件5套设在气浮轴承4的外周面上且与气浮轴承4的外周面相连，第二磁源组件6套设在转轴2的外周面上且第二磁源组件6的外周面与气浮轴承4的内周面在斥力的作用下沿内外方向间隔设置，由此，通过磁力环的设置，使得的磁力环径向充磁，磁力环与磁力环之间都是斥力，保证支撑转轴2和驱动组件3。其次，磁力环可以调节方法多种多样，相对单气浮时候，轴加工难度大，需要保证垂直度，径向气浮的圆柱度，加工难度大，如果分块加工，装配零件过多，如果采用磁力环布置方式灵活，且轴加工方便，加工成本简单，单轴精度控制好，磁力环安装位置选着空间多，另外，磁力环和气浮轴承4一起使用，增加气浮轴承4一种型号的使用场景，大大增加模具化，量产化的产品推广使用。

在一些实施例中，第一磁源组件5为磁力环，第一磁源组件5套设在气浮轴承4的外周侧，第二磁源组件6为多个永磁体，多个永磁体沿转轴2的周向间隔设置设在转轴2的外周侧。

或第一磁源组件5为多个永磁体，多个永磁体沿气浮轴承4的周向间隔设置设在气浮轴承4的外周侧，第二磁源组件6为磁力环，第二磁源组件6套设在转轴2的外周侧。

或第一磁源组件5为多个第一永磁体，第二磁源组件6为多个第二永磁体，多个第一永磁体沿气浮轴承4的周向间隔设置设在气浮轴承4的外周侧，多个第二永磁体沿转轴2的周向间隔设置设在转轴2的外周侧。

具体地，第一磁源组件5和第二磁源组件6可根据实际情况进行设置，可将第一磁源组件5和第二磁源组件6设置成磁力环或者多个永磁体片，例如：第一磁源组件5为左右方向延伸的磁力环，第二磁源组件6为多个永磁体，第一磁源组件5套设在气浮轴承4的外周面上，多个永磁体沿转轴2的周向间隔设置在转轴2的外周面上，或第一磁源组件5为多个永磁体，第二磁源组件6为左右方向延伸的磁力环，多个永磁体沿气浮轴承4的周向间隔设置在气浮轴承4的外周面上且多个永磁体固定安装在气浮轴承4的外周面上，第二磁源组件6套设在转轴2上，或，第一磁源组件5为多个第一永磁体，第二磁源组件6为多个第二永磁体，多个第一永磁体沿气浮轴承4的周向间隔设置设在气浮轴承4的外周面上，多个第二永磁体沿转轴2的周向间隔设置设在转轴2的外周面上，且第一永磁体的至少部分和第二永磁体在内外方向上相对设置。由此，可以根据实际情况进行选择不同类型的第一磁源组件5和第二磁源组件6，例如，当转轴2的重量过大时候，可选用第一磁源组件5和第二磁源组件均为磁力环，第一磁源组件5为磁力环，第二磁源组件6为多个永磁体，或第二磁源组件6为磁力环，第一磁源组件5为多个永磁体，以保证第一磁源组件5和第二磁源组件6之间的斥力，当转轴2的重量较轻时，可选用第一磁源组件5为多个第一永磁体，第二磁源组件6为多个第二永磁体，减小了电机10的加工制作成本，从而使得第一磁源组件5和第二磁源组件6设置更加合理。

在一些实施例中，第一磁源组件5通过紧固件连接或粘接固定安装在气浮轴承4上的外周侧，第二磁源组件6通过紧固件连接或粘接固定安装在转轴2的外周侧。由此，减小了电机10的加工制作成本。

在一些实施例中，气浮轴承4包括第一气浮轴承41和第二气浮轴承42，第一气浮轴承41和第二气浮轴承42沿转轴2的轴向(如图1所示的左右方向)间隔设置在转轴2的外周侧，驱动组件3设在第一气浮轴承41和第二气浮轴承42之间。具体地，如图1-2所示，第一气浮轴承41和第二气浮轴承42均设在转轴2上且沿左右方向间隔设置，第一气浮轴承41设在驱动组件3的左侧，第二气浮轴承42设在驱动组件3的右侧，由此，通过第一气浮轴承41和第二气浮轴承42对转轴2的径向起到支撑作用，使得转轴2转动更加流畅。

在一些实施例中，第一磁源组件5和第二磁源组件6均为多个，第一气浮轴承41和壳体1之间以及第二气浮轴承42和壳体1之间均设有第一磁源组件5，第一气浮轴承41和转轴2之间以及第二气浮轴承42和转轴2之间均设有第二磁源组件6。具体地，如图1-2所示，第一磁源组件5和第二磁源组件6的数量均为两个(如图1-2所示的两个)，其中一个第一磁源组件5和一个第二磁源组件6分别设在第一气浮轴承41和壳体1之间以及第一气浮轴承41和转轴2之间，另一个第一磁源组件5和另一个第二磁源组件6分别设在第二气浮轴承42和壳体1之间以及第二气浮轴承42和转轴2之间，由此，通过多个第一磁源组件5和第二磁源组件6延长了第一气浮轴承41和第二气浮轴承42的使用寿命。

在一些实施例中，驱动组件3包括转子31和定子32，定子32设在安装腔11内且转轴2穿设在定子32内，转子31穿设在转轴2的外周面且设在定子32内，定子32与转子31沿转轴2的径向间隔设置。由此，通过对定子32通电，使得定子32产生磁场以驱动转子31转动，从而使得转子31驱动转轴2转动以使电机10将电能转化为机械能。

在一些实施例中，电机10还包括端盖7，端盖7设在壳体1的一端且通过紧固件与壳体1相连，端盖7和壳体1的内周面限定出安装腔11。具体地，如图1所示，端盖7设在壳体1的左端且通过紧固件(例如：螺栓)相连，使得端盖7安装在壳体1上，以对壳体1进行密封，防止灰尘、异物等进入壳体1，对壳体1内的转轴2、驱动组件3、气浮轴承4、第一磁源组件5和第二磁源组件6提供安全保护，延长了转轴2、驱动组件3、气浮轴承4、第一磁源组件5和第二磁源组件6的使用寿命

在一些实施例中，压缩机100包括电机10、蜗壳8和叶轮9。

电机10为上述实施例中任一项电机10，蜗壳8设在电机10的一端，叶轮9设在蜗壳8内且与电机10的转轴2相连，以便电机10驱动叶轮9转动。具体地，如图1所示，蜗壳8设在壳体1的右端且与壳体1相连，叶轮9可转动地安装在蜗壳8内，叶轮9的外周面和蜗壳8的内周面间隔设置，转轴2的右端伸出壳体1外且与蜗壳8相连，从而通过电机10带动蜗壳8转动以对气体进行压缩。

本发明实施例的压缩机100具有结构简单、使用寿命长、成本低廉等优点。

在一些实施例中，电机10的壳体1邻近蜗壳8的一端设有第一连接部，蜗壳8朝向电机10的一端设有第二连接部，第一连接部和第二连接部通过紧固件相连。具体地，如图1-2所示，第一连接部和第二连接部均可以为连接板，第一连接部固定安装在电机10的右端，第二连接部固定安装在蜗壳8的左端，紧固件穿设在第一连接部和第二连接部上，使得壳体1和蜗壳8通过紧固件、第一连接部和第二连接部可拆卸地安装在一起，当蜗壳8或电机10损坏时候，将壳体1和蜗壳8分离，方便对压缩机100进行检修。

在一些实施例中，叶轮9和转轴2可一体成型。由此，减小了压缩机100的加工制作成本，使得压缩机100设置更加合理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的相同实施例或示例以及相同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有安装腔；

转轴，所述转轴可转动地贯穿所述安装腔，所述转轴的外周面和所述壳体的内周面间隔设置；

驱动组件，所述驱动组件设在所述安装腔内且套设在转轴的外周面上，所述驱动组件用于驱动所述转轴转动；

气浮轴承，所述气浮轴承安装在所述转轴的外周侧且位于所述安装腔内，所述气浮轴承的外周面和所述安装腔的内周面间隔设置；

第一磁源组件，所述第一磁源组件设在所述气浮轴承的外周面和所述壳体的内周面之间，所述第一磁源组件与所述气浮轴承的外周面相连；

第二磁源组件，所述第二磁源组件设在所述气浮轴承的内周面和所述转轴的外周面之间，所述第一磁源组件的至少部分和所述第二磁源组件在内外方向间隔设置，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均可产生磁场，所述第一磁源组件朝向所述气浮轴承的一侧的磁极与所述第二磁源组件朝向所述气浮轴承的一侧的磁极相同，以便所述第一磁源组件和所述第二磁源组件相斥以使所述气浮轴承的内周面悬浮在所述第二磁源组件的外周面上。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均可以为磁力环，所述第一磁源组件套设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件套设在所述转轴的外周侧。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一磁源组件为磁力环，所述第一磁源组件套设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件为多个永磁体，多个所述永磁体沿所述转轴的周向间隔设置设在所述转轴的外周侧。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一磁源组件为多个永磁体，多个所述永磁体沿所述气浮轴承的周向间隔设置设在所述气浮轴承的外周侧，所述第二磁源组件为磁力环，所述第二磁源组件套设在所述转轴的外周侧。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一磁源组件为多个第一永磁体，所述第二磁源组件为多个第二永磁体，多个所述第一永磁体沿所述气浮轴承的周向间隔设置设在所述气浮轴承的外周侧，多个所述第二永磁体沿所述转轴的周向间隔设置设在所述转轴的外周侧。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述气浮轴承包括第一气浮轴承和第二气浮轴承，所述第一气浮轴承和所述第二气浮轴承沿所述转轴的轴向间隔设置在所述转轴的外周侧，所述驱动组件设在所述第一气浮轴承和所述第二气浮轴承之间。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述第一磁源组件和所述第二磁源组件均为多个，所述第一气浮轴承和所述壳体之间以及所述第二气浮轴承和所述壳体之间均设有所述第一磁源组件，所述第一气浮轴承和所述转轴之间以及所述第二气浮轴承和所述转轴之间均设有所述第二磁源组件。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述驱动组件包括转子和定子，所述定子设在所述安装腔内且所述转轴穿设在所述定子内，所述转子穿设在转轴的外周面且设在所述定子内，所述定子与所述转子沿所述转轴的径向间隔设置。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括端盖，所述端盖设在所述壳体的一端且通过紧固件与所述壳体相连，所述端盖和所述壳体的内周面限定出所述安装腔。

10.一种压缩机，其特征在于，包括：

电机，所述电机为上述权利要求1-9中任一项的电机。