CN206694406U - 一种永磁悬浮轴承座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种永磁悬浮轴承座，包括轴承座本体，所述轴承座本体上设置有轴承，所述轴承能够通过接触的方式支撑电机轴进行转动，还包括永磁铁，所述永磁铁设置在电机轴的外周，所述永磁铁能够通过非接触的方式支撑电机轴进行转动，所述轴承和永磁铁沿电机轴的轴向相邻地设置，借助永磁悬浮的方式，改善了采用常规的滚动轴承等接触式支撑方式回转精度低、转速限制高、轴承温升大、容易损坏等问题，并且通过轴承和永磁铁相结合的方式，在永磁悬浮系统中，构建起了限制磁悬浮自由度的支承方式，满足了稳定悬浮的要求，具有噪音低、温升慢、振动小的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速转轴支撑领域，特别是一种永磁悬浮轴承座。
背景技术
现有的大型电机，如：高压三相异步电机，具有结构紧凑、重量轻、高效、节能、噪音低、振动小、可靠性高、使用寿命长、安装维护方便等优点，广泛应用于石油、化工、煤炭、电站、冶金、交通运输、医药等行业中的风机、水泵、压缩机、破碎机、切削机床、运输机械等设备中。
现有的高压三相异步电机，通常采用端盖式球面滑动轴承作为轴端的支承，但是，在实际使用过程中发现，为了满足工作需求，电机的旋转速度很高，经常会达到3000转/分钟左右，此时，轴载荷对轴承会产生影响使用寿命的摩擦力，要消耗轴转动的部分能量，尤其是卧式旋转设备中高速运转的旋转轴自身重量，产生的单边径向作用力，加剧了轴瓦的磨损速度，导致转轴的动态性能以及刚度、阻尼和稳定性的失衡，甚至产生极高的温度，另外，为了降低温升，不得不配置结构复杂、体积庞大、价格昂贵的冷却循环系统来加以解决。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种噪音低、温升慢、振动小的永磁悬浮轴承座。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种永磁悬浮轴承座，包括轴承座本体，所述轴承座本体上设置有轴承，电机轴套在轴承内，其特征在于：还包括永磁铁，所述永磁铁设置在电机轴的外周，永磁铁的径向外侧套设有磁力座，所述永磁铁的端部设置有阀盖，所述阀盖通过螺栓与磁力座连接；所述轴承和永磁铁沿电机轴的轴向相邻地设置，所述永磁铁能够通过非接触的方式支撑电机轴。
优选地，在永磁铁与电机轴之间设置有轴套，该轴套固定在电机轴上，轴套为磁性材料或者为磁感应材料，该永磁铁的下表面与轴套的上表面之间保持有间隙，永磁铁与轴套产生磁吸力。
优选地，所述永磁铁的两端还设置有用于隔离磁感线的隔磁部件，所述隔磁部件包括轴端闷盖和半环隔板，在轴向上，所述永磁铁夹设于轴端闷盖和半环隔板之间。
优选地，所述永磁铁由若干个永磁铁环沿轴向组合而成，相邻两个永磁铁环形片之间设置有磁阻槽。
所述的永磁铁为90°环形钕铁(硼)永磁体。
优选地，相邻两个永磁铁环形片之间的磁阻槽为隔磁填充物。
优选的，所述端盖与轴套之间还设置弹簧压板，所述端盖与电机轴之间的间隙内设置有铜环，所述端盖的侧端设置有弹簧压板，所述压板能够将铜环封装在端盖内侧，所述弹簧压板的内侧设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧能够沿电机轴的轴向施加推力以限制铜环的轴向位置。
优选的，永磁铁的径向外侧套设有磁力座，所述永磁铁的端部设置有阀盖，所述阀盖通过螺栓与磁力座连接。
优选的，所述轴承包括空心圆柱滚子轴承和深沟球轴承，所述深沟球轴承靠近永磁铁一侧设置。
优选的，所述轴承座本体上还设置有端面热电阻传感器，所述端面热电阻传感器的感应端位于空心圆柱滚子轴承的外表面。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：借助永磁悬浮的方式，改善了采用常规的滚动轴承等接触式支撑方式回转精度低、转速限制高、轴承温升大、容易损坏等问题，并且通过轴承和永磁铁相结合的方式，在永磁悬浮系统中，构建起了限制磁悬浮自由度的支承方式，满足了稳定悬浮的要求，具有噪音低、温升慢、振动小的有益效果。
附图说明
图1是本实用新型的半剖结构示意图；
图2是本实用新型的立体结构示意图；
图3是本实用新型中隔磁部件的示意图；
图4是本实用新型中空心圆柱滚子轴承的示意图；
图5是本实用新型中弹簧压板及铜环的结构示意图；
图中标记：轴承座本体—1；电机轴—2；永磁铁—3；隔磁填充物—4；端盖—5；轴套—6；弹簧压板—7；压缩弹簧—8；阀盖—9；磁力座—10；空心圆柱滚子轴承—11；深沟球轴承—12；端面热电阻传感器—13；轴端闷盖—14；半环隔板—15；铜环—16。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，本实施例永磁悬浮轴承座，包括轴承座本体1，轴承座本体1上设置有轴承，轴承能够通过接触的方式支撑电机轴2进行转动,还包括永磁铁3，永磁铁3设置在电机轴2的外周，永磁铁3能够通过非接触的方式支撑电机轴2进行转动，在电机轴2上设置有能够与永磁铁3产生磁力的材料或结构，例如在电机轴2上设置有磁性元件；轴承和永磁铁3沿电机轴2的轴向相邻地设置，轴承包括空心圆柱滚子轴承11和深沟球轴承12，深沟球轴承12靠近永磁铁3一侧设置，参照图1，本实施例中，空心圆柱滚子轴承11、深沟球轴承12以及永磁铁3，是从左到右依次分布的，其中，空心圆柱滚子轴承11的结构如图4所示，另外，轴承座本体1上还设置有端面热电阻传感器13，端面热电阻传感器13的感应端位于空心圆柱滚子轴承11的外表面。
本实施例中，永磁铁3由若干个永磁铁环沿轴向组合而成，相邻两个永磁铁环之间设置有隔磁填充物4，在其它实施方式中，相邻两个永磁铁3之间不设置隔磁填充物4，只设置空隙，作为相邻两永磁铁3之间的磁阻槽；也可以按需地配置永磁铁3的形状，按需设置成整体式的永磁铁3、或是分体式的永磁铁3。
如图3所示，本实施例中，为了避免磁力影响到其他部件，在永磁铁3的两端还设置有用于隔离磁感线的隔磁部件，具体的，本实施例中的隔磁部件包括轴端闷盖14和半环隔板15，在轴向上，所述永磁铁3夹设于轴端闷盖14和半环隔板15之间，半环隔板15的截面形状略大于永磁铁3的截面形状，半环隔板15能够完全遮覆永磁铁3，通过这样的结构，即在永磁体的两端增加盖或环，能够将磁场限定在半环隔板15和轴端闷盖之间，避免磁力影响到其他部件。
如图5所示，本实施例中，端盖5是轴承座的一端设置的左端盖，在左端盖与电机轴2之间存在需要密封的间隙，为了避免密封不足而漏油的问题，在左端盖与电机轴2之间的间隙内设置有铜环16，在铜环16的外侧设置有弹簧压板7，弹簧压板7通过螺钉固定于左端盖上，弹簧压板7的内侧将铜环16封装，并且，弹簧压板7与铜环16之间还设置有压缩弹簧8，该压缩弹簧8能够对铜环16起到轴向限位的作用。
本实施例中，轴承座两端设置有端盖5，永磁铁3与电机轴2之间设置有轴套6，轴套6的内孔与电机轴2相互配合，并与电机轴2一起旋转。轴套6为磁性材料或者为磁感应材料，永磁铁3的下圆弧面与轴套6的外周面间留有间隙，这样，永磁铁3与轴套6产生非接触的磁吸力。通过调整永磁铁3与轴套6的间隙，可以调整永磁铁3与轴套6的磁力。在最理想状态下，当永磁铁3与轴套6之间的磁力等于电机轴2及其装设于电机轴2上的零部件重量时，电机轴2处于悬浮状态，在悬浮静止状态下，电机轴2对空心圆柱滚子轴承11的压力为零。
在另一实施例中，轴套6也为永磁材料，轴套6外周面的磁极与永磁铁3下圆弧面的磁极相反，轴套6外周面与永磁铁3下圆弧面之间产生磁吸引力或磁力。
该轴套6也可以为磁感应材料，永磁铁3对该磁感应材料极产生磁吸力。
本实施例中，永磁铁3的安装结构是借助磁力座10、阀盖9及螺栓等结构，具体的，永磁铁3的径向外侧套设有磁力座10，永磁铁3的端部设置有阀盖9，阀盖9通过螺栓与磁力座10连接。经实测，当电机轴2的额定转速2980r/min，超速试验3600r/min时，经过两分钟的测试后发现，采用本实施例的结构，相较于传统的单独接触式支撑方式，噪音明显降低，温升降低，振动小；润滑效果好，不漏油，并且寿命长。
综上，借助永磁悬浮的方式，改善了采用常规的滚动轴承等接触式支撑方式回转精度低、转速限制高、轴承温升大、容易损坏等问题，并且通过轴承和永磁铁3相结合的方式，在永磁悬浮系统中，构建起了限制磁悬浮自由度的支承方式，满足了稳定悬浮的要求，具有噪音低、温升慢、振动小的有益效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永磁悬浮轴承座，包括轴承座本体，所述轴承座本体上设置有轴承，电机轴套在轴承内，其特征在于：还包括永磁铁，所述永磁铁设置在电机轴的外周，永磁铁的径向外侧套设有磁力座，所述永磁铁的端部设置有阀盖，所述阀盖通过螺栓与磁力座连接；所述轴承和永磁铁沿电机轴的轴向相邻地设置，所述永磁铁能够通过非接触的方式支撑电机轴。
2.根据权利要求1所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：在永磁铁与电机轴之间设置有轴套，该轴套固定在电机轴上，轴套为磁性材料或者为磁感应材料，该永磁铁的下表面与轴套的上表面之间保持有间隙，永磁铁与轴套产生磁吸力。
3.根据权利要求2所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述永磁铁的两端还设置有用于隔离磁感线的隔磁部件，所述隔磁部件包括轴端闷盖和半环隔板，在轴向上，所述永磁铁夹设于轴端闷盖和半环隔板之间。
4.根据权利要求1、2或3所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述永磁铁由若干个永磁铁环沿轴向组合而成，相邻两个永磁铁环形片之间设置有磁阻槽。
5.根据权利要求4所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述的永磁铁为90°环形钕铁硼永磁体。
6.根据权利要求4所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：相邻两个永磁铁环形片之间的磁阻槽为隔磁填充物。
7.根据权利要求1所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：轴承座两端设置有端盖，所述端盖与电机轴之间的间隙内设置有铜环，所述端盖的侧端设置有 弹簧压板，所述压板能够将铜环封装在端盖内侧，所述弹簧压板的内侧设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧能够沿电机轴的轴向施加推力以限制铜环的轴向位置。
8.根据权利要求1、2、3、5、6或7中任一所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述轴承包括空心圆柱滚子轴承和深沟球轴承，所述深沟球轴承靠近永磁铁一侧设置。
9.根据权利要求8所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述轴承座本体上还设置有端面热电阻传感器，所述端面热电阻传感器的感应端位于空心圆柱滚子轴承的外表面。
10.根据权利要求4所述的永磁悬浮轴承座，其特征在于：所述轴承包括空心圆柱滚子轴承和深沟球轴承，所述深沟球轴承靠近永磁铁一侧设置。
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| CN201720245174.3U CN206694406U (zh) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | 一种永磁悬浮轴承座 |
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| CN110219888A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-10 | 迈格钠磁动力股份有限公司 | 具备磁体防护结构的永磁悬浮轴承和海洋运输设备 |
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2017
- 2017-03-14 CN CN201720245174.3U patent/CN206694406U/zh active Active
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| CN110219888B (zh) * | 2019-06-14 | 2024-01-26 | 迈格钠磁动力股份有限公司 | 具备磁体防护结构的永磁悬浮轴承和海洋运输设备 |
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