CN210468982U - 一种高速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速电机，包括前端盖、壳体、后盖、定子铁芯、转子铁芯、转轴、第一空气轴承和第二空气轴承，在转轴尾部安装有一个止推盘，止推盘的盘面上嵌装有小永磁体，在壳体的第一端板上安装有前环形永磁体，在后盖内安装有后环形永磁体，盘面位于前环形永磁体和后环形永磁体之间，小永磁体与前环形永磁体同极相斥配对，小永磁体与后环形永磁体也是同极相斥配对，通过小永磁体分别对前环形永磁体和后环形永磁体产生斥力，多个永磁体组成止推装置，该尺寸容差性高，对零件精度要求低，可以有效减低电机的制造成本，另外，直接利用永磁体的自身特性，控制简单，维修方便，且使电机结构紧凑，缩小电机整体的占用空间。

Description

一种高速电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其是一种高速电机。

背景技术

离心式空压机以其噪音小、效率高而获得广泛应用，其转速可超过10万RPM，传统机械轴承在此工况下寿命较短且摩擦损失较大，因此普遍使用空气轴承或电磁轴承。使转子组件在转动过程当中只与空气发生接触，减小摩擦发热及磨损。无论是电磁轴承还是空气轴承，只是让转子与空气接触，并不像传统机械轴承那样有一定的轴向限位作用，因此需要设置轴向止推装置，目前，常用的轴向止推装置有电磁止推装置或空气止推装置。

如图1所示，现有技术中采用空气止推装置的高速电机包括前端盖1E、壳体2E、后盖3E、定子铁芯4E、转子铁芯5E、转轴6E、第一空气轴承71E和第二空气轴承72E，壳体2E包括第一端板21E和从第一端板21E边缘轴向凸出的第一套筒22E，在第一端板21E的中间设置有第一轴承座211E，前端盖1E包括第二端板11E和从第二端板11E中间轴向凸出的第二轴承座12E，前端盖1E安装在第一套筒22E的端部且中间形成第一空腔81E，第一空气轴承71E和第二空气轴承72E分别嵌装第一轴承座211E和第二轴承座12E中，定子铁芯4E和转子铁芯5E安装在第一空腔81E内，转轴6E支承在第一空气轴承71E和第二空气轴承72E上，转子铁芯5E套装在转轴6E上，在转轴6E的尾部61E套装固定有一个止推盘9E，后盖3E安装在第一端板21E的外端面212E上且中间形成第二空腔82E，止推盘9E的盘面91E位于第二空腔82E内，在第一端板21E的外端面212E上还安装有第一空气止推轴承20E，在后盖3E的内端面31E上安装有第二空气止推轴承30E，止推盘9E穿过第一空气止推轴承20E，盘面91E位于第一空气止推轴承20E和第二空气止推轴承30E之间，该种结构可以通过两空气止推轴承分别产生上、下的压力空气膜作用在止推盘的盘面上，使止推盘上下两端受到同等压力，从而减小转轴在轴向方向上的上下窜动，达到轴向止推的效果。

但目前的空气止推轴承由于尺寸较小，安装间隙需要控制在比较小的范围内，所以对于电机的零件的尺寸制造精度要求高，而且对于电机整体的组装精度要求也高，若果电机零件的制造精度或者组装精度达不到要求，转轴容易与空气止推轴承发生摩擦或者造成两空气止推轴承止推力不足从而导致转轴发生上下窜动；当然，此问题可以通过提高零件的制造精度来解决，但提高零件的制造精度会导致零件的制造成本升高，从而增加电机整机的成本。

目前，为了解决空气止推轴承对电机的零件精度、组装精度要求高的问题，已有人采用电磁止推轴承代替空气止推轴承，由于电磁止推轴承的队尺寸的容差性高，采用电磁止推轴承对电机的零件精度要求低，可以降低零件的制造成本，但是电磁止推轴承需要通过电磁控制单元控制，这样会使电机的整体结构增大，从而使电机的整体占用空间增大；采用电磁控制单元控制，使其控制复杂，不利于维修。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种高速电机，为了解决现有技术中的高速电机采用空气止推轴承会导致电机制造成本增多的技术问题。

本实用新型的另一个目的是提供一种高速电机，为了解决现有技术中的高速电机采用电磁止推轴承会导致电机的整体占用增大，控制复杂，不利于维修的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高速电机，它包括前端盖、壳体、后盖、定子铁芯、转子铁芯、转轴、第一空气轴承和第二空气轴承，壳体包括第一端板和从第一端板边缘轴向凸出的第一套筒，在第一端板的中间设置有第一轴承座，前端盖包括第二端板和从第二端板中间轴向凸出的第二轴承座，前端盖安装在第一套筒的端部且中间形成第一空腔，第一空气轴承和第二空气轴承分别嵌装第一轴承座和第二轴承座中，定子铁芯和转子铁芯安装在第一空腔内，转轴支承在第一空气轴承和第二空气轴承上，转子铁芯套装在转轴上，在转轴的尾部套装固定有一个止推盘，在止推盘的盘面上嵌装有若干个小永磁体，后盖安装在第一端板的外端面上且中间形成第二空腔，盘面位于第二空腔内，在第一端板的外端面上还安装有前环形永磁体，在后盖的内端面上安装有后环形永磁体，止推盘穿过前环形永磁体，盘面位于前环形永磁体和后环形永磁体之间，小永磁体的一端与前环形永磁体同极相斥配对，小永磁体的另一端与后环形永磁体也是同极相斥配对。

优选地，所述小永磁体至少有4个，周向均匀分布在盘面上。

优选地，小永磁体围成的内径D1大于前环形永磁体和后环形永磁体的内径D2，小永磁体围成的外径D3小于前环形永磁体和后环形永磁体的外径D4。

优选地，在止推盘的盘面中间轴向凸出有第二套筒，第二套筒套装在转轴上并嵌套在第一空气轴承里。

优选地，在止推盘的盘面上还开设有供螺钉穿过的通孔，止推盘与转轴是通过螺钉紧固在一起的。

优选地，所述小永磁体的磁性强于前环形永磁体和后环形永磁体的磁性。

本实用新型与现有技术相比，有以下优点：

1、在止推盘的盘面上嵌装有小永磁体，在壳体的第一端板的外端面上还安装有前环形永磁体，在后盖的内端面上安装有后环形永磁体，止推盘穿过前环形永磁体，盘面位于前环形永磁体和后环形永磁体之间，小永磁体的一端与前环形永磁体同极相斥配对，小永磁体的另一端与后环形永磁体也是同极相斥配对，通过小永磁体分别对前环形永磁体和后环形永磁体产生斥力，使转轴不会发生上下窜动，从而达到止推的效果，采用多个永磁体组成止推装置，该尺寸容差性高，对电机的零件精度要求低，可以有效减低电机的制造成本，另外，直接利用永磁体的自身特性，控制简单，维修方便，且可以使电机结构紧凑，缩小电机整体的占用空间。

2、本实用新型的其它优点在说明书实施例部分做详细的描述。

附图说明

图1为现有技术提供的采用空气止推轴承的高速电机的半剖图；

图2为本实用新型提供的高速电机的半剖图；

图3为本实用新型提供的转子铁芯、转轴和止推盘组装结构的半剖图；

图4为本实用新型提供的不带前端盖、壳体、后盖和定子铁芯的高速电机的半剖图；

图5为图4提供的A部分的放大图；

图6为本实用新型提供的止推盘和小永磁体组装的截面图；

图7为本实用新型提供的前环形永磁体、后环形永磁体和小永磁体的磁极分布示意图；

图8为本实用新型提供的另一种前环形永磁体、后环形永磁体和小永磁体的磁极分布示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2至图6所示，本实施例提供了一种高速电机，它包括前端盖1、壳体2、后盖3、定子铁芯4、转子铁芯5、转轴6、第一空气轴承7A和第二空气轴承7B，壳体2包括第一端板21和从第一端板21边缘轴向凸出的第一套筒22，在第一端板21的中间设置有第一轴承座211，前端盖1包括第二端板11和从第二端板11中间轴向凸出的第二轴承座12，前端盖1安装在第一套筒22的端部且中间形成第一空腔8A，第一空气轴承7A和第二空气轴承7B分别嵌装第一轴承座211和第二轴承座12中，定子铁芯4和转子铁芯5安装在第一空腔8A内，转轴6支承在第一空气轴承7A和第二空气轴承7B上，转子铁芯5套装在转轴6上，在转轴6的尾部61套装固定有一个止推盘9，在止推盘9的盘面91上嵌装有若干个小永磁体10A，后盖3安装在第一端板21的外端面212上且中间形成第二空腔8B，盘面91位于第二空腔8B内，在第一端板21的外端面212上还安装有前环形永磁体20A，在后盖3的内端面31上安装有后环形永磁体30A，止推盘9穿过前环形永磁体20A，盘面91位于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A之间，小永磁体10A的一端与前环形永磁体20A同极相斥配对，小永磁体10A的另一端与后环形永磁体30A也是同极相斥配对，通过小永磁体10A分别对前环形永磁体20A和后环形永磁体30A产生斥力，使转轴6不会发生上下窜动，从而达到止推的效果，采用多个永磁体组成止推装置，该尺寸容差性高，对电机的零件精度要求低，可以有效减低电机的制造成本，另外，直接利用永磁体的自身特性，控制简单，维修方便，且可以使电机结构紧凑，缩小电机整体的占用空间。

优选地，所述小永磁体10A至少有4个，周向均匀分布在盘面91上，确保止推盘9受力均匀，可以保证转轴6转动时的稳定性，使电机能够稳定运作。

优选地，小永磁体10A围成的内径D1大于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A的内径D2，小永磁体10A围成的外径D3小于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A的外径D4，保证整个小永磁体都处于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A产生的磁场中，确保斥力足够大，使转轴6在转动时更加稳定。

优选地，在止推盘9的盘面91中间轴向凸出有第二套筒92，第二套筒92套装在转轴6上，并且止推盘9的中心与转轴的中心在同一直线上，利用第二套筒92套装在转轴上，重复定位性高，拆装简单，还能够保证转轴6与止推盘9的同心度。

优选地，所述第二套筒92嵌套在第一空气轴承7A里，使第一空气轴承7A能够支承起转轴6，确保转轴6转动稳定。

优选地，在止推盘9的盘面91上还开设有供螺钉穿过的通孔911，在转轴6的尾部61设置有螺孔62，螺孔62与通孔911一一对应，螺钉(图未视)穿过通孔911旋紧到螺孔62中，止推盘9与转轴6通过螺钉紧固在一起，该安装方式简单，组装方便。

前环形永磁体20A、后环形永磁体30A和小永磁体10A的磁极分布如图7所示，前环形永磁体20A与小永磁体10A配对，前环形永磁体20A相对小永磁体10A的一端的磁极可以是前环形永磁体20A的S极，而小永磁体10A相应的一端同样也是S极；后环形永磁体30A与小永磁体10A配对，后环形永磁体30A相对小永磁体10A的一端的磁极可以是后环形永磁体30A的N极，而小永磁体10A相应的一端同样也是N极；前环形永磁体20A和后环形永磁体30A是异极相吸配对的。

同样地，另一种前环形永磁体20A、后环形永磁体30A和小永磁体10A的磁极分布如图8所示，前环形永磁体20A与小永磁体10A配对，前环形永磁体20A相对小永磁体10A的一端的磁极也可以是前环形永磁体20A的N极，而小永磁体10A相应的一端同样也是N极；后环形永磁体30A与小永磁体10A配对，后环形永磁体30A相对小永磁体10A的一端的磁极也可以是后环形永磁体30A的S极，而小永磁体10A相应的一端同样也是S极；前环形永磁体20A和后环形永磁体30A是异极相吸配对的。

优选地，所述小永磁体10A的磁性强于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A的磁性，确保小永磁体10A分别对前环形永磁体20A和后环形永磁体30A产生的斥力大于前环形永磁体20A和后环形永磁体30A间的相互引力。

以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高速电机，它包括前端盖(1)、壳体(2)、后盖(3)、定子铁芯(4)、转子铁芯(5)、转轴(6)、第一空气轴承(7A)和第二空气轴承(7B)，壳体(2)包括第一端板(21)和从第一端板(21)边缘轴向凸出的第一套筒(22)，在第一端板(21)的中间设置有第一轴承座(211)，前端盖(1)包括第二端板(11)和从第二端板(11)中间轴向凸出的第二轴承座(12)，前端盖(1)安装在第一套筒(22)的端部且中间形成第一空腔(8A)，第一空气轴承(7A)和第二空气轴承(7B)分别嵌装第一轴承座(211)和第二轴承座(12)中，定子铁芯(4)和转子铁芯(5)安装在第一空腔(8A)内，转轴(6)支承在第一空气轴承(7A)和第二空气轴承(7B)上，转子铁芯(5)套装在转轴(6)上，其特征在于：在转轴(6)的尾部(61)套装固定有一个止推盘(9)，在止推盘(9)的盘面(91)上嵌装有若干个小永磁体(10A)，后盖(3)安装在第一端板(21)的外端面(212)上且中间形成第二空腔(8B)，盘面(91)位于第二空腔(8B)内，在第一端板(21)的外端面(212)上还安装有前环形永磁体(20A)，在后盖(3)的内端面(31)上安装有后环形永磁体(30A)，止推盘(9)穿过前环形永磁体(20A)，盘面(91)位于前环形永磁体(20A)和后环形永磁体(30A)之间，小永磁体(10A)的一端与前环形永磁体(20A)同极相斥配对，小永磁体(10A)的另一端与后环形永磁体(30A)也是同极相斥配对。

2.根据权利要求1所述的一种高速电机，其特征在于：所述小永磁体(10A)至少有4个，周向均匀分布在盘面(91)上。

3.根据权利要求2所述的一种高速电机，其特征在于：小永磁体(10A)围成的内径D1大于前环形永磁体(20A)和后环形永磁体(30A)的内径D2，小永磁体(10A)围成的外径D3小于前环形永磁体(20A)和后环形永磁体(30A)的外径D4。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种高速电机，其特征在于：在止推盘(9)的盘面(91)中间轴向凸出有第二套筒(92)，第二套筒(92)套装在转轴(6)上并嵌套在第一空气轴承(7A)里。

5.根据权利要求4所述的一种高速电机，其特征在于：在止推盘(9)的盘面(91)上还开设有供螺钉穿过的通孔(911)，止推盘(9)与转轴(6)是通过螺钉紧固在一起的。

6.根据权利要求1所述的一种高速电机，其特征在于：所述小永磁体(10A)的磁性强于前环形永磁体(20A)和后环形永磁体(30A)的磁性。

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