CN214534061U - 磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机，其中的磁悬浮轴承包括外壳体，所述外壳体内构造有用于安装径向环的第一安装凹槽，所述径向环与外壳体之间通过螺纹紧固件可拆卸连接。根据本实用新型，有效避免了由于热套导致的外壳体产生不可逆变形现象的发生，进而无需在所述径向环与所述外壳体组装完成后进行二次加工，降低成本，同时能够便于所述径向环与所述外壳体之间的拆装，提高生产效率，且不降低轴承精度、连接更加可靠。

Description

磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机

技术领域

本实用新型属于磁悬浮轴承制造技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机。

背景技术

磁悬浮电机是通过磁悬浮轴承与转子的磁力相互作用，从而使转子悬浮在一定的位置，使定转子之间的机械摩擦为零，能很好地提高电机转速并延长使用寿命。其中磁悬浮轴承是磁悬浮电机的重要组成部分，它主要是控制转子的轴向以及径向的力，保证悬浮精度。现有已知的一种磁悬浮径向轴承结构(如图1所示)，该磁悬浮径向轴承的组成包括：壳体、径向环、铁芯、绕组。

该轴承中，壳体通常采用非导磁合金材料，其作用是固定轴承定子组件并连接电机机壳；径向环需采用导磁材料，起到导通磁路的作用；铁芯由硅钢片叠压形成，作用是使绕组叠绕在其上以及导通磁路；定子绕组为漆包线，主要是为磁悬浮径向轴承提供电磁力。铁芯通过硅钢片叠压成型，绕组通过绕线固定在铁芯上，随后铁芯外圆柱面与径向环的内圆柱面、径向环外圆柱面与壳体的内圆柱面均采用过盈配合固定，使壳体、径向环、铁芯、绕组形成一个整体。

上述磁悬浮径向轴承主要存在以下缺点：

(1)壳体与径向环材料性能不同(铝合金与钢材)，硬度存在差异，采用热套会造成壳体不可逆变形，装拆十分不方便，多次装拆还会影响装配同轴度，进而影响悬浮精度；另外，热套过程中，壳体不可避免地将发生变形，在热套组装完毕后还需要对壳体进行精车，保证壳体的装配尺寸，若此时精车出现失误，将会导致整个壳体报废，造成巨大浪费；

(2)磁悬浮径向轴承在工作时，需要不断调整电磁力的大小，从而形成交变磁场，这时轴承组件将会因为铁损、铜损以及涡流损耗产生热量，使整个磁悬浮轴承温度逐渐升高，由于不同材料的热膨胀系数不同，铝合金壳体的热膨胀系数大概为径向环与铁芯的两倍，所以在恶劣的环境下，零部件之间的过盈量会减小，受到冲击时甚至会导致铁芯与径向环、径向环与壳体之间松脱，导致磁悬浮轴承无法使用；

(3)磁悬浮径向轴承壳体是由一整块坯料加工成型，壳体外圆切削区域较大，导致很多原材料浪费，经济效益低。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机，以克服现有技术中径向环与外壳体之间采用过盈组装导致外壳体产生不可逆变形需二次精车、多次拆装不便且易降低轴承精度的不足。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种磁悬浮轴承，包括外壳体，所述外壳体内构造有用于安装径向环的第一安装凹槽，所述径向环与外壳体之间通过螺纹紧固件可拆卸连接。

优选地，所述第一安装凹槽为圆台槽，所述径向环的外环壁的形状与所述圆台槽匹配。

优选地，所述磁悬浮轴承还包括铁芯，所述径向环上构造有第二安装凹槽，所述铁芯安装于所述第二安装凹槽内，且所述第二安装凹槽与所述铁芯之间通过凹凸结构连接。

优选地，所述铁芯的外圆柱壁上构造有多个定位凹槽，所述第二安装凹槽的槽侧壁上构造有多个凸起，多个凸起分别一一对应地插装于多个所述第二安装凹槽内。

优选地，所述外壳体包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体之间栓接。

优选地，所述第一安装凹槽构造于所述第二壳体朝向所述第一壳体的一侧。

优选地，所述第二安装凹槽构造于所述径向环远离所述第一壳体的一侧，所述第二壳体上构造有转轴孔，所述转轴孔与所述第二安装凹槽同轴，所述转轴孔的孔径小于所述铁芯的外径。

优选地，所述铁芯上具有多个齿，每个所述齿上构造有贯通所述铁芯的轴向两个端面的通孔。

本实用新型还提供一种磁悬浮电机，包括磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。

本实用新型还提供一种压缩机，包括磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。

本实用新型提供的一种磁悬浮轴承、磁悬浮电机、压缩机，所述径向环与所述外壳体之间由现有技术中的热套方式改进为本实用新型中的通过螺纹紧固件实现的可拆卸连接方式，有效避免了由于热套导致的外壳体产生不可逆变形现象的发生，进而无需在所述径向环与所述外壳体组装完成后进行二次加工，降低成本，同时能够便于所述径向环与所述外壳体之间的拆装，提高生产效率，且不降低轴承精度、连接更加可靠。

附图说明

图1为现有技术中的磁悬浮径向轴承的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例的磁悬浮轴承的内部结构示意图；

图3为图2中的第一壳体、第二壳体及径向环的装配结构示意图；

图4为图2中的铁芯的轴向投影图；

图5为图2中的铁芯与径向环的装配结构示意图。

附图标记表示为：

1、外壳体；12、第一壳体；13、第二壳体；2、径向环；22、凸起；3、铁芯；31、定位凹槽；32、齿；33、通孔；4、螺纹紧固件；5、绕组。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本实用新型的实施例，提供一种磁悬浮轴承，具体例如为一种磁悬浮径向轴承，包括由非导磁材料制作形成的外壳体1，所述外壳体1的外侧与电机或者压缩机的相应轴承室配合形成连接，所述外壳体1内构造有用于安装径向环2的第一安装凹槽，所述径向环2采用导磁材料制作形成，所述径向环2与外壳体1之间通过螺纹紧固件4可拆卸连接。该技术方案中，所述径向环2与所述外壳体1之间由现有技术中的热套方式改进为本实用新型中的通过螺纹紧固件4实现的可拆卸连接方式，有效避免了由于热套导致的外壳体1产生不可逆变形现象的发生，进而无需在所述径向环2与所述外壳体1组装完成后进行二次加工，降低成本，同时能够便于所述径向环2 与所述外壳体1之间的拆装，提高生产效率，且不降低轴承精度、连接更加可靠。

在一些实施方式中，所述第一安装凹槽(图中未标引)为圆台槽，也即所述第一安装凹槽的纵断面呈等腰梯形，此时所述径向环2的外环壁的形状与所述圆台槽匹配，也即所述径向环2的外环壁成圆台状，采用圆台槽能够对所述径向环2的组装形成引导，使所述径向环2能够更加方便的被组装。

所述磁悬浮轴承还包括铁芯3，所述径向环2上构造有第二安装凹槽(图中未标引)，所述铁芯3安装于所述第二安装凹槽内，且所述第二安装凹槽与所述铁芯3之间通过凹凸结构连接。该技术方案中，将所述铁芯3与所述径向环2的连接方式由现有技术中热套改进为本实用新型的通过凹凸结构连接，能够降低所述铁芯3与所述径向环2之间由于热套带来的变形，同时还能够有效防止两者在轴承运转过程中升温带来的变形不一致导致铁芯3从所述径向环2 上脱离的现象发生。作为一种优选的实施方式，所述铁芯3的外圆柱壁上构造有多个定位凹槽31，所述第二安装凹槽的槽侧壁上构造有多个凸起22，多个凸起22分别一一对应地插装于多个所述第二安装凹槽内，将所述定位凹槽31 构造于所述铁芯3的外圆柱壁上能够减少铁芯材料的耗损。所述铁芯3具体可以采用硅钢片叠装形成。

在一些实施方式中，所述外壳体1包括第一壳体12、第二壳体13，所述第一壳体12与所述第二壳体13之间采用螺栓及对应的螺母栓接。该技术方案中将现有技术中整体结构的壳体采用彼此相对独立的第一壳体12及第二壳体 13组装形成，一方面能够使第一壳体12与第二壳体13的原材料规格尺寸的选择更加灵活，具体的，假定本实用新型中的所述外壳体1在外形结构上与图1 所示的现有技术中的壳体相同，此时，将外圆尺寸相对较小的部分作为本实用新型的所述第一壳体12单独加工，而外圆尺寸相对较大的部分则作为本实用新型的所述第二壳体13单独加工，从而能够使外圆切削加工的区域变的更小，能够显著降低材料成本。

所述第一安装凹槽构造于所述第二壳体13朝向所述第一壳体12的一侧，此时，所述第一壳体12处于所述第一安装凹槽的槽口一侧，所述第一壳体12、第二壳体13(第一安装凹槽的槽底壁以及槽侧壁)以及所述螺纹紧固件4共同对所述径向环2的自由度(六自由度)形成可靠限定，有效防止所述径向环2 的轴向窜动、径向跳动、周向转动。

在一些实施方式中，所述第二安装凹槽构造于所述径向环2远离所述第一壳体12的一侧，所述第二壳体13上构造有转轴孔(图中未标引)，所述转轴孔与所述第二安装凹槽同轴，所述转轴孔的孔径小于所述铁芯3的外径，此时，所述第二安装凹槽(槽底壁以及槽侧壁)、凹凸结构以及所述第一安装凹槽的槽底壁共同对所述铁芯3的自由度(六自由度)形成可靠限定，有效防止所述铁芯3的轴向窜动、径向跳动、周向转动。

所述铁芯3上具有多个齿32，每个所述齿32上绕设有绕组5，每个所述齿32上构造有贯通所述铁芯3的轴向两个端面的通孔33，以能够对所述齿32 进行冷却。

根据本实用新型的实施例，还提供一种磁悬浮电机，包括磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。

根据本实用新型的实施例，还提供一种压缩机，包括磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括外壳体(1)，所述外壳体(1)内构造有用于安装径向环(2)的第一安装凹槽，所述径向环(2)与外壳体(1)之间通过螺纹紧固件(4)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一安装凹槽为圆台槽，所述径向环(2)的外环壁的形状与所述圆台槽匹配。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，还包括铁芯(3)，所述径向环(2)上构造有第二安装凹槽，所述铁芯(3)安装于所述第二安装凹槽内，且所述第二安装凹槽与所述铁芯(3)之间通过凹凸结构连接。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述铁芯(3)的外圆柱壁上构造有多个定位凹槽(31)，所述第二安装凹槽的槽侧壁上构造有多个凸起(22)，多个凸起(22)分别一一对应地插装于多个所述第二安装凹槽内。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述外壳体(1)包括第一壳体(12)、第二壳体(13)，所述第一壳体(12)与所述第二壳体(13)之间栓接。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一安装凹槽构造于所述第二壳体(13)朝向所述第一壳体(12)的一侧。

7.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述第二安装凹槽构造于所述径向环(2)远离所述第一壳体(12)的一侧，所述第二壳体(13)上构造有转轴孔，所述转轴孔与所述第二安装凹槽同轴，所述转轴孔的孔径小于所述铁芯(3)的外径。

8.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述铁芯(3)上具有多个齿(32)，每个所述齿(32)上构造有贯通所述铁芯(3)的轴向两个端面的通孔(33)。

9.一种磁悬浮电机，包括磁悬浮轴承，其特征在于，所述磁悬浮轴承为权利要求1至8中任一项所述的磁悬浮轴承。

10.一种压缩机，包括磁悬浮轴承，其特征在于，所述磁悬浮轴承为权利要求1至8中任一项所述的磁悬浮轴承。

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