CN215409018U - 一种轴向磁轴承装置及磁悬浮结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴向磁轴承装置及磁悬浮结构，能够使转子的一端在竖向上浮空避免与内部直接接触，该轴向磁轴承装置包括：端盖与轴承组连接；能量组设置在端盖内，且转子的一端置于能量组内；感应组设置在端盖上；该磁悬浮结构包括转子、壳体及轴承组，轴承组设置在壳体两端，并与壳体形成动作空间，转子置于动作空间内，且第一端穿过壳体一侧的轴承组后置于外侧，还包括轴向磁轴承装置，轴向磁轴承装置与壳体一侧的轴承组连接，且第一端置于轴向磁轴承装置内；本实用新型提出的轴向磁轴承装置及磁悬浮结构一方面避免了接触产生摩擦力，另一也不会影响转子的转速。

Description

一种轴向磁轴承装置及磁悬浮结构

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，尤其是涉及一种轴向磁轴承装置及磁悬浮结构。

背景技术

磁悬浮蓄能飞轮是让转子轴悬浮在空中运转，以动能的方式储存能量；主要应用于电力调频、轨道交通、不间断电源或石油钻机等领域；

现有技术中，转子在转动的过程中，通过轴承进行支撑，实现转子处于浮空状态，但是在一些特别的领域中，需要整体处于竖向状态下，这样，单纯使用轴承支撑，则会因为转子自身重力的作用下向下端一端，进而造成转子与下端内部接触，虽然仍可以继续进行使用，但是，由于转子与下端内部接触会产生摩擦力，一方面影响转子的转速，另一方面会造成转子及下端内部的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向磁轴承装置及磁悬浮结构，能够使转子的一端在竖向上浮空避免与内部直接接触；

本实用新型提供一种轴向磁轴承装置，包括：

端盖，与轴承组连接；

用于通电后产生磁场力，并使转子的一端处于浮空状态的能量组，设置在端盖内，且转子的一端置于能量组内；

用于获取转子浮空状态的感应组，设置在端盖上。

作为进一步的技术方案，能量组包括：

定子组，设置在端盖内；

绕组组件，设置在定子组上；

磁组件，设置在定子组上。

作为进一步的技术方案，定子组包括：

定子体，设置在端盖内；

容置槽，设置在定子体上。

作为进一步的技术方案，绕组组件包括：

骨架，设置在容置槽中；

绕线组，缠绕在骨架上。

作为进一步的技术方案，磁组件包括：

底板，设置在定子组上；

限位组，设置在底板上；

磁体，设置在限位组内。

作为进一步的技术方案，磁组件还包括：限位板，与底板连接，并将限位组和磁体置于限位板和底板之间。

作为进一步的技术方案，限位组包括：

外圈，设置在底板上；

内圈，设置在底板上，并置于外圈内；

且外圈和内圈之间形成环槽，磁体置于环槽内。

优选的，外圈和内圈与底板同轴设置。

作为进一步的技术方案，感应组包括：

安装座，设置在端盖上；

轴向传感器，设置在安装座上；

固定座，设置在轴向传感器上；

探头，设置在固定座上，且置于端盖内。

本实用新型还提出了一种磁悬浮结构，包括转子、壳体及轴承组，轴承组设置在壳体两端，并与壳体形成动作空间，转子置于动作空间内，且第一端穿过壳体一侧的轴承组后置于外侧，还包括轴向磁轴承装置，轴向磁轴承装置与壳体一侧的轴承组连接，且第一端置于轴向磁轴承装置内。

本实用新型的技术方案通过端盖内的能量组在通电的状态产生磁场力，能够使置于能量组内的转子一端浮空，即实现轴向浮空，配合现有技术中的径向浮空，能够使得整体处于竖向时，转子不会与端盖的内部接触，且在动作的过程中可以通过感应组获取转子的状态，并将获取的状态发送到外部控制装置，通过外部控制装置进行调整，以使转子处于与能量组无接触的状态，一方面避免了接触产生摩擦力，另一也不会影响转子的转速。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种轴向磁轴承装置一个角度的立体图；

图2为本实用新型一种轴向磁轴承装置另一个角度的立体图；

图3为本实用新型一种轴向磁轴承装置的结构示意图；

图4为图3中A-A部分的剖视图。

附图标记说明：

1-端盖；

2-能量组；

21-定子组；211-定子体；212-容置槽；22-绕组组件；221-骨架；222-绕线组；23-磁组件；231-底板；232-限位组；2321-外圈；2322-内圈；2323-环槽；233-磁体；234-限位板；

3-感应组；

31-安装座；32-轴向传感器；33-固定座；34-探头。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，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"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型提出的一种轴向磁轴承装置，包括：

端盖1与轴承组连接；具体的与轴承组的壳体进行连接，通过端盖1进行能量组2和感应组3的安装，对能量组2和感应组3进行保护；能量组2设置在端盖1内，且转子的一端置于能量组2内，本实用新型中，优选的通过若干螺钉或螺栓穿过能量组2后与端盖1内部连接，优选的使用4个螺钉或螺栓；能量组2通电后产生磁场力，并使转子的一端处于浮空状态；感应组3设置在端盖1上；通过感应组3获取转子浮空状态，当然，在本实用新型中，感应组3与外部控制装置连接，感应组3获取转子浮空状态后会产生位置信息，并将产生的位置信息发送到外部控制装置，外部控制装置获取信息后根据位置信息对能量组2进行调整，以控制转子的位置，即外部控制装置铜鼓控制供电量调整能量组2产生磁场力的大小，进而调整转子的位置；其中，

能量组2包括：定子组21、绕组组件22和磁组件23，该定子组21设置在端盖1内；绕组组件22设置在定子组21上；磁组件23设置在定子组21上；通电后，定子组21中的绕组组件22产生磁场力，且磁组件23同时产生磁场力，通过绕组组件22和磁组件23同时产生的磁场力使转子一端浮空；

如图4所示，定子组21包括定子体211和容置槽212，该定子体211设置在端盖1内；容置槽212设置在定子体211上；绕组组件22包括：骨架221和绕线组222，该骨架221设置在容置槽212中；绕线组222缠绕在骨架221上；磁组件23包括底板231、限位组232和磁体233，该底板231设置在定子组21上；限位组232设置在底板231上；磁体233设置在限位组232内；

具体的，将绕线组222缠绕在骨架221上，并将缠绕有绕线组222的骨架221置于容置槽212中，使得缠绕有绕线组222的骨架221嵌入到定子体211内；底板231设置在定子体211上，并在底板231上设置有限位组232，磁体233设置在限位组232内，并通过限位组232限制磁体233的位置，避免磁体233出现位移，进而能够使得产生的磁场力更加稳定；其中，

限位组232包括外圈2321和内圈2322，该外圈2321设置在底板231上；内圈2322设置在底板231上，并置于外圈2321内；且外圈2321和内圈2322之间形成环槽2323，磁体233置于环槽2323内；本实用新型中，磁体233为环形结构，且形状与环槽2323相适配，这样当磁体233置于环槽2323后能够稳定的置于环槽2323中；且，外圈2321和内圈2322与底板231同轴设置，这样当磁体233置于环槽2323后，也使得磁体233与底板231同轴，即底板231、外圈2321、内圈2322和磁体233均与定子体211、骨架221和绕线组222同轴，使得产生的磁场力之间不会相互影响，提高了转子浮空后的稳定性；

另外，本实用新型中，磁组件23还包括限位板234，该限位板234与底板231连接，并将限位组232和磁体233置于限位板234和底板231之间；这样通过限位板234与底板231的组合，进一步增加了限位组232和磁体233的固定，避免出现磁体233发生位移；

感应组3包括：安装座31、轴向传感器32、固定座33和探头34，该安装座31设置在端盖1上；轴向传感器32设置在安装座31上；固定座33设置在轴向传感器32上；探头34设置在固定座33上，且置于端盖1内；具体的，将安装座31置于端盖1的安装孔中，并将固定座33与轴向传感器32连接，且将探头34安装在固定座33上，并使探头34与轴向传感器32连接，将轴向传感器32置于安装座31上，并使探头34置于端盖1内部；在使用阶段通过探头34检测端盖1内(能量组2内)转子的状态，并通过轴向传感器32将获取的状态生成位置信息发送到外部控制装置；

本实用新型还提出了一种磁悬浮结构，包括转子、壳体及轴承组，轴承组设置在壳体两端，并与壳体形成动作空间，转子置于动作空间内，且第一端穿过壳体一侧的轴承组后置于外侧，还包括轴向磁轴承装置，轴向磁轴承装置与壳体一侧的轴承组连接，且第一端置于轴向磁轴承装置内；具体的，端盖1与轴承组连接，第一端置于端盖1内的能量组2内，并在能量组2的作用下使第一端浮空，进而带动转子浮空。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轴向磁轴承装置，其特征在于，包括：

端盖(1)，与轴承组连接；

用于通电后产生磁场力，并使转子的一端处于浮空状态的能量组(2)，设置在所述端盖(1)内，且转子的一端置于所述能量组(2)内；

用于获取转子浮空状态的感应组(3)，设置在所述端盖(1)上。

2.根据权利要求1所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述能量组(2)包括：

定子组(21)，设置在所述端盖(1)内；

绕组组件(22)，设置在所述定子组(21)上；

磁组件(23)，设置在所述定子组(21)上。

3.根据权利要求2所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述定子组(21)包括：

定子体(211)，设置在所述端盖(1)内；

容置槽(212)，设置在所述定子体(211)上。

4.根据权利要求3所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述绕组组件(22)包括：

骨架(221)，设置在所述容置槽(212)中；

绕线组(222)，缠绕在所述骨架(221)上。

5.根据权利要求2所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述磁组件(23)包括：

底板(231)，设置在所述定子组(21)上；

限位组(232)，设置在所述底板(231)上；

磁体(233)，设置在所述限位组(232)内。

6.根据权利要求5所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述磁组件(23)还包括：限位板(234)，与所述底板(231)连接，并将所述限位组(232)和所述磁体(233)置于所述限位板(234)和所述底板(231)之间。

7.根据权利要求5所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述限位组(232)包括：

外圈(2321)，设置在所述底板(231)上；

内圈(2322)，设置在所述底板(231)上，并置于所述外圈(2321)内；

且所述外圈(2321)和所述内圈(2322)之间形成环槽(2323)，所述磁体(233)置于所述环槽(2323)内。

8.根据权利要求7所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述外圈(2321)和所述内圈(2322)与所述底板(231)同轴设置。

9.根据权利要求1所述的轴向磁轴承装置，其特征在于，所述感应组(3)包括：

安装座(31)，设置在所述端盖(1)上；

轴向传感器(32)，设置在所述安装座(31)上；

固定座(33)，设置在所述轴向传感器(32)上；

探头(34)，设置在所述固定座(33)上，且置于所述端盖(1)内。

10.一种磁悬浮结构，包括转子、壳体及轴承组，所述轴承组设置在所述壳体两端，并与所述壳体形成动作空间，所述转子置于所述动作空间内，且第一端穿过所述壳体一侧的轴承组后置于外侧，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的轴向磁轴承装置，所述轴向磁轴承装置与所述壳体一侧的轴承组连接，且所述第一端置于所述轴向磁轴承装置内。

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