CN218817105U - 一种无轴磁悬浮式风机和设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无轴磁悬浮式风机和设备，其特征在于：包括筒架、径向磁力环、定子、永磁转子、第一轴向磁力环和第二轴向磁力环；所述永磁转子与所述筒架之间具有环形悬浮间隙；所述径向磁力环用于对所述永磁转子的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架内并保持同心，所述定子用于驱动所述永磁转子转动；所述第一轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙，该第二轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙；所述永磁转子中心设有风孔，所述风孔内壁上具有叶片。本实用新型通过永磁转子径向轴向磁悬浮运动而产生轴向风力，可实现无轴传动、无摩擦、低噪音、损耗小等优点。

Description

一种无轴磁悬浮式风机和设备

技术领域

本实用新型属于一种无轴磁悬浮式风机和设备。

背景技术

轴流风机，用途非常广泛，就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇，空调外机风扇等。而常规的轴流风机采用电机驱动，而该电机通过电机支架固定在风筒内，电机输出轴通过传动轴与扇叶同轴连接并驱动该扇叶在风筒内转动而产生轴向风(可参见CN113417873A、CN109611359 A)。由于现有采用有轴方式时由于该电机和传动轴在风筒(风道或风孔)内，存在既占据内部空间，减少了风量，也增加的风阻；

而另外，目前公开专号为的一种CN208203623U(飞行器用电驱扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶)包括定子部件和转子部件，所述定子部件安装在涵道筒架上，所述转子部件通过轴承或导轨与涵道筒架连接；所述定子部件包括安装在涵道筒架内的电枢和固定在涵道筒架上的控制器，所述电枢与控制器以电连接，通过控制器控制可在通电时形成交替的磁场推动转子部件旋转；所述转子部件包括转轮架、永磁体、叶片，所述永磁体固定在转轮架外壁，所述叶片固定在转轮架内壁。工作时通过定子部件驱动转子部件转动，该转子部件内自带的叶片旋转运动而产生轴向风。其采用无轴方式而可克服上述有轴传动式轴流风机的缺点，但是其仍然存在以下不足并分析如下：

由于其转子部件是通过轴承或导轨与涵道筒架连接，因此在转动时有相互接触并产生有机械摩擦而能耗大、噪音大、需加润滑油、寿命过短等等自身缺陷；而无法满足工作时无摩擦、低能耗、无润滑、超静音、无磨损、寿命长等更高要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无轴磁悬浮式风机，以解决有轴方式时存在风筒(风道或风孔)内被占据内部空间，风量小，阻力大的问题，同时也解决无轴方式时转子(或转子部件)与定子之间有机械摩擦而能耗大、噪音大、需加润滑油、寿命短等问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：包括筒架、径向磁力环、定子、永磁转子、第一轴向磁力环和第二轴向磁力环；所述永磁转子位于所述筒架内，所述永磁转子与所述筒架之间具有环形悬浮间隙；所述径向磁力环和所述定子固定在所述筒架上，且所述径向磁力环用于对所述永磁转子的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架内并保持同心，所述定子用于驱动所述永磁转子转动；所述第一轴向磁力环和所述第二轴向磁力环固定在所述筒架上并分别位于所述永磁转子轴向两侧；所述第一轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙，该第二轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙；所述永磁转子中心设有风孔，所述风孔内壁上具有叶片或在旋转时可产生风的结构。

采用上述方案，在工作时，所述定子驱动所述永磁转子在筒架内转动，而该永磁转子内的叶片或其他在旋转时可产生风的结构是随同运动并在其所述风孔内产生轴向的风力。

第一、由于在风孔内无现有技术中的电机支架、电机及传动轴等零件，该风孔内无轴方式工作，不会占据风道内的空间，因此可增加风量并降低风阻，可解决有轴方式时存在风筒(或风道或风孔)内被占据内部空间，风量小，阻力大的问题；

第二、由于该径向磁力环用于对所述永磁转子的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架内并保持同心，而所述永磁转子与所述筒架之间具有环形悬浮间隙，因此永磁转子径向悬浮时与筒架间隔且周向不接触，可实现在径向上周向间隔地磁悬浮并同心转动，相互无接触和无机械摩擦，可解决现有无轴方式时转子(或转子部件)与定子之间有机械摩擦而存在能耗大、配合状态受到冷热变化影响大、噪音大、需加润滑油、寿命短等问题；

第三、由于所述第一轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙，该第二轴向磁力环与所述永磁转子之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙；该永磁转子轴向悬浮且双向排斥，因此永磁转子是不会与第一轴向磁力环和第二轴向磁力环轴向碰撞接触，可解决该永磁转子若轴向跳动碰撞而噪音大的问题。所述永磁转子轴向和径向上无接触和无机械摩擦而实现全悬浮无碰撞运动，可达到超低静音的效果。

而在产生轴向风力时由于所述永磁转子被轴向悬浮且在轴向双侧同时上无机械摩擦，因此可实现径向和轴向全悬浮，能满足无机械摩擦、低能耗、无润滑、无噪音、寿命长等更高要求。

优选地，所述第一轴向磁力环或/和所述第二轴向磁力环采用轴向磁力线圈；在工作时，当所述永磁转子转速发生变化时所述第一轴向磁力环或/和所述第二轴向磁力环所产生的轴向磁力也随之变化，以使第一轴向悬浮间隙和第二轴向悬浮间隙大小保持不变。由于该永磁转子内的叶片或其他在旋转时可产生风的结构转动而会产生轴向的后坐力，而通过该所述第一轴向磁力环或/和所述第二轴向磁力环采用轴向磁力线圈的轴向磁力变化，进而达到可抑制和抵消后坐力的目的。尤其解决当该永磁转子转速发生变化(特别是档位突变)时，该永磁转子轴向跳动会非常明显的问题。

优选地，所述叶片具有多个且沿周向均匀分布。

进一步地，各所述叶片尖端延伸到中心处并连为一体。

优选地，所述径向磁力环和所述定子均具有多个并沿所述筒架轴向间隔对应分布；所述第一轴向磁力环和所述第二轴向磁力环在所述筒架内交替分布。

优选地，所述筒架包括外罩筒和内衬筒；所述外罩筒内具有进风部、装配腔和出风部，该第一轴向磁力环和第二轴向磁力环分别卡限在所述装配腔内两端；所述内衬筒位于所述装配腔内并被夹在该第一轴向磁力环和第二轴向磁力环之间；所述径向磁力环和定子被夹在所述内衬筒外壁与所述外罩筒内壁之间；所述永磁转子包括第一环体，在该第一环体内嵌有永磁体；所述第一环体外侧壁与所述内衬筒内侧壁之间具有环形悬浮间隙；该内衬筒内侧壁设有限位环槽；所述第一环体外侧壁上设有配合环，该配合环插入限位环槽内且不接触。

优选地，所述外罩筒包括可相互对接固定的两个半外罩筒；所述内衬筒包括可相互套接的上衬筒和下衬筒；

所述上衬筒具有第一套体和第一外凸环，该第一外凸环设置在所述第一套体上端；所述下衬筒具有第二套体、第二外凸环和第二内凸环；该第二内凸环设置在所述第二套体内中部，该第二外凸环设置在所述第二套体下端；该第二套体外套在该第一套体上，该第二套体上端面与第一外凸环下侧面相抵；该第一外凸环下侧面与第二外凸环上侧面之间形成外卡环槽；所述径向磁力环和定子被夹紧在外卡环槽内且不能轴向位移；该第一套体下端面与第二内凸环上侧面之间形成所述限位环槽。

本实用新型还公开了一种设备，其具有上述技术方案中任一项所述的一种无轴磁悬浮式风机。

优选地，所述设备可为风扇、飞行器、吸尘器、无人机、空调或扫地机器人、吹风机、排气扇、油烟机、空气净化器、水下静音螺旋桨、笔记本散热风扇、手机散热风扇或者台式电脑散热风扇中任一种。

本实用新型的有益效果：

第一、本实用新型可实现无轴磁悬浮转动而产生轴向风力，具有不会占据风道内的空间，可增加风量并降低风阻等优点

第二、本实用新型可实现永磁转子的径向和轴向全悬浮，能满足无机械摩擦、低能耗、无轴向跳动、不抖动、无润滑、无噪音、寿命长等更高要求；

第三、本实用新型由于该永磁转子内的叶片或其他在旋转时可产生风的结构转动而会产生轴向的后坐力，而通过该所述第一轴向磁力环或/和所述第二轴向磁力环采用轴向磁力线圈的轴向磁力变化，进而达到可抑制和抵消后坐力的目的，尤其解决当该永磁转子转速发生变化(特别是档位突变)时该永磁转子轴向跳动会非常明显的问题；

第四、本实用新型可应用于所述设备可为风扇、飞行器、吸尘器、无人机、空调或扫地机器人等上，可并提高综合性能；

第五、本实用新型筒架内的第一轴向磁力环、第二轴向磁力环、径向磁力环、定子和永磁转子可实现快速装配，同时具有组装简单，结构巧妙，不易松动，可长期性能可靠稳定等优点；

第六、本实用新型具有节能，可达高转速(风量大)，可做超小型风力装置，适用面广，成果转化多等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中一种无轴磁悬浮式风机的主视剖面图。

图2是本实用新型实施例一中一种无轴磁悬浮式风机的半剖立体图。

图3是本实用新型实施例一中一种无轴磁悬浮式风机的俯视图。

图4是本实用新型实施例一中一种无轴磁悬浮式风机的立体图。

图5是本实用新型实施例二中一种无轴磁悬浮式风机的主视剖面图。

图6是本实用新型实施例二中一种无轴磁悬浮式风机的半剖立体图。

图7是本实用新型实施例三中一种无轴磁悬浮式风机的主视剖面图。

图8是本实用新型实施例三中一种无轴磁悬浮式风机的半剖立体图。

图9是本实用新型实施例三中一种无轴磁悬浮式风机的分体爆炸图。

图10是本实用新型实施例三中外罩筒的立体图。

图11是本实用新型实施例三中内衬筒的立体图。

图12是本实用新型实施例三中内衬筒、径向磁力环、定子和永磁转子体装配状态时的半剖立体图。

图13是本实用新型实施例四中一种无轴磁悬浮式风机永磁转子的立体图。

图14是本实用新型实施例五中一种设备的半剖立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例一：参见图1-4，一种无轴磁悬浮式风机，其包括筒架1、径向磁力环2、定子3、永磁转子4、第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6；所述永磁转子4位于所述筒架1内，所述永磁转子4与所述筒架1之间具有环形悬浮间隙K；所述径向磁力环2和所述定子3固定在所述筒架1上，且所述径向磁力环2用于对所述永磁转子4的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架1内并保持同心，所述定子3用于驱动所述永磁转子4转动；所述第一轴向磁力环5和所述第二轴向磁力环6固定在所述筒架1上并分别位于所述永磁转子4轴向两侧；所述第一轴向磁力环5与所述永磁转子4之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙M-1，该第二轴向磁力环6与所述永磁转子4之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙M-2；所述永磁转子4中心设有风孔4-1，所述风孔4-1内壁上具有叶片4-2或其他在旋转时可产生风的结构(如风浆或扇叶等)。

优选地，该径向磁力环2和定子3固定为一体。

具体地，所述叶片4-2具有多个(如4个)且沿周向均匀分布。

在工作时，所述定子3驱动所述永磁转子4在筒架1内转动，而该永磁转子4内的各叶片4-2(或其他在旋转时可产生风的结构)是随同运动并在其所述风孔4-1内产生轴向的风力。

第一、而由于在风孔4-1内无现有技术中的电机支架、电机及传动轴等零件，该风孔4-1内无轴方式工作，不会占据风道内的空间，因此可增加风量并降低风阻，可解决有轴方式时存在风孔内被占据内部空间，风量小，阻力大的问题；

第二、由于该径向磁力环2用于对所述永磁转子4的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架1内并保持同心，而所述永磁转子4与所述筒架1之间具有环形悬浮间隙K，因此永磁转子4径向悬浮时与筒架1间隔且周向不接触，可实现在径向上周向间隔地磁悬浮并同心转动，相互无接触和无机械摩擦，可解决现有无轴方式时转子与定子之间有机械摩擦而存在能耗大、配合状态受到冷热变化影响大、噪音大、需加润滑油、寿命短等问题；

第三、由于所述第一轴向磁力环5与所述永磁转子4之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙M-1，该第二轴向磁力环6与所述永磁转子4之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙M-2；该永磁转子4轴向悬浮且双向排斥，因此永磁转子4是不会与第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6轴向碰撞接触，可解决该永磁转子4若轴向跳动碰撞而噪音大的问题。而所述永磁转子4轴向和径向上无接触和无机械摩擦而实现全悬浮无碰撞运动，可达到超低静音的效果。

而在产生轴向风力时由于所述永磁转子4被轴向悬浮且在轴向双侧同时上无机械摩擦，因此可实现径向和轴向全悬浮，能满足无机械摩擦、低能耗、无润滑、无噪音、寿命长等更高要求。

若当该第一轴向磁力环5和所述第二轴向磁力环6为永磁时，该永磁转子4速度变化(变大或变小)时由于轴向风力大小正比变化，该永磁转子4受到的后坐力F3与轴向风力大小相同并方向相反，即当该永磁转子4变大时永磁转子4受到的后坐力F3变大，而当该永磁转子4变小时永磁转子4受到的后坐力F3变小，此时该永磁转子4会存在轴向悬浮跳动位移补偿，同时该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小也会变化(即h1和h2)，存在工作状态不够稳定，存在轴向跳动、抖动及噪音大的问题，尤其是永磁转子4转动跳档(非均匀变化)时该问题更明显。

而为了解决由于永磁转子4受到的后坐力F3大小变化而造成的永磁转子4轴向跳动的问题。所述第一轴向磁力环5或/和所述第二轴向磁力环6采用轴向磁力线圈；在工作时，当所述永磁转子4转速发生变化时所述第一轴向磁力环5或/和所述第二轴向磁力环6所产生的轴向磁力也随之变化，以使第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小保持不变。由于该永磁转子4内的叶片4-2(或其他在旋转时可产生风的结构)转动而会产生轴向的后坐力，而通过该所述第一轴向磁力环5或/和所述第二轴向磁力环6采用轴向磁力线圈的轴向磁力变化，进而达到可抑制和抵消后坐力F3的目的。

在工作时可采用以下控制方法，

(a)在初始时永磁转子4与径向磁力环2同心，该永磁转子4与筒架1的环形悬浮间隙K周向均匀；

该第一轴向磁力环5与所述永磁转子4之间的第一轴向悬浮间隙M-1和该第二轴向磁力环6与所述永磁转子4之间的第二轴向悬浮间隙M-2相等；

该第一轴向磁力环5与所述永磁转子4之间产生的第一轴向磁力F1和该第二轴向磁力环6与所述永磁转子4之间的第二轴向悬浮间隙M-2之间产生的第二轴向磁力F2之间力矢量之和为零；

(b)在工作时该永磁转子4做悬浮旋转运动，该叶片4-2随永磁转子4运动而在所述风孔4-1内产生轴向风；而此时该永磁转子4受到与风向相反的后坐力F3；然后通过调节所述第一轴向磁力环5或/和所述第二轴向磁力环6的大小而使该第一轴向磁力F1、第二轴向磁力F2和所述后坐力F3三者之间力矢量之和为零。

而(b)中调节方式可采用以下任一种：

作为第一种(1)方式：

该第一轴向磁力环5采用轴向磁力线圈，所述第二轴向磁力环6为永磁，其调节方法如下：

当该永磁转子4转速恒定时(即电流或电压保持不变)时该永磁转子4受到的后坐力F3保持不变，控制该第一轴向磁力环5(电流或电压保持不变)而产生的第一轴向磁力(F1)不变，此时该第一轴向磁力F1(不变)、第二轴向磁力F2(不变)和所述后坐力F3(不变)三者之间力矢量之和为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动，该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

当该永磁转子4转速变大(电流或电压变大)时该永磁转子4受到的后坐力F3变大，同时控制该第一轴向磁力环5(电流或电压变小)而产生的第一轴向磁力(F1)变小且其变小量与该后坐力F3的变大量一致，该第一轴向磁力F1(变小)、第二轴向磁力F2(不变)和所述后坐力F3(变大)三者之间力矢量之和依然为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动；该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

而当该永磁转子4转速变小(电流或电压变小)时该永磁转子4受到的后坐力F3也变小，控制该第一轴向磁力环5(电流或电压变大)而产生的第一轴向磁力(F1)变大且其变大量与该后坐力F3的变小量一致，且该第一轴向磁力F1(变大)、第二轴向磁力F2(不变)和所述后坐力F3(变小)三者之间力矢量之和为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动；该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)。

作为第二种(2)方式：

该第二轴向磁力环6采用轴向磁力线圈，所述第一轴向磁力环5为永磁，其调节方法如下：

当该永磁转子4转速恒定时(即电流或电压保持不变)时该永磁转子4受到的后坐力F3保持不变，控制该第二轴向磁力环6(电流或电压保持不变)而产生的第二轴向磁力(F2)不变，此时该第一轴向磁力F1(不变)、第二轴向磁力F2(不变)和所述后坐力F3(不变)三者之间力矢量之和为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动，该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

当该永磁转子4转速变大(电流或电压变大)时该永磁转子4受到的后坐力F3变大，同时控制该第二轴向磁力环6(电流或电压变大)而产生的轴向磁力(F3)变大且其变大量与该后坐力F3的变大量一致，该第一轴向磁力F1(不变)、第二轴向磁力F2(变大)和所述后坐力F3(变大)三者之间力矢量之和依然为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动；该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

当该永磁转子4转速变小(电流或电压变小)时该永磁转子4受到的后坐力F3变小，同时控制该第二轴向磁力环6(电流或电压变小)而产生的轴向磁力(F3)变小且其变小量与该后坐力F3的变小量一致，该第一轴向磁力F1(不变)、第二轴向磁力F2(变小)和所述后坐力F3(变小)三者之间力矢量之和依然为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动；该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

作为第三种(3)方式：

该第二轴向磁力环6采用轴向磁力线圈，所述第一轴向磁力环5为轴向磁力线圈，其调节方法如下：

当该永磁转子4转速恒定时(即电流或电压保持不变)时该永磁转子4受到的后坐力F3保持不变，控制该第二轴向磁力环6(电流或电压保持不变)而产生的第二轴向磁力(F2)不变，此时该第一轴向磁力F1(不变)、第二轴向磁力F2(不变)和所述后坐力F3(不变)三者之间力矢量之和为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动，该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)；

当该永磁转子4转速变化时该永磁转子4受到的后坐力F3变化，同时可通过控制该第一轴向磁力环5或/和第二轴向磁力环6的大小，并使其该第一轴向磁力F1、第二轴向磁力F2和所述后坐力F3三者之间力矢量之和为零，该永磁转子4轴向受力平衡并会保持在原有轴向位置而不会轴向跳动；该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小恒定(即h1和h2不变，该永磁转子4轴向的位置不变)。

本控制方法可解决该永磁转子4在转速变化时其风力变化后导致后坐力随同变化而造成永磁转子4在轴向上悬浮跳动的问题。而由于本控制方法使永磁转子4受到的第一轴向磁力F1、第二轴向磁力F2和所述后坐力F3三者之间力矢量之和始终保持为零，该永磁转子4无论在初始状态、变速状态及跳档状态时该永磁转子4不会轴向悬浮跳动，同时该第一轴向悬浮间隙M-1和第二轴向悬浮间隙M-2大小保持不变(即h1和h2)，保证工作状态稳定，不会存在轴向跳动、抖动及噪音大等问题。因此可实现径向和轴向全悬浮，能满足无轴向跳动、不抖动、无噪音等更高要求。

实施例二：本实施例与其他实施例基本相同，不同在于：

在本实施例中，参见图5-6，所述径向磁力环2和所述定子3均具有多个并沿所述筒架1轴向间隔对应分布；所述第一轴向磁力环5和所述第二轴向磁力环6在所述筒架1内交替分布。可实现多个工作组的串联产生风力，可增加风力和风量。同时可减少筒架1、第一轴向磁力环5、所述第二轴向磁力环6的数量，结构简化，降低成本，同时可根据风力需要，可选择单组或多组启动工作，可灵活风力档位控制，更加节能。

实施例三：本实施例与其他实施例基本相同，不同在于：

在本实施例中，参见图7-12，所述筒架1包括外罩筒1-1和内衬筒1-2；所述外罩筒1-1内具有进风部1-11、装配腔1-12和出风部1-13，该第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6分别卡限在所述装配腔1-12内两端；

参见图10-12，该装配腔1-12的两端具有第一轴向磁力环卡槽1-121和第二轴向磁力环卡槽1-122。

参见图7-12，所述内衬筒1-2位于所述装配腔1-12内并被夹在该第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6之间；所述径向磁力环2和定子3被夹在所述内衬筒1-2外壁与所述外罩筒1-1内壁之间；所述永磁转子4包括第一环体400，在该第一环体400内嵌有永磁体401；所述第一环体400外侧壁与所述内衬筒1-2内侧壁之间具有环形悬浮间隙K；该内衬筒1-2内侧壁设有限位环槽1-22；所述第一环体400外侧壁上设有配合环4001，该配合环4001插入限位环槽1-22内且不接触。

参见图7-12，该筒架1由于该第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6分别卡限在所述外罩筒1-1的装配腔1-12内两端，该第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6不会轴向和径向位移并保持同心，而所述内衬筒1-2位于所述装配腔1-12内并被夹在该第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6之间，该内衬筒1-2不会轴向位移，所述径向磁力环2和定子3被夹在所述内衬筒1-2外壁与所述外罩筒1-1内壁之间，该径向磁力环2和定子3与第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6位置相对固定并保持同心，所述永磁转子4包括第一环体400，在该第一环体400内嵌有永磁体401并保护永磁体401；所述第一环体400外侧壁设有配合环4001，该配合环4001插入限位环槽1-22内且不接触，该永磁转子4被台阶式双轴向双，既可降低轴向跳动幅度，同时也降低偏心跳动幅度。这样该筒架1内的第一轴向磁力环5、第二轴向磁力环6、径向磁力环2、定子3和永磁转子4的位置和状态稳定，可保证长期工作的稳定性和可靠性。

参见图7-12，在本实施例中，所述外罩筒1-1包括可相互对接固定的两个半外罩筒(101，102)；具体地，该两个半外罩筒(101，102)端部螺纹套接而对接固定，同时松紧可调。

参见图7-12，其中，所述内衬筒1-2包括可相互套接的上衬筒201和下衬筒202。

参见图7-12，在本实施例中，所述上衬筒201具有第一套体2011和第一外凸环2012，该第一外凸环2012设置在所述第一套体2011上端；所述下衬筒202具有第二套体2021、第二外凸环2022和第二内凸环2023；该第二内凸环2023设置在所述第二套体2021内中部，该第二外凸环2022设置在所述第二套体2021下端；该第二套体2021外套在该第一套体2011上，该第二套体2021上端面与第一外凸环2012下侧面相抵；该第一外凸环2012下侧面与第二外凸环2022上侧面之间形成外卡环槽1-21；所述径向磁力环2和定子3被夹紧在外卡环槽1-21内且不能轴向位移；该第一套体2011下端面与第二内凸环2023上侧面之间形成所述限位环槽1-22。当该两个半外罩筒101相互对接固定时上衬筒201和下衬筒202会轴向滑动套接，该该第二套体2021上端面与第一外凸环2012下侧面相抵紧，此时该径向磁力环2和定子3被夹紧在外卡环槽1-21内且不能轴向位移；所述第一环体400的配合环4001插入该第一套体2011下端面与第二内凸环2023上侧面之间形成所述限位环槽1-22内。

参见图7-12，在装配时，所述永磁转子4和径向磁力环2和定子放在上衬筒201和下衬筒202之间，再通过上衬筒201和下衬筒202轴向滑动套接，当该第二套体2021上端面与第一外凸环2012下侧面相抵时，该第一环体400的配合环4001插入该第一套体2011下端面与第二内凸环2023上侧面之间形成所述限位环槽1-22内限位，同时该径向磁力环2和定子3被夹紧在外卡环槽1-21内且不能轴向位移，再将第一轴向磁力环5和第二轴向磁力环6分别卡在两个半外罩筒(101，102)内，然后两个半外罩筒(101，102)相互对接固定，此时该上衬筒201和下衬筒202被该两个半外罩筒(101，102)轴向夹紧，该上衬筒201和下衬筒202不再轴向滑动，此时筒架1内的第一轴向磁力环5、第二轴向磁力环6、径向磁力环2、定子3和永磁转子4被快速装配完成，同时具有组装简单，结构巧妙，不易松动，可长期性能可靠稳定等优点。

实施例四：本实施例与其他实施例基本相同，不同在于：

在本实施例中，参见图13，各所述叶片4-2尖端延伸到中心处并连为一体。由于无自由端而被连为一体，可减少风力震动，提高强度。

实施例五：本实用新型还公开了一种设备，其具有上述任一项实施例中所述的一种无轴磁悬浮式风机。

具体地，所述设备可为风扇、飞行器、吸尘器、无人机、空调或扫地机器人、吹风机、排气扇、油烟机、空气净化器、水下静音螺旋桨、笔记本散热风扇、手机散热风扇或者台式电脑散热风扇中任一种。该无轴磁悬浮式风机是配置或安装在其上。

而在本实施例中，可参见图14，所述设备可为风扇，其采用了实施例四中所述的一种无轴磁悬浮式风机。另外，具体地，该外罩筒1-1与手臂或风扇座7固定连接。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：包括筒架（1）、径向磁力环（2）、定子（3）、永磁转子（4）、第一轴向磁力环（5）和第二轴向磁力环（6）；

所述永磁转子（4）位于所述筒架（1）内，所述永磁转子（4）与所述筒架（1）之间具有环形悬浮间隙（K）；

所述径向磁力环（2）和所述定子（3）固定在所述筒架（1）上，且所述径向磁力环（2）用于对所述永磁转子（4）的周向产生径向磁力并使其磁悬浮在所述筒架（1）内并保持同心，所述定子（3）用于驱动所述永磁转子（4）转动；

所述第一轴向磁力环（5）和所述第二轴向磁力环（6）固定在所述筒架（1）上并分别位于所述永磁转子（4）轴向两侧；所述第一轴向磁力环（5）与所述永磁转子（4）之间相互排斥并具有第一轴向悬浮间隙（M-1），该第二轴向磁力环（6）与所述永磁转子（4）之间相互排斥并具有第二轴向悬浮间隙（M-2）；

所述永磁转子（4）中心设有风孔（4-1），所述风孔（4-1）内壁上具有叶片（4-2）。

2.如权利要求1所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：所述第一轴向磁力环（5）或/和所述第二轴向磁力环（6）采用轴向磁力线圈；

在工作时，当所述永磁转子（4）转速发生变化时所述第一轴向磁力环（5）或/和所述第二轴向磁力环（6）所产生的轴向磁力也随之变化，以使第一轴向悬浮间隙（M-1）和第二轴向悬浮间隙（M-2）大小保持不变。

3.如权利要求1所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：所述叶片（4-2）具有多个且沿周向均匀分布。

4.如权利要求3所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：各所述叶片（4-2）尖端延伸到中心处并连为一体。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：所述径向磁力环（2）和所述定子（3）均具有多个并沿所述筒架（1）轴向间隔对应分布；

所述第一轴向磁力环（5）和所述第二轴向磁力环（6）在所述筒架（1）内交替分布。

6.如权利要求1-4中任一项所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：所述筒架（1）包括外罩筒（1-1）和内衬筒（1-2）；

所述外罩筒（1-1）内具有进风部（1-11）、装配腔（1-12）和出风部（1-13），该第一轴向磁力环（5）和第二轴向磁力环（6）分别卡限在所述装配腔（1-12）内两端；

所述内衬筒（1-2）位于所述装配腔（1-12）内并被夹在该第一轴向磁力环（5）和第二轴向磁力环（6）之间；

所述径向磁力环（2）和定子（3）被夹在所述内衬筒（1-2）外壁与所述外罩筒（1-1）内壁之间；

所述永磁转子（4）包括第一环体（400），在该第一环体（400）内嵌有永磁体（401）；

所述第一环体（400）外侧壁与所述内衬筒（1-2）内侧壁之间具有环形悬浮间隙（K）；

该内衬筒（1-2）内侧壁设有限位环槽（1-22）；所述第一环体（400）外侧壁上设有配合环（4001），该配合环（4001）插入限位环槽（1-22）内且不接触。

7.如权利要求6所述的一种无轴磁悬浮式风机，其特征在于：所述外罩筒（1-1）包括可相互对接固定的两个半外罩筒（101，102）；

所述内衬筒（1-2）包括可相互套接的上衬筒（201）和下衬筒（202）；

所述上衬筒（201）具有第一套体（2011）和第一外凸环（2012），该第一外凸环（2012）设置在所述第一套体（2011）上端；

所述下衬筒（202）具有第二套体（2021）、第二外凸环（2022）和第二内凸环（2023）；该第二内凸环（2023）设置在所述第二套体（2021）内中部，该第二外凸环（2022）设置在所述第二套体（2021）下端；

该第二套体（2021）外套在该第一套体（2011）上，该第二套体（2021）上端面与第一外凸环（2012）下侧面相抵；

该第一外凸环（2012）下侧面与第二外凸环（2022）上侧面之间形成外卡环槽（1-21）；所述径向磁力环（2）和定子（3）被夹紧在外卡环槽（1-21）内且不能轴向位移；

该第一套体（2011）下端面与第二内凸环（2023）上侧面之间形成所述限位环槽（1-22）。

8.一种设备，其特征在于：其具有权利要求1-7中任一项所述的一种无轴磁悬浮式风机。

9.如权利要求8所述的一种设备，其特征在于：所述设备可为风扇、飞行器、吸尘器、空调、扫地机器人、吹风机、油烟机、空气净化器、水下静音螺旋桨中任一种。

Images