CN220060265U - 磁悬浮轴承总成、压缩机和暖通设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁悬浮轴承总成、压缩机和暖通设备，所述磁悬浮轴承总成包括：轴承座、径向磁轴承、轴向磁轴承、传感器组件，所述径向磁轴承与所述轴承座相连；所述轴向磁轴承与所述轴承座相连；所述传感器组件与所述轴承座相连，其中，所述轴向磁轴承、所述传感器组件和所述径向磁轴承沿所述轴承座的轴向布置，所述传感器组件设于所述轴向磁轴承和所述径向磁轴承之间。根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成，通过将径向磁轴承、轴向磁轴承和传感器组件均与轴承座相连，且传感器组件设于径向磁轴承和轴向磁轴承之间，可以提高空间布置效果，还可以实现轴承总成的集成化，便于简化装配或结构和制作工艺，提高装配效率。

Description

磁悬浮轴承总成、压缩机和暖通设备

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，特别涉及一种磁悬浮轴承总成，具有该磁悬浮轴承总成的压缩机和具有该磁悬浮轴承总成或该压缩机的暖通设备。

背景技术

磁悬浮压缩机结构较为复杂，主要有电机、磁悬浮轴承、叶轮、蜗壳等部件，其中磁悬浮轴承、叶轮和蜗壳各有2套，分别布置于电机的左右两侧。

相关技术中，磁悬浮轴承的整体结构复杂，和装配结构较为复杂，导致加工制作工艺复杂，装配困难等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种磁悬浮轴承总成，可以提高空间布置效果，还可以实现轴承总成的集成化，便于简化装配或结构和制作工艺，提高装配效率。

本实用新型的另一个目的在于提出一种压缩机，包括前述的磁悬浮轴承总成。

本实用新型的再一个目的在于提出一种暖通设备，包括前述的压缩机或磁悬浮轴承总成。

根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成，包括：轴承座、径向磁轴承、轴向磁轴承、传感器组件，所述径向磁轴承与所述轴承座相连；所述轴向磁轴承与所述轴承座相连；所述传感器组件与所述轴承座相连，其中，所述轴向磁轴承、所述传感器组件和所述径向磁轴承沿所述轴承座的轴向布置，所述传感器组件设于所述轴向磁轴承和所述径向磁轴承之间。

根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成，通过将径向磁轴承、轴向磁轴承和传感器组件均与轴承座相连，且传感器组件设于径向磁轴承和轴向磁轴承之间，可以提高空间布置效果，还可以实现轴承总成的集成化，便于简化装配或结构和制作工艺，提高装配效率。

另外，根据本实用新型上述实施例的磁悬浮轴承总成还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些示例中，所述磁悬浮轴承总成还包括：推力盘，所述推力盘设于所述径向磁轴承和所述轴向磁轴承之间，所述轴向磁轴承配置为对所述推力盘施加沿所述轴向的推力。

在本实用新型的一些示例中，所述传感器组件包括传感器和靶盘，所述传感器固定连接于所述轴承座上，所述靶盘设于所述推力盘和所述径向磁轴承之间。

在本实用新型的一些示例中，所述靶盘与所述推力盘为一体结构。

在本实用新型的一些示例中，所述轴向磁轴承配置为适于对推力盘施加朝向所述径向磁轴承的电磁力。

在本实用新型的一些示例中，所述轴承座配置为中空环形，并在所述轴向上分布有第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔之间设有环形筋条，所述径向磁轴承套接于所述第一腔内侧，所述轴向磁轴承套接于所述第二腔内侧，所述传感器组件与所述环形筋条相连。

在本实用新型的一些示例中，还包括：保护轴承、隔套，所述保护轴承套接于所述轴向磁轴承内侧；所述隔套套接连接所述保护轴承的外侧，并可拆卸地连接所述轴向磁轴承。

在本实用新型的一些示例中，所述隔套套接于所述轴向轴承内侧，并与所述轴向磁轴承之间设有垫片。

根据本实用新型实施例的压缩机，包括：外壳、转轴、前述的磁悬浮轴承总成，所述转轴可转动地设于所述外壳内侧；所述径向磁轴承、所述轴向磁轴承以及所述传感器组件分别与所述转轴相连。

根据本实用新型实施例的压缩机，通过在压缩机上应用前述的磁悬浮轴承总成，可以提高压缩机内部结构的紧凑性，且便于简化压缩机的装配结构，提高装配效率。

在本实用新型的一些示例中，所述转轴的两端均连接有所述磁悬浮轴承总成，且所述转轴两端的所述磁悬浮轴承总成关于预定平面对称，所述预定平面垂直于所述转轴的轴线。

根据本实用新型实施例的暖通设备，包括前述的压缩机；或包括前述的磁悬浮轴承总成。

根据本实用新型实施例的暖通设备，通过在暖通设备上应用前述的压缩机或磁悬浮轴承，可以提高暖通设备的制造和装配效率，从而利于降低暖通设备的制造成本。

附图说明

图1是本实用新型一些实施例中压缩机的结构示意图；

图2是本实用新型一些实施例中磁悬浮轴承总成的结构示意图。

附图标记：

1000、压缩机；100、磁悬浮轴承总成；10、轴承座；101、第一腔；102、第二腔；11、环形筋条；20、径向磁轴承；21、轴承定子；22、轴承转子；30、轴向磁轴承；40、传感器组件；41、传感器；42、靶盘；50、推力盘；60、保护轴承；70、隔套；80、线圈；200、外壳；300、转轴；400、电机定子；500、电机转子；600、叶轮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

结合图1至图2，根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成100，包括：轴承座10、径向磁轴承20、轴向磁轴承30和传感器组件40，具体地，径向磁轴承20与轴承座10相连，轴向磁轴承30与轴承座10相连，传感器组件40与轴承座10相连，其中，轴向磁轴承30、传感器组件40和径向磁轴承20沿轴承座10的轴向布置，可以充分利用轴承座10轴向的空间，以利于提高结构紧凑性。此外，轴向磁轴承30、传感器组件40和径向磁轴承20均可以安装在轴承座10上，这样，轴承座10可以为径向磁轴承20、轴向磁轴承30和传感器组件40提供支撑，在加工时，上述部件可以一起加工，可以提高尺寸的精度，且便于提高安装的精准性和运行的稳定性。

在磁悬浮轴承总成100装配时，轴向磁轴承30、传感器组件40和径向磁轴承20可以先安装在轴承座10上，再将轴承座10安装于磁悬浮轴承总成100上，以在磁悬浮轴承总成100上构成集成化结构或实现模块化管理，便于简化磁悬浮轴承总成100整体结构和装配结构，利于降低装配难度，提高装配效率。更为具体地，传感器组件40设于轴向磁轴承30和径向磁轴承20之间，使得传感器组件40可以与其他部件间隔开，可以避免传感组件40受到干扰，从而可以提高传感器组件40的性能；还可以避免其他部件与传感器组件40发生干涉，从而占用空间，不利于空间布置。

根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成100，通过将径向磁轴承20、轴向磁轴承30和传感器组件40均与轴承座10相连，且传感器组件40设于径向磁轴承20和轴向磁轴承30之间，可以提高空间布置效果，还可以实现轴承总成的集成化，便于简化装配或结构和制作工艺，提高装配效率。

具体而言，在实际应用时，传感器组件40布置在径向磁轴承20和轴向磁轴承30之间，且传感器组件40、径向磁轴承20和轴向磁轴承30均可以安装在轴承座10上，可以方便传感器组件40安装和维护，便于调整轴向尺寸，还可以便于传感器组件40、径向磁轴承20和轴向磁轴承30的加工，保证了尺寸的精度。当传感器组件40仅布置在轴向磁轴承30或径向磁轴承20的一侧时，占用的布置空间较大，导致布置困难，还可能会占用其他部件的布置空间，容易受其他部件工作的影响而影响传感器组件40的性能。例如，当传感器组件40位于径向磁轴承20的一侧并背离轴向磁轴承30时，会占用压缩机1000电机的布置空间，且电机发热时会影响传感器组件40的性能。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，磁悬浮轴承总成100还包括：推力盘50，推力盘50设于径向磁轴承20和轴向磁轴承30之间，轴向磁轴承30配置为对推力盘50施加沿轴向的推力，以产生电磁力，进而通过控制电流大小使径向磁轴承20移动。也就是说，通过将推力盘50设置在径向磁轴承20和轴向磁轴承30之间，使得轴向磁轴承30的力可以通过推力盘50传递，且结构紧凑，可以避免能量损耗。

在本实用新型的一些实施例中，磁悬浮轴承总成100也可以不设置推力盘50，在轴向磁轴承30上设轴肩，轴肩具有凸出的台阶面，可以作为受力面，以适于与径向磁轴承20和轴向磁轴承30配合，且利于简化结构。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，传感器组件40包括传感器41和靶盘42，传感器41固定连接于轴承座10上，靶盘42设于推力盘50和径向磁轴承20之间，其中，靶盘42可以用于测试和校准传感器41，提高传感器41的测量结果，利于减小误差，提高精准性。

更为具体地，在本实用新型的一些实施例中，靶盘42与推力盘50为一体结构，可以提高结构的紧凑性，且便于简化装配工艺，利于提高装配效率。具体地，结合前述，通过将径向磁轴承20、轴向磁轴承30和传感器组件40轴向布置，且推力盘50设于径向磁轴承20和轴向磁轴承30之间，这样，轴向磁轴承30可以与推力盘50装配在一起，靶盘42与传感器41装配在一起，而传感器41位于轴向磁轴承30和径向磁轴承20之间，以使靶盘42可以设于推力盘50和径向磁轴承20之间，由此，推力盘50可以与靶盘42沿轴向相邻布置，从而可以便于将靶盘42与推力盘50构造成一体结构，利于提高结构紧凑性。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，轴向磁轴承30配置为适于对推力盘50施加朝向径向磁轴承20的电磁力，从而使径向磁轴承20径向移动并悬浮。具体而言，轴向磁轴承30包括线圈80，当电流流过线圈80时，产生磁场，并支撑轴向磁轴承30推动推力盘50产生朝径向磁轴承20的电磁力。

更为具体地，结合图2，径向磁轴承20包括轴承定子21和轴承转子22，轴承定子21与轴承座10相连，轴承转子22套设于所述轴承定子21内侧并具有间隙，使得径向磁轴承20可以呈悬浮状态。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，轴承座10配置为中空环形，以适应轴承的环形结构，并在轴向上分布有第一腔101和第二腔102，径向磁轴承20套接于第一腔101内侧，轴向磁轴承30套接于第二腔102内侧。也就是说，轴承座10不仅可以用于连接轴向磁轴承30和径向磁轴承20，轴承座10构造出的第一腔101和第二腔102也可以用于将轴向磁轴承30和径向磁轴承20间隔开，还可以通过在轴承座10上构造出第一腔101和第二腔102而充分利用轴承座10的轴向和径向空间。

进一步地，第一腔101和第二腔102之间设有环形筋条11，传感器组件40与环形筋条11相连，可以便于与传感器组件40相连，且传感器组件40可以连接于第一腔101和第二腔102的分隔处，以使传感器组件40可以基于轴承座10的结构位于轴向磁轴承30和径向磁轴承20之间，整体结构紧凑且稳定性较高。具体地，结合图2，传感器组件40中的传感器41与环形筋条11相连。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括：保护轴承60和隔套70，保护轴承60套接于轴向磁轴承30内侧；隔套70套接连接保护轴承60的外侧，并可拆卸地连接轴向磁轴承30。具体地，保护轴承60用于支撑轴向磁轴承30，以起到保护作用，且保护轴承60与轴向磁轴承30之间具有间隙，即保护轴承60与轴向磁轴承30可以不接触。隔套70设于保护轴承60与轴向磁轴承30之间，拆卸时，隔套70和保护轴承60可以一起拆卸，可以便于拆卸和安装保护轴承60。其中，隔套70与保护轴承60可以是层叠连接的形式。

具体而言，隔套70的轴向设置有顶丝工艺孔，在工艺孔中拧入螺钉即可把隔套70连同保护轴承60一起拆下来，安装拆卸方便。进一步地，在本实用新型的一些实施例中，隔套70套接于轴向轴承内侧，并与轴向磁轴承30之间设有垫片(图中未示出)。垫片可以用于调整、调节隔套70与轴向磁轴承30之间的间隙，方便调整轴向尺寸，便于工艺实现，提供装配和结构布置的灵活性。

结合图1和图2，根据本实用新型实施例的压缩机1000，包括：外壳200、转轴300和前述的磁悬浮轴承总成100，转轴300可转动地设于外壳200内侧；径向磁轴承20、轴向磁轴承30以及传感器组件40分别与转轴300相连，以将磁悬浮轴承总成100安装于压缩机1000上。

根据本实用新型实施例的压缩机1000，通过在压缩机1000上应用前述的磁悬浮轴承总成100，可以提高压缩机1000内部结构的紧凑性，且便于简化压缩机1000的装配结构，提高装配效率。

结合图1，在本实用新型的一些实施例中，转轴300的两端均连接有磁悬浮轴承总成100，且转轴300两端的磁悬浮轴承总成100关于预定平面对称，预定平面垂直于转轴300的轴线。也就是说，压缩机1000两端的轴承为对称结构，在装配时，可以无需区分两端的磁悬浮轴承总成100，便于安装，且可以避免安装出错的问题。此外，压缩机1000两端的磁悬浮轴承总成100结构相同，制造时，仅需制造一种磁悬浮轴承总成100，利于提高零部件的制造效率。装配后，压缩机1000两端的磁悬浮轴承总成100的电磁方案完全相同，还可以提高磁悬浮轴承总成100的控制效率。

具体地，相关技术中，压缩机因产品功能的不同、结构尺寸限制等原因，导致压缩机1转轴左右两侧的磁悬浮轴承结构设计都有所不同，这给零部件制作和整机组装带来较多不便且增加了设计、生产等各环节出错的概率。而通过在压缩机1000转轴300两端均安装根据本实用新型实施例的磁悬浮轴承总成100，可以避免压缩机1000安装出错且压缩机1000安装和生产效率低的问题。

根据本实用新型实施例的暖通设备，包括前述的压缩机1000；或包括前述的磁悬浮轴承总成100。

根据本实用新型实施例的暖通设备，通过在暖通设备上应用前述的压缩机1000或磁悬浮轴承总成100，可以提高暖通设备的制造和装配效率，从而利于降低暖通设备的制造成本。

下面参照附图描述本实用新型一个具体实施例的磁悬浮轴承总成100和压缩机1000。

结合图1和图2，根据本实用新型实施例的压缩机1000，包括：外壳200，转轴300、与转轴300相连的电机转子500、电机定子400、连接于转轴300轴向两端的磁悬浮轴承总成100以及连接于电机转子500上的叶轮600。具体地，电机定子400通过过盈连接固定于外壳200上，磁悬浮轴承总成100通过螺栓连接固定于外壳200上，叶轮600连接在电机转子500上。在压缩机1000工作时，由于磁轴承电磁力的作用，磁悬浮轴承总成100与电机转子500之间有均匀的间隙。磁悬浮轴承总成100分为定子部分和转子部分，定子部分由磁轴承座10、轴承定子21、轴向磁轴承30、传感器41、保护轴承60组成；转子部分由推力盘50、靶盘42、轴承转子22组成。

更为具体地，如图1所示，磁悬浮轴承总成100通过螺栓连接固定于外壳200上，磁悬浮轴承总成100分别布置于电机的左右两侧。如图2所示，径向磁轴承20定子线圈80固定在轴承座10上，轴向磁轴承30固定在轴承座10上，传感器41也固定在轴承座10上。保护轴承60固定在轴向磁轴承30上，保护轴承60一侧有止口定位另一侧有端盖固定；转子上设置有推力盘50、传感器41靶盘42和轴承转子22。

压缩机1000工作时，径向磁轴承20定子线圈80通电，使径向磁轴承20产生电磁力，通过控制电流大小使转子径向移动并居中悬浮；轴向磁轴承30通电使推力盘50产生电磁力，通过控制电流大小使转子轴向移动；传感器41上设置有径向位移、轴向位移和速度传感器41，通过传感器41反馈的信号控制整个转子的平衡状态，使转子始终处于动态平衡的状态。

可选地，传感器41可以设置于轴向磁轴承30的左侧，也可以是传感器41设置于轴承定子21的右侧。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种磁悬浮轴承总成，其特征在于，包括：

轴承座；

径向磁轴承，所述径向磁轴承与所述轴承座相连；

轴向磁轴承，所述轴向磁轴承与所述轴承座相连；

传感器组件，所述传感器组件与所述轴承座相连，

其中，所述轴向磁轴承、所述传感器组件和所述径向磁轴承沿所述轴承座的轴向布置，所述传感器组件设于所述轴向磁轴承和所述径向磁轴承之间。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述磁悬浮轴承总成还包括：

推力盘，所述推力盘设于所述径向磁轴承和所述轴向磁轴承之间，所述轴向磁轴承配置为对所述推力盘施加沿所述轴向的推力。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述传感器组件包括传感器和靶盘，所述传感器固定连接于所述轴承座上，所述靶盘设于所述推力盘和所述径向磁轴承之间。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述靶盘与所述推力盘为一体结构。

5.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述轴向磁轴承配置为适于对推力盘施加朝向所述径向磁轴承的电磁力。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述轴承座配置为中空环形，并在所述轴向上分布有第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔之间设有环形筋条，所述径向磁轴承套接于所述第一腔内侧，所述轴向磁轴承套接于所述第二腔内侧，所述传感器组件与所述环形筋条相连。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，还包括：

保护轴承，所述保护轴承套接于所述轴向磁轴承内侧；

隔套，所述隔套套接连接所述保护轴承的外侧，并可拆卸地连接所述轴向磁轴承。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承总成，其特征在于，所述隔套套接于所述轴向轴承内侧，并与所述轴向磁轴承之间设有垫片。

9.一种压缩机，其特征在于，包括：

外壳；

转轴，所述转轴可转动地设于所述外壳内侧；

根据权利要求1-8中任一项所述的磁悬浮轴承总成，所述径向磁轴承、所述轴向磁轴承以及所述传感器组件分别与所述转轴相连。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述转轴的两端均连接有所述磁悬浮轴承总成，且所述转轴两端的所述磁悬浮轴承总成关于预定平面对称，所述预定平面垂直于所述转轴的轴线。

11.一种暖通设备，其特征在于，包括根据权利要求9或10所述的压缩机；或包括根据权利要求1-8中任一项所述的磁悬浮轴承总成。