JP3315027B2 - 高圧液中用磁気軸受 - Google Patents

高圧液中用磁気軸受

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JP3315027B2
JP3315027B2 JP29520095A JP29520095A JP3315027B2 JP 3315027 B2 JP3315027 B2 JP 3315027B2 JP 29520095 A JP29520095 A JP 29520095A JP 29520095 A JP29520095 A JP 29520095A JP 3315027 B2 JP3315027 B2 JP 3315027B2
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沢 将 大
藤 賢 一 加
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/047Details of housings; Mounting of active magnetic bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気軸受装置に係
り、特に高圧液中環境で使用される磁気軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の5軸制御型磁気軸受を液中で使用
する場合には、磁気軸受やセンサ部のステータ側の巻線
に水が侵入し絶縁不良となる。これを防止するために、
巻線部を保護するために、金属製薄板のカバーをステー
タ部に設けることは良く知られている。また、液が腐食
性がある場合には、ロータ側にも耐食性のあるキャンを
取付け、またステータ側のカバーも耐食性のある材料を
使用する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、液の圧力が高
い場合には、ステータ側のカバーは液圧のため変形し、
あるいは、破壊されてしまう。
【0004】したがって、本発明は、高圧液中下であっ
ても、ステータ側のカバーが液圧によって変化したり、
破壊して、巻線部が液に濡れて絶縁不良になることのな
い磁気軸受を提供することを目的としてなされたもので
ある。また、高温あるいは低温液中においても、線膨張
係数の違いによる熱応力が発生して、カバーが変形損傷
することのない磁気軸受を提供することも本発明の目的
とするところである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポンプ
などの流体機械の内で高圧液中環境で使用されるものの
磁気軸受であって、回転軸に固定した磁性材料製の回転
子ヨーク、あるいは回転軸に固定した磁性材料製の回転
ディスクと、この回転子ヨーク、あるいは回転ディスク
から微小間隔の距離を置いてケーシングに取付けられて
いて、起磁力を発生させるコイルを備えた電磁石固定子
と、前記回転軸とケーシング間の相対変位を測定する変
位センサと、この変位センサからの変位信号に基づいて
前記回転子ヨーク、あるいは回転ディスクと前記電磁石
固定子間に作用する磁気吸引力を制御する補償回路およ
び電力増幅器とを具備するラジアル磁気軸受、あるいは
スラスト磁気軸受において、電磁石固定子の巻線が液に
濡れることから保護するための金属製薄板の保護カバー
を電磁石固定子に取付け、その保護カバーの液に濡れる
側の反対側に補強用の骨材を設け、前記保護カバーや骨
材が前記磁性材料のものと同程度の線膨張係数を有する
非磁性材であり、変位センサの固定子も同様に処置が施
されている。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】高圧液中下で磁気軸受を使用しても、液圧
によりステータ側のカバーが変形し、あるいは破壊され
るのを防止し、巻線部が液に濡れて絶縁不良になること
はない。さらに、高温あるいは低温液中においても、線
膨張係数の違いによる熱応力が発生して、カバーが変形
損傷することもない。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
【0012】図1及び図2は本発明をラジアル磁気軸受
に実施した場合を示すものであり、回転軸1は磁気軸受
により非接触状態で支承されている。
【0013】磁気軸受は回転軸1に固定した磁性材料製
の回転子ヨーク3と、この回転子ヨーク3から微小間隔
の距離を置いてケーシング2に取付けられていて、起磁
力を発生させるコイルを有する電磁石固定子4を備えて
いる。電磁石固定子4のコイル5のリード線6は金属製
のパイプ7を通してポンプケーシング2外へ取出され
る。
【0014】回転軸1とケーシング2間の相対変位を測
定する変位センサ(図示せず)が設けられており、この
変位センサからの変位信号に基づいて回転子ヨーク3と
電磁石固定子4間に作用する磁気吸引力を制御する補償
回路及び電力増幅器(共に図示せず)を備えている。
【0015】電磁石固定子4のコイル5が液に濡れるこ
とから保護するために、金属製薄板の保護カバー8が電
磁石固定子4に取付けられており、このカバー8の液に
濡れる側の反対側に補強用の非磁性の骨材9が設けられ
ている。なお、図中Hは磁気軸受のハウジングである。
【0016】このように補強用の骨材9を設けること
で、高圧液中であっても保護カバー8が液圧により変形
し、あるいは破壊されてしまうことがない。
【0017】
【0018】前記の保護カバー8や骨材9は磁性材と同
程度の線膨張係数をもつ非磁性材からなるものとすると
良い。これにより高温あるいは低温液中においても、線
膨張係数の違いによる熱応力を発生せず、熱応力により
カバー8の変形損傷を生じることがない。
【0019】図3はスラスト磁気軸受に本発明を実施し
た例であり、回転軸1には磁性材料製の回転ディスク1
0が固定されており、先の実施の形態と同様に、電磁石
固定子4のコイル5が液に濡れることから保護するため
の金属製薄板の保護カバー8を電磁石固定子4に取付
け、そのカバー8の液に濡れる側の反対側に補強用の非
磁性の骨材9が設けられている。
【0020】この実施の形態でも、先の実施の形態の場
合と同様に、保護カバー8の液に濡れる側の反対側に液
圧とバランスするようなガス圧を供給することも実施さ
れる。
【0021】この図3に示す実施の形態の場合も、作動
において先の図1及び図2の実施のものと格別な差異は
ない。
【0022】また、電磁石固定子と同様に変位センサの
固定子に同様の処置を施すことも実施される。
【0023】
【発明の効果】高圧液中下で磁気軸受を使用しても、金
属製薄板の保護カバーが液圧により変形し、あるいは破
壊されてしまうことがなく、巻線部が液に濡れて絶縁不
良になることがない。
【0024】また、保護カバーや骨材を磁性材と同程度
の線膨張係数をもつ非磁性材からなるものとすること
で、高温あるいは低温液中においても、線膨張係数の違
いによる熱応力が発生して、保護カバーが変形損傷する
ことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をラジアル磁気軸受に実施した場合の正
面図。
【図2】本発明をラジアル磁気軸受に実施した場合の平
面図。
【図3】本発明をスラスト磁気軸受に実施した場合の正
面図。
【符号の説明】 1・・・回転軸 2・・・ケーシング 3・・・回転子ヨーク 4・・・電磁石固定子 5・・・コイル 6・・・リード線 7・・・パイプ 8・・・保護カバー 9・・・骨材 10・・・回転ディスク
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−90545(JP,A) 特開 平6−88590(JP,A) 特開 平5−187393(JP,A) 特開 平6−88592(JP,A) 実開 昭57−163174(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 32/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプなどの流体機械の内で高圧液中環
    境で使用されるものの磁気軸受であって、回転軸に固定
    した磁性材料製の回転子ヨーク、あるいは回転軸に固定
    した磁性材料製の回転ディスクと、この回転子ヨーク、
    あるいは回転ディスクから微小間隔の距離を置いてケー
    シングに取付けられていて、起磁力を発生させるコイル
    を備えた電磁石固定子と、前記回転軸とケーシング間の
    相対変位を測定する変位センサと、この変位センサから
    の変位信号に基づいて前記回転子ヨーク、あるいは回転
    ディスクと前記電磁石固定子間に作用する磁気吸引力を
    制御する補償回路および電力増幅器とを具備するラジア
    ル磁気軸受、あるいはスラスト磁気軸受において、電磁
    石固定子の巻線が液に濡れることから保護するための金
    属製薄板の保護カバーを電磁石固定子に取付け、その保
    護カバーの液に濡れる側の反対側に補強用の骨材を設
    け、前記保護カバーや骨材が前記磁性材料のものと同程
    度の線膨張係数を有する非磁性材であり、変位センサの
    固定子も同様に処置が施されていることを特徴とする高
    圧液中用磁気軸受。
JP29520095A 1995-11-14 1995-11-14 高圧液中用磁気軸受 Expired - Fee Related JP3315027B2 (ja)

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CN103912582B (zh) * 2014-02-14 2016-02-17 浙江大学 可调节磁流体润滑液粘度的磁流体轴承
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