[实用新型]一种磁力轴承

说明书

本实用新型公开了一种磁力轴承，包括一对轴向磁轴承单体，两个轴向磁轴承单体平行相对且通过轴向轴承支座连接。本实用新型中两个轴向磁轴承单体分别在轴向推力盘的两端施加磁性推斥力，这样本磁力轴承就可更好地限制轴向推力盘的轴向移动，从而以非接触方式防止主轴发生轴向窜动，且两个轴向磁轴承单体通过轴向轴承支座连接成一体，这样，两个轴向磁轴承单体互相支持，使本磁力轴承的受力结构更为均衡，与轴向推力盘配合时能更好地平衡来自轴向推力盘的反作用力。

技术领域

本实用新型涉及一种轴承，更具体地说，它涉及一种磁力轴承。

背景技术

传统的电动机采用机械轴承支承转子，在转子转动过程中机械轴承自身仍存在机械振动及摩擦，不仅会影响转子的转速，还会产生噪声、热量，影响电机使用寿命，为此，人们实用新型了磁悬浮电机，采用非接触式支撑方式支承转子，可以消除机械摩擦，大大提高转速及使用寿命。但现有的磁悬浮电机常会因外力干扰、负载变化、控制失稳等原因而出现转子失稳现象，转子失稳后会在电机内部姿态失控，产生轴向窜动、离轴偏转等运动，与壳体、定子发生摩擦、撞击进而导致电机损坏。磁悬浮电机的主轴与磁力轴承间的配合对主轴运行的稳定性影响极大，磁悬浮电机运行时，磁悬浮电机的主轴与磁力轴承间存在很强的相互作用，磁力轴承必须均衡设置，可靠固定，才能确保磁悬浮电机的主轴的稳定运行。现有的轴向磁力轴承在结构设计、安装布局方面仍存在一些不合理之处。如公开号为CN106979225B的发明专利于2018年12月18日公开了一种锥形轴向磁轴承，属于磁悬浮轴承领域。其由两个锥形磁轴承构成，二者之间存有间隙，且锥形角方向相反；定子为8极结构，定子轭上嵌有4个环向充磁的永磁体，相互间隔90°，且两定子处于同一圆周位置角的永磁体充磁方向相反；两定子齿与齿对齐，处于同一空间位置的两定子齿上共同绕有一个绕组，共8个，且串联构成一套悬浮绕组；永磁体提供偏置磁通，通过控制悬浮绕组电流的大小和方向以产生所需的轴向悬浮力。该发明两磁轴承间磁路相互隔离，且仅存在径向磁通，无轴向磁路，定、转子均可由硅钢片叠压而成，加工简单，铁心损耗小，效率高。但该发明只能提供单向的轴向磁力，不利于控制轴的轴向窜动以及由此引发的机械碰撞、摩擦。

实用新型内容

现有的轴向磁力轴承在结构设计、安装布局方面仍存在一些不合理之处，不利于控制轴的轴向窜动以及由此引发的机械碰撞、摩擦，为克服这一缺陷，本实用新型提供了一种可提供双向磁斥力有效防止电机轴发生轴向窜动以及机械碰撞、摩擦的磁力轴承。

本实用新型的技术方案是：一种磁力轴承，包括一对轴向磁轴承单体，两个轴向磁轴承单体平行相对且通过轴向轴承支座连接。本磁力轴承用于磁悬浮电机上，与磁悬浮电机主轴上的轴向推力盘配合作用，轴向推力盘位于两个轴向磁轴承单体之间，轴向磁轴承单体通电时产生磁场，随芯轴转动的轴向推力盘相对轴向磁轴承单体运动时，轴向推力盘被磁化，也产生自身的磁场且与轴向磁轴承单体同极性相对，因此会对轴向磁轴承单体产生斥力。两个轴向磁轴承单体分别在轴向推力盘的两端施加磁性推斥力，这样本磁力轴承就可更好地限制轴向推力盘的轴向移动，从而以非接触方式防止主轴发生轴向窜动。两个轴向磁轴承单体通过轴向轴承支座连接成一体，这样，两个轴向磁轴承单体互相支持，使本磁力轴承的受力结构更为均衡，与轴向推力盘配合时能更好地平衡来自轴向推力盘的反作用力。

作为优选，轴向磁轴承单体包括轴向轴承外导磁环和轴向轴承线圈，轴向轴承线圈围绕轴向轴承外导磁环的轴线均布在轴向轴承外导磁环上。轴向轴承线圈通电时产生磁力，并通过轴向轴承外导磁环均匀分布磁场，磁悬浮电机主轴转动时，与轴向轴承线圈相对运动的轴向推力盘被磁化，与轴向磁轴承间产生斥力，磁悬浮电机主轴从而获得轴向阻力，避免发生轴向窜动。

作为优选，轴向轴承外导磁环内端面设有环形嵌槽，环形嵌槽与轴向轴承外导磁环同轴，轴向轴承线圈嵌置于环形嵌槽内。这样可以方便地实现轴向轴承线圈在轴向轴承外导磁环上的环形均布。