[发明专利]三支撑双组控交错排布磁极非一致多冗余磁轴承系统

说明书

三支撑双组控交错排布磁极非一致多冗余磁轴承系统，包括下底座、支座上盖、磁轴承组件和主轴，支座上盖和下底座位于磁轴承组件的上下两侧，且上底座和下底座上形成有与磁轴承组件相适配的弧形槽，主轴穿过磁轴承组件；所述磁轴承组件包括相对设置的第一磁轴承和第二磁轴承，第一磁轴承和第二磁轴承同时对主轴进行支撑；与现有技术相比，通过六极控制线圈组和四极控制线圈组的设置，对高速旋转的主轴进行水平方向的自由度的限位，实现径向气隙的精细控制，同时第一磁轴承和第二磁轴承的共同设置，使得第一磁轴承和第二磁轴承之间形成冗余互补效应，提高高度旋转的主轴的稳定性。

技术领域

本发明属于磁轴承技术领域，尤其是涉及一种三支撑双组控交错排布磁极非一致多冗余磁轴承系统。

背景技术

磁轴承，是一种新型高性能轴承，与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域，被公认为极有前途的新型轴承。

磁轴承在使用过程中利用电场力和磁场力使轴悬浮，通过控制线圈使得轴悬浮设置，在主轴的使用过程中，主轴在转动过程中会产生一定的振动，当主轴速度较快且于轴承相接触时，会产生一定的摩擦生热现象，从而影响轴承的热变形和造成轴承的热损伤，影响主轴在转动过程中的稳定性，同时相对一般磁轴承，其定子永磁体和控制线圈，处于同一径向平面，轴向和径向布置比较紧凑，在控制轴向倾斜，保持轴的稳定性方面，检测、控制难度较大。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种便于检测，稳定高效，安全可靠的三支撑双组控交错排布磁极非一致多冗余磁轴承系统。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：三支撑双组控交错排布磁极非一致多冗余磁轴承系统，包括下底座、支座上盖、磁轴承组件和主轴，支座上盖和下底座位于磁轴承组件的上下两侧，且上底座和下底座上形成有与磁轴承组件相适配的弧形槽，主轴穿过磁轴承组件；所述磁轴承组件包括相对设置的第一磁轴承和第二磁轴承，第一磁轴承和第二磁轴承同时对主轴进行支撑；所述第一磁轴承包括第一定子铁芯，第一定子铁芯内设有第一转子铁芯、第一定子四极控制线圈组、第一定子六极控制线圈组和第一永磁体组，第一定子四极控制线圈组、第一定子六极控制线圈组和第一永磁体组套接于第一转子铁芯外，且第一永磁体组位于第一转子铁芯中部，第一定子四极控制线圈组和第一定子六极控制线圈组位于第一永磁体组两侧。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定子四极控制线圈组和第一转子铁芯之间存在气隙，且第一定子四极控制线圈组与第一定子铁芯之间存在气隙，构成磁链回路。

作为本发明的一种优选方案，所述第一永磁体组与第一定子铁芯之间存在气隙，且第一转子铁芯和第一永磁体组之间存在气隙，构成磁链回路。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定子六极控制线圈组和第一转子铁芯之间存在气隙，且第一定子六极控制线圈组与第一定子铁芯之间存在气隙，构成磁链回路。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定子铁芯外圈表面上内嵌有第一定位销组和第二定位销组，第一定子铁芯上形成有与第一定位销组和第二定位销组相适配的凹槽。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定子铁芯两端设有第一端盖和第二端盖，第一定位销组和第二定位销组的端部部分内嵌于第一端盖和第二端盖内。

作为本发明的一种优选方案，所述第一端盖和第二端盖上形成有与下底座和支座上盖相连通的螺纹孔。

作为本发明的一种优选方案，所述下底座包括第一下底座和第二下底座，第一下底座和第二下底座分别位于第一磁轴承和第二磁轴承下方，且第一下底座和第二下底座底部设有安装底座。