[发明专利]气悬浮轴承、电机转轴支撑系统、电机及控制方法

说明书

本发明提供一种气悬浮轴承、电机转轴支撑系统、电机及控制方法，其中气悬浮轴承，包括轴承外圈、轴承内圈，所述轴承外圈套装于所述轴承内圈的外周形成气悬浮间隙，还包括箔层结构，所述箔层结构套装于所述轴承内圈的外周且处于所述轴承外圈的内孔中，所述箔层结构包括套筒本体，所述套筒本体上具有凸起以及通气孔，所述通气孔贯通所述套筒本体的内外侧。根据本发明的气悬浮轴承、电机转轴支撑系统、电机及控制方法，在轴承外圈与轴承内圈之间设置有箔层结构能够减小气流的流出速度，使轴承外圈与轴承内圈的气膜更加稳定，从而使电机运行更加稳定。

技术领域

本发明属于轴承制造技术领域，具体涉及一种气悬浮轴承、电机转轴支撑系统、电机及控制方法。

背景技术

目前电机常用的轴承有四种类型，即滚动轴承、滑动轴承、关节轴承和含油轴承，最常见的电机轴承是滚动轴承。随着科技进步，在一些特殊领域逐渐采用电磁装置替代现有轴承体系，但从目前国内的电磁装置技术水平来看，电磁装置存在着难以实现轴承转子的高精度控制、系统可靠性差、故障率高及缺少标准化的产品工艺等缺点，因此气悬浮轴承技术应运而生，尤其在高速电机领域，气悬浮轴承应用前景广阔。现有的气悬浮轴承技术，启动前轴承内圈和轴承外圈之间有物理性接触，启动时轴承内圈和轴承外圈相对运动以产生空气压力，空气压力使得轴浮起。

但是现有的气悬浮轴承结构存在如下缺陷：

1、在电机启动和停止的过程中，没有气动力来源，无法实现气悬浮，轴承内圈和外圈存在摩擦；

2、也有气悬浮静压技术可以采用额外的气源装置提供高压气体，在电机运行的时候充气，在启动和停止的时候给轴承气隙补充气压用于形成气膜但是系统结构复杂、加工装配精度很高，成本价也十分昂贵；

3、现有的气悬浮轴承的气流在轴承内圈与外圈停留时间短暂，导致内外圈之间的气膜不够稳定，电机运行不够稳定。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种气悬浮轴承、电机转轴支撑系统、电机及控制方法，在轴承外圈与轴承内圈之间设置有箔层结构能够减小气流的流出速度，使轴承外圈与轴承内圈的气膜更加稳定，从而使电机运行更加稳定。

为了解决上述问题，本发明提供一种气悬浮轴承，包括轴承外圈、轴承内圈，所述轴承外圈套装于所述轴承内圈的外周形成气悬浮间隙，还包括箔层结构，所述箔层结构套装于所述轴承内圈的外周且处于所述轴承外圈的内孔中，所述箔层结构包括套筒本体，所述套筒本体上具有凸起以及通气孔，所述通气孔贯通所述套筒本体的内外侧。

可选地，所述凸起具有多个，多个所述凸起沿所述套筒本体的周向均匀间隔排列；和/或，所述通气孔具有多个，多个所述通气孔沿所述套筒本体的周向均匀间隔排列。

可选地，所述凸起沿所述套筒本体的径向朝向所述轴承内圈一侧凸出。

可选地，在所述套筒本体的任一径向截面上，所述凸起呈半圆弧形状；和/或，所述凸起沿所述套筒本体的轴向延伸至所述套筒本体的轴向两端。

可选地，所述通气孔为矩形孔，所述矩形孔的长边与所述套筒本体的轴线平行；和/或，所述箔层结构固定连接于所述轴承外圈的内侧。

本发明还提供一种电机转轴支撑系统，包括转轴、气悬浮轴承、电磁装置，所述气悬浮轴承以及所述电磁装置皆套装于所述转轴上。

可选地，所述转轴上套装有多个叠装的硅钢片。

本发明还提供一种电机，包括上述的电机转轴支撑系统。

本发明还提供一种电机控制方法，用于控制上述的电机，包括：

在启动电机之前，给电磁装置通电以使所述转轴处于磁悬浮状态；

启动电机；