磁悬浮轴承及离心式压缩的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁悬浮轴承及离心式压缩机，包括转轴和电磁装置，电磁装置分布在转轴的外周，与转轴之间具有间隙，用于调节转轴的位置；电磁装置包括具有绕组槽的铁芯和线圈，线圈置于绕组槽内，所述磁悬浮轴承还包括保护机构，用于防止所述转轴碰撞所述电磁装置，达到轴向保护所述磁悬浮轴承的目的。本发明的离心式压缩机，包括所述的磁悬浮轴承，得到了轴向保护，延长了使用寿命。
【专利说明】磁悬浮轴承及罔心式压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁悬浮轴承及离心式压缩机，特别是涉及一种具有保护结构的磁悬浮轴承及离心式压缩机。
【背景技术】
[0002]磁悬浮轴承依靠绕组中通入电流，产生的磁场在铁芯与止推盘之间形成回路，使铁芯和止推盘之间形成电磁吸力；并利用位移传感器测试转轴与定子之间气隙的距离，通过调节轴承绕组的电流大小，调节电磁力的作用来控制转轴与定子之间气隙的数值，来达到稳定悬浮的目的。
[0003]现有的磁悬浮轴承保护系统中，一般情况下，磁悬浮轴承多承担径向负载，采用辅助轴承对轴承的径向进行负载失控时的保护，对轴承的轴向保护基本未提及。而磁悬浮轴承应用在离心式压缩机领域，主要承担轴向负载。
[0004]请参阅图1所示，图1为现有的磁悬浮轴承的剖视示意图，所述磁悬浮轴承100包括转轴110、铁芯120、止推盘130与线圈150。
[0005]所述止推盘130固定于所述转轴110上，所述止推盘130与所述铁芯120之间维持一定的距离L，其中，L > O。磁悬浮轴承通电后，由于电磁力的吸引，当控制精度不高，或控制系统失控时，所述止推盘130向所述铁芯120靠近，最后碰撞到所述铁芯120，所述铁芯120或所述止推盘130会发生损坏。
[0006]鉴于上述缺陷，本发明人经过长时间的研究和实践终于获得了本发明创造。
【发明内容】
[0007]基于此，有必要提供一种能避免轴向受力的磁悬浮轴承及离心式压缩机。
[0008]本发明的一种磁悬浮轴承，包括转轴和电磁装置，电磁装置分布在转轴的外周，与转轴之间具有间隙，用于调节转轴的位置；
[0009]电磁装置包括具有绕组槽的铁芯和线圈，线圈置于绕组槽内，所述磁悬浮轴承还包括保护机构，用于防止所述转轴碰撞所述电磁装置。
[0010]作为一种可实施方式，所述的磁悬浮轴承还包括止推盘；
[0011]所述止推盘固定于所述转轴上；
[0012]所述保护机构固定在所述电磁装置上，所述保护机构置于所述止推盘的外周。
[0013]作为一种可实施方式，所述保护机构将所述止推盘与所述电磁装置之间的间隙维持在L，其中L > O。
[0014]作为一种可实施方式，所述保护机构包括支撑体和外覆层；
[0015]所述外覆层固定在所述支撑体的外表面上，所述外覆层由耐磨的不导磁材料制成。
[0016]作为一种可实施方式，所述保护机构固定于所述铁芯的内侧、外侧或所述绕组槽内。
[0017]作为一种可实施方式，所述保护机构固定在所述铁芯的内侧时，在所述铁芯的内侧壁上设置定位槽，用于轴向定位所述保护机构。
[0018]作为一种可实施方式，所述的磁悬浮轴承还包括基座，所述基座用于容纳所述转轴与所述电磁装置；
[0019]所述保护机构固定到所述基座上。
[0020]作为一种可实施方式，所述保护机构置于所述基座的中间位置。
[0021]作为一种可实施方式，所述保护机构通过热套、粘胶或组装方式固定。
[0022]一种离心式压缩机，包括所述的磁悬浮轴承。
[0023]与现有技术比较本发明的有益效果在于:磁悬浮轴承的保护机构使止推盘与铁芯保持一定距离，在轴向负载失控时，止推盘不会碰撞到铁芯，避免止推盘或铁芯发生损坏；止推盘与铁芯无法完全吸合避免了断电后，剩磁过大导致止推盘与铁芯不能迅速分离；保护机构使用耐磨的非导磁材料制作，不影响磁路结构，对承载力无影响；保护机构安装和定位很方便，实用性很强，便于现有产品的改装和损耗后的维修；使用所述磁悬浮轴承的离心式压缩机，轴向得到保护，使用寿命较长。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有的磁悬浮轴承的剖视示意图；
[0025]图2为本发明的磁悬浮轴承的第一实施例的剖视示意图；
[0026]图3为本发明的磁悬浮轴承的第二实施例的剖视示意图；
[0027]图4为本发明的磁悬浮轴承的第三实施例的剖视示意图；
[0028]图5为本发明的磁悬浮轴承的第四实施例的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了解决磁悬浮轴承轴向无保护的问题，提出了一种磁悬浮轴承来实现轴向保护及尚心式压缩机。
[0030]以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0031]请参阅图2所示，其为本发明的磁悬浮轴承的第一实施例的剖视示意图，所述磁悬浮轴承100包括转轴110、铁芯120、止推盘130、保护机构140与线圈150。
[0032]所述转轴110为高速旋转轴，所述止推盘130固定于所述转轴110的一端，所述铁芯120上具有绕组槽，所述绕组槽内放置所述线圈150，所述线圈150连接电路。
[0033]所述保护机构140不能导磁材料，这样所述保护机构140的安装不影响磁路结构，对所述磁悬浮轴承100的承载力无影响。所述保护机构140包括支撑体和外覆层(未示出)，所述外覆层覆盖并固定在所述支撑体的外表面上，所述外覆层由耐磨的不导磁材料制作而成。
[0034]所述保护机构140为柱体，在所述磁悬浮轴承100中所述保护机构140的数量为至少一个。
[0035]所述保护机构140将所述止推盘130与所述铁芯120之间维持一定的距离L，其中，L > O。
[0036]所述线圈150通电时，所述止推盘130受到电磁吸力作用，控制系统使所述磁悬浮轴承100工作在中心位置,此时距离L为额定值,设为U。
[0037]所述线圈150通电后，由于所述止推盘130受到电磁吸力作用，所述止推盘130向所述铁芯120靠近，直到距离L达到最小值，设为Lmin，其中，Ltl > Lmin > O。当Lmin= (0.5—0.8) L0时，所述磁悬浮轴承100达到较优的保护效果，且所述磁悬浮轴承100的内部布置紧凑。
[0038]所述磁悬浮轴承100通电后，受电磁力的吸引，会使所述止推盘130向所述铁芯120靠近；由于有所述保护机构140的存在,在轴向负载失控时,所述止推盘130不会碰撞到所述铁芯120，避免所述止推盘130或所述铁芯120发生损坏。
[0039]同时，由于有所述保护机构140的存在，所述止推盘130与所述铁芯120无法完全吸合，所述磁悬浮轴承100断电后，避免了断电后剩磁过大，止推盘130与所述铁芯120不能迅速分离。
[0040]所述保护机构140通过热套、粘胶或组装方式固定，安装和定位很方便，实用性很强，便于现有产品的改装和损耗后的维修。
[0041]本实施例中，所述保护机构140固定于所述铁芯120的内侧，在所述铁芯120的内侧壁上设置定位槽122，用于轴向定位所述保护机构140。为不影响所述磁悬浮轴承100磁路和漏磁，所述定位槽122应尽可能小，但要满足相关承载力及所述保护机构140结构强度的要求。
[0042]请参阅图3所示，其为本发明的磁悬浮轴承的第二实施例的剖视示意图，所述保护机构140固定于所述铁芯120的外侧。请参阅图4所示，其为本发明的磁悬浮轴承的第三实施例的剖视示意图，所述保护机构140固定于所述铁芯120的绕组槽内。
[0043]所述保护机构140固定于所述铁芯120的内侧、外侧或所述铁芯120的绕组槽内，当所述止推盘130与所述铁芯120之间的距离Lmin时，所述止推盘130接触到所述保护机构 140。
[0044]所述保护机构140在所述磁悬浮轴承100的轴向负载失控的情况下，高速旋转的所述止推盘130与所述保护机构140接触，不会接触到所述铁芯120，避免两者发生碰撞，起到保护所述止推盘130与所述铁芯120的作用，保证所述止推盘130与所述铁芯120的机械结构完好，延长了使用寿命。
[0045]较优地，所述保护机构140的支撑体具有较高硬度，能承受较大的轴向力，所述保护机构140的外覆层可具有一定的弹性，起到缓冲碰撞的目的。
[0046]请参阅图5所示，其为本发明的磁悬浮轴承的第四实施例的剖视示意图，所述磁悬浮轴承100还包括基座160，所述铁芯120置于所述止推盘130与所述基座160之间。
[0047]所述保护机构140固定在所述基座160上，较优地，所述保护机构140置于所述基座160的中间位置。当所述止推盘130与所述铁芯120之间的距离Lmin时，所述转轴110的端部接触到所述保护机构140。
[0048]由于所述转轴110较所述止推盘130的直径小，所以所述转轴110的线速度较小，所述转轴110的端部接触到所述保护机构140时，对所述保护机构140摩擦力相对较小，所述保护机构140越靠近所述基座160的中心，摩擦力就越小。
[0049]一种离心式压缩机，包括所述磁悬浮轴承100，在实际使用中，能有效地保护所述磁悬浮轴承100，使用寿命较长，在断电后能够迅速分离。
[0050]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种磁悬浮轴承，包括转轴和电磁装置，电磁装置分布在转轴的外周，与转轴之间具有间隙，用于调节转轴的位置；电磁装置包括具有绕组槽的铁芯和线圈，线圈置于绕组槽内，其特征在于，还包括保护机构，用于防止所述转轴碰撞所述电磁装置。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，还包括止推盘； 所述止推盘固定于所述转轴上； 所述保护机构固定在所述电磁装置上，所述保护机构置于所述止推盘的外周。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构将所述止推盘与所述电磁装置之间的间隙维持在L，其中L > O。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构包括支撑体和外覆层； 所述外覆层固定在所述支撑体的外表面上，所述外覆层由耐磨的不导磁材料制成。
5.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构固定于所述铁芯的内侧、外侧或所述绕组槽内。
6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构固定在所述铁芯的内侧时，在所述铁芯的内侧壁上设置定位槽，用于轴向定位所述保护机构。
7.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，还包括基座，所述基座用于容纳所述转轴与所述电磁装置； 所述保护机构固定到所述基座上。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构置于所述基座的中间位置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护机构通过热套、粘胶或组装方式固定。
10.一种离心式压缩机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的磁悬浮轴承。
【文档编号】F16C32/04GK104454989SQ201310419738
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】黄辉, 胡余生, 陈东锁, 张芳, 张小波, 刘健宁 申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司