电磁气浮复合轴承组件的制作方法

1.本实用新型涉及一种电磁气浮复合轴承组件，属于轴承领域。


背景技术：

2.由于磁轴承以及气浮轴承相对于传统的机械式轴承具有摩擦系数和摩擦力矩小、运动精度高等特点，近年来在电机领域中越来越多采用磁轴承以及气浮轴承。特别是磁气复合轴承的出现，其结合了两种轴承各自的优点，相较于磁轴承以及气浮轴承单独使用具有更佳的支撑效果。
3.现有技术已有磁气混合轴承的应用，如发明申请cn201810031423.8中公开了一种磁气混合径向轴承，其中磁性部件包括在磁轴承上沿周向设置的多个电磁铁，每个电磁铁包括设置于磁轴承上的磁芯及缠绕于磁芯上的线圈；磁轴承上还设置有静压进气节流孔，静压进气节流孔的一端与轴承间隙相通，用于将外部气源输送至轴承间隙内。通过设置静压进气节流孔，可以形成气体静压轴承，从而该径向轴承可以构成气体动静压-磁混合径向轴承。工作时，径向轴承中的气体轴承与磁轴承能够协同工作，在径向轴承处于稳定的工作状态时，依靠气体轴承实现支承；而在径向轴承处于非稳定的工作状态时，依靠磁轴承及时对径向轴承进行控制和响应。
4.上述现有技术的缺陷在于气体静压轴承对于高速旋转的转轴仅仅存在径向支撑力，可能对转轴施加旋转方向上的阻力，特别是面对可双向旋转的转轴时，在旋转方向发生变化时会产生较大阻力。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术，本实用新型提供了一种用于电机转轴的气浮轴承组件。
6.本实用新型的技术解决方案是：一种用于电机转轴的气浮轴承组件，包括轴承本体、轴承座、电磁阀、电磁线圈以及轴承套，多个轴承本体周向均布于轴承座的径向内侧，轴承本体径向外侧开设有凹槽，从而在轴承本体和轴承座之间形成气腔，轴承套设置于轴承本体的径向内侧，其中：
7.轴承本体构成电磁轴承的铁芯，电磁线圈围绕轴承本体设置；
8.轴承本体的凹槽内沿电机转轴的轴向方向设置有个两个隔板，将凹槽分成三个部分，在轴承本体和轴承座之间形成三个气腔；
9.轴承本体沿电机转轴的轴向设置有一圈第一偏置节流通道、一圈径向节流通道以及一圈第二偏置节流通道，第一偏置节流通道、径向节流通道以及第二偏置节流通道分别连通三个气腔，径向节流通道的轴向与电机转轴的直径方向相同，第一偏置节流通道与第二偏置节流通道的轴向相对于电机转轴的直径方向具有一偏转角，而且两者的偏转方向相反；
10.电磁阀通过档位切换封闭第一偏置节流通道或者第二偏置节流通道中的一者，而另一者与径向节流通道都与高压气源导通。
11.进一步的，一圈径向节流通道所在的平面位于两圈偏置节流通道所在的平面的轴向中间。
12.进一步的，第一偏置节流通道相对于电机转轴的直径具有偏转角α，而第二偏置节流通道相对于电机转轴的直径具有一偏转角β，α与β的大小相等。
13.进一步的，偏转角α与偏转角β的角度范围为20-55
°
。
14.进一步的，第一/第二偏置节流通道绕电机转轴的圆周均匀分布，一圈可以分布4-6个偏置节流通道。
15.进一步的，径向节流通道同样绕电机转轴的圆周均匀分布，一圈可以分布有4-6个径向节流通道。
16.进一步的，轴承座上径向设置有三个进气口，分别对应于三个气腔。
17.进一步的，电磁阀设置于轴承座的径向外部。
18.进一步的，电磁阀为两位四通电磁阀。
19.进一步的，电磁阀的入口连接高压气源，出口连接轴承座上径向设置的三个进气口。
20.本实用新型与现有技术相比的优点在于：可以根据电机转轴的旋转方向调整气浮轴承的供气模式，使得气浮轴承可以适用于需要双向旋转转轴的支撑，可以为轴芯本体的更稳定、更均匀的支撑，有利于转轴高速旋转的平稳性。
附图说明
21.图1为本实用新型的电磁气浮复合轴承组件的示意图；
22.图2为轴承本体沿a-a的剖视图；
23.图3为轴承本体沿b-b的剖视图；
24.图4为轴承本体沿c-c的剖视图。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.如图1-4所示，本实用新型公开了一种电磁气浮复合轴承组件，包括轴承本体1、轴承座2、电磁阀3、电磁线圈4以及轴承套6，多个轴承本体1周向均布于轴承座2的径向内侧，其径向外侧开设有凹槽5，从而在轴承本体1和轴承座2之间形成气腔，轴承套6设置于轴承本体1的径向内侧，电磁阀3位于轴承本体1的径向外侧。
27.轴承本体1构成电磁轴承的铁芯，电磁线圈4围绕轴承本体1设置。
28.轴承本体1的凹槽5内沿电机转轴的轴向方向设置有个两个隔板14，将凹槽5分成三个部分，以此在轴承本体1和轴承座2之间形成三个气腔41、42、43。轴承本体1沿电机转轴的轴向设置有一圈第一偏置节流通道11、一圈第二偏置节流通道13以及一圈径向节流通道12，一圈径向节流通道12所在的平面位于两圈偏置节流通道11、13所在的平面的轴向中间，与两圈偏置节流通道11、13所在的平面之间具有相同的轴向间距，且第一偏置节流通道11、
径向节流通道12以及第二偏置节流通道13分别连通气腔41、42、43。径向节流通道12指向转轴的径向中心，即径向节流通道12的轴向与电机转轴的直径方向相同。第一偏置节流通道11相对于电机转轴的直径具有偏转角α，而第二偏置节流通道13相对于电机转轴的直径具有一偏转角β，其中偏转角α与偏转角β的角度范围为20-55
°
，且偏转角α与偏转角β的大小相等，但是方向相对于电机转轴的直径偏转的方向相反，也就是说第一偏置节流通道11和第二偏置节流通道13在电机转轴的旋转方向上反向设置。
29.轴承座2上径向设置有三个进气口21、22、23，分别对应于三个气腔41、42、43，通过电磁阀3的控制而在三个进气口21、22、23中选择其中两个导通，进而通过第一偏置节流通道11以及径向节流通道12，或者通过第二偏置节流通道13以及径向节流通道12向电机转轴表面提供气体，在轴承本体1与电机转轴之间形成气膜。
30.位于同一圈的偏置节流通道绕电机转轴的圆周均匀分布，优选地每一圈可以分布有4-6个偏置节流通道。同圈的径向节流通道12同样绕电机转轴的圆周均匀分布，优选地每一圈可以分布有4-6个径向节流通道。
31.电磁阀3设置于轴承座2的径向外部，优选为两位四通电磁阀，其可以通过档位切换封闭第一偏置节流通道11或者第二偏置节流通道13中的一者。
32.在实际工作过程中，本实用新型所述的气浮轴承组件可以根据电机转轴的旋转方向而选择相应的节流通道组合模式。具体来讲，当电机转轴按照顺时针方向旋转时，则电磁阀3封闭逆时针偏置的节流通道，高压气体流经顺时针偏置的节流通道以及径向节流通道作用于电机转轴表面；反之，当电机转轴按照逆时针方向旋转时，电磁阀3封闭顺时针偏置的节流通道，此时高压气体流经逆时针偏置的节流通道以及径向节流通道作用于电机转轴表面。因此上述气浮轴承无论在电机转轴的正转或者反转的情况下，都能够给予电机转轴良好的支撑。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。