一种辅助轴承及电磁轴承系统的制作方法

1.本实用新型属于磁悬浮技术领域，涉及一种辅助轴承及电磁轴承系统。


背景技术：

2.在电磁轴承转子系统设计中，从安全的要求出发，辅助轴承是电磁轴承使用过程中必不可少的重要部件，其作用是保护电磁轴承当电磁轴承出现失稳、过载、突然断电等故障或承受冲击载荷时，需通过辅助轴承支撑转子并承受部分载荷来保护转子，防止电磁轴承的定、转子相擦。应用于电磁轴承转子系统中，辅助轴承的径向间隙和轴向间隙小于电磁轴承定子、转子之间的间隙，目前，电磁轴承转子系统多采用滚动轴承作为辅助轴承，滚动轴承的内圈与转子间隙小于电磁轴承定转子间隙。但是，在径向、轴向载荷小对体积要求较高的场所，滚动轴承占用空间较大不利于电磁轴承整体结构设计。一种适用于高速、低载荷下的辅助轴承对小型电磁轴承支撑系统的结构设计具有重大意义。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决上述问题提出了一种辅助轴承，所述辅助轴承穿套在电磁轴承转子系统的转轴上，由支撑环和衬套组成，所述支撑环设置在所述衬套外，所述支撑环内侧有多个凹槽，所述衬套外侧对应支撑环的凹槽设置了相同数量的凸起，所述衬套采用有机高分子材料。
4.进一步的，所述凹槽为燕尾槽、u型槽、倒三角形槽中的一种。
5.进一步的，所述衬套采用的有机高分子材料为聚四氟乙烯或碳碳复合材料。
6.进一步的，所述凹槽数量为4-6个。
7.本实用新型还提供一种电磁轴承系统，所述电磁轴承系统包括上述任意一项所述的辅助轴承，同时，还包括径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。所述径向磁轴承、所述轴向磁轴承和所述辅助轴承依次穿套在所述电磁轴承转子系统的转轴上，并对称设置于所述电磁轴承转子系统的两端。
8.本实用新型还提供另一种电磁轴承系统，所述电磁轴承系统包括上述任意一项所述的辅助轴承，同时，还包括径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。两个所述径向磁轴承分别穿套在所述电磁轴承转子系统的两端，在所述径向磁轴承外侧分别布置穿套所述辅助轴承，所述轴向磁轴承集中布置在所述电磁轴承转子系统的一端，且穿套于所述辅助轴承的外侧。
9.本实用新型还提供另一种电磁轴承系统，所述电磁轴承系统包括上述任意一项所述的辅助轴承，同时，还包括径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。所述径向磁轴承、所述轴向磁轴承和所述辅助轴承对称穿套在电磁轴承转子系统的两端，所述辅助轴承与所述轴向磁轴承同心，且所述轴向磁轴承外套于所述辅助轴承上。
10.本实用新型的有益效果为：所述辅助轴承能在电磁轴承失效情况下，用于保护电磁轴承定子、转子不会接触，提高电磁轴承转子系统的可靠性。同时在辅助轴承内部镶嵌有
高强度、摩擦系数小的由有机高分子材料构成的衬套，所述衬套可提高转子表面的光洁度，且在电磁轴承失效情况下，转轴与衬套之间滑动摩擦，可保护电磁轴承定子和转子不会相碰，在支撑环内侧设置的凹槽可用于加强衬套与支撑环的接触强度，提高辅助轴承的可靠性。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
12.图1为电磁轴承系统的剖视结构示意图。
13.图2为辅助轴承的剖视结构示意图。
14.其中，1.辅助轴承、2.轴向磁轴承、3.径向磁轴承、4.电磁轴承转子系统、 1-1.支撑环、1-2衬套。
具体实施方式
15.为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。
16.在图1中，所述电磁轴承系统包括辅助轴承1、轴向磁轴承2、径向磁轴承3和电磁轴承转子系统4。所述径向磁轴承3、所述轴向磁轴承2和所述辅助轴承1对称穿套在电磁轴承转子系统4的两端，所述辅助轴承1与所述轴向磁轴承2同心，且所述轴向磁轴承2外套于所述辅助轴承1上。当出现径向磁轴承3、轴向磁轴承2断电现象或出现电磁轴承转子系统4在承受出现失稳轴承2断电或电磁轴承转子系统4在承受出现失稳、过载等故障或承受冲击载荷时，通过辅助轴承1支撑转子系统并承受部分载荷来保护转子，防止电磁轴承相擦。
17.图2为辅助轴承的剖视结构示意图，辅助轴承1由支撑环1-1和衬套1-2 组成，所述支撑环1-1设置在所述衬套1-2外，所述支撑环1-1内侧有四个燕尾槽，所述衬套1-2外侧对应支撑环1-1的燕尾槽设置了相同数量的凸起，增强衬套与支撑环的接触强度，提高辅助轴承的可靠性。衬套1-2采用有机高分子材料，具体的可以为聚四氟乙烯或碳碳复合材料等。
18.在另一个实施例中，所述电磁轴承系统包括辅助轴承、径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。所述径向磁轴承、所述轴向磁轴承和所述辅助轴承依次穿套在所述电磁轴承转子系统的转轴上，并对称设置于所述电磁轴承转子系统的两端。
19.还有一个实施例，所述电磁轴承系统包括辅助轴承、径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。两个所述径向磁轴承分别穿套在所述电磁轴承转子系统的两端，在所述径向磁轴承外侧分别布置穿套所述辅助轴承，所述轴向磁轴承集中布置在所述电磁轴承转子系统的一端，且穿套于所述辅助轴承的外侧。
20.依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领
域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种辅助轴承，其特征在于，所述辅助轴承(1)穿套在电磁轴承转子系统(4)的转轴上，由支撑环(1-1)和衬套(1-2)组成，所述支撑环(1-1)设置在所述衬套(1-2)外，所述支撑环(1-1)内侧有多个凹槽，所述衬套(1-2)外侧对应支撑环(1-1)的凹槽设置了相同数量的凸起，所述衬套(1-2)采用有机高分子材料。2.根据权利要求1所述的辅助轴承，其特征在于，所述凹槽为燕尾槽、u型槽、倒三角形槽中的一种。3.根据权利要求1-2任一项所述的辅助轴承，其特征在于，所述衬套(1-2)采用的有机高分子材料为聚四氟乙烯或碳碳复合材料。4.根据权利要求1-2任一项所述的辅助轴承，其特征在于，所述凹槽数量为4至6个。5.一种电磁轴承系统，其特征在于，包括由权利要求1-4任意一项所述的辅助轴承(1)，还包括轴向磁轴承(2)、径向磁轴承(3)和电磁轴承转子系统(4)。6.根据权利要求5所述的电磁轴承系统，其特征在于，所述径向磁轴承(3)、所述轴向磁轴承(2)和所述辅助轴承(1)依次穿套在所述电磁轴承转子系统(4)的转轴上，并对称设置于所述电磁轴承转子系统的两端。7.根据权利要求5所述的电磁轴承系统，其特征在于，两个所述径向磁轴承(3)分别穿套在所述电磁轴承转子系统(4)的两端，在所述径向磁轴承(3)外侧分别布置穿套所述辅助轴承(1)，所述轴向磁轴承(2)集中布置在所述电磁轴承转子系统(4)的一端，且设置于所述辅助轴承(1)的外侧。8.根据权利要求5所述的电磁轴承系统，其特征在于，所述径向磁轴承(3)、所述轴向磁轴承(2)和所述辅助轴承(1)对称穿套在电磁轴承转子系统(4)的两端，所述辅助轴承(1)与所述轴向磁轴承(2)同心，且所述轴向磁轴承(2)外套于所述辅助轴承(1)上。

技术总结
本实用新型公开了一种辅助轴承及电磁轴承系统，所述辅助轴承穿套在电磁轴承转子系统的轴承上，由支撑环和衬套组成，所述支撑环设置在所述衬套外，所述支撑环内侧有多个凹槽，所述衬套外侧对应支撑环的凹槽设置了相同数量的凸起，所述衬套采用有机高分子材料。所述辅助轴承在电磁轴承失效情况下，用于保证电磁轴承定子、转子不会接触，对转子进行保护，防止电磁轴承相擦，提高电磁轴承转子系统的可靠性。本实用新型还公开了一种电磁轴承系统，所述电磁轴承系统包括上述的辅助轴承，还包括径向磁轴承、轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。轴向磁轴承和电磁轴承转子系统。


技术研发人员：薛滟膑 毛卫 张贤彪 韩飞 王旻辉 孙方旭 曾祥鑫 罗伟 吕艳辉
受保护的技术使用者：湖南省军民融合装备技术创新中心
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/7/22