一种磁悬浮深沟球轴承的制作方法

本发明涉及磁悬浮轴承，特别涉及一种磁悬浮深沟球轴承。

背景技术：

1、随着科技的不断进步与发展，磁悬浮轴承性能在不断地提升，同时受电子元件的集成化也促使其成本逐年降低。虽然国内外经过多年的探索，磁悬浮产品在不少领域成功地应用，为了更有效地改进控制方法和策略，需要在深入研究控制系统的同时，着重研究转子系统的动力学特性，从而达到对复杂转子的理想控制，由于较难实现磁悬浮轴承转子的高精度控制，因而造成系统可靠性差以及故障率高，并且在轴承的使用过程中，需要与传统轴承相配合，而传统轴承磁载负荷单元之间会产生机械摩擦，导致异步电机发热，而使得异步电机寿命降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种磁悬浮深沟球轴承，以解决较难实现磁悬浮轴承转子的高精度控制，因而造成系统可靠性差以及故障率高，并且在轴承的使用过程中，需要与传统轴承相配合，而传统轴承磁载负荷单元之间会产生机械摩擦，导致异步电机发热，而使得异步电机寿命降低的问题。

2、本发明提供了一种磁悬浮深沟球轴承，具体包括：轴承架；所述轴承架下端的环边处固定安装有安装衬裙；所述轴承架的上端封装有轴向磁悬浮深沟轴承架；所述轴承架的下端封装有底衬座；所述底衬座的底部封装有径向磁悬浮深沟轴承架；所述轴承架的内腔中部内置有异步电机；所述异步电机的上下两端处分别设有磁板组件；所述异步电机中部的上下两端分别对称内置有磁载负荷定向单元，上下两个磁载负荷定向单元之间的位置处环形分布有四个磁载负荷径向向单元；所述轴向磁悬浮深沟轴承架和径向磁悬浮深沟轴承架的中部之间为磁载负荷轴。

3、可选地，所述轴承架的管壁上开设有四个活动盈余孔，活动盈余孔为竖向的腰圆孔状结构。

4、可选地，所述安装衬裙采用非导磁材料制成，非导磁材料为铁钴镍合金，安装衬裙的环边处设有外凸的耳衬，耳衬上开设有竖向贯穿的安装孔。

5、可选地，所述轴承架的中部为轴向磁悬浮深沟轴承，轴向磁悬浮深沟轴承中包含有轴向铁芯和控制线圈，控制线圈设置在轴向铁芯内；所述轴承架的四角处分别设有轴承连接栓柱与轴承架的上端壳体相连接。

6、可选地，所述径向磁悬浮深沟轴承架中内置有径向磁悬浮深沟轴承，径向磁悬浮深沟轴承中包含有径向铁芯和控制线圈，控制线圈设置在径向铁芯内。

7、可选地，所述磁板组件中包含有磁板和铅板；所述磁板和铅板间隔层叠叠放，铅板的上下表面上开设有磁力导向槽，磁力导向槽呈星芒状分布。

8、可选地，所述磁载负荷定向单元的内端为球扇状结构，且内端环边处开设有槽牙。

9、可选地，所述磁载负荷径向向单元的内端为与上下两个磁载负荷定向单元相啮合的槽口结构，磁载负荷径向向单元的外端经由活动盈余孔中穿出设有扇叶状的同步热负荷释放鳍。

10、有益效果

11、1、本发明中磁载负荷径向向单元的外端经由活动盈余孔中穿出设有扇叶状的同步热负荷释放鳍，磁载负荷定向单元与磁载负荷径向向单元之间会产生机械摩擦，而这部分摩擦会造成异步电机发热，产生较大幅度的振动，使得异步电机寿命降低，而活动盈余孔和同步热负荷释放鳍则可将这部分热量散出，并且给予足够的活动空间，以便于降低摩擦，从而保证了使用寿命，使得转子可以运行到很高的转速，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，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

12、2、本发明中磁载负荷定向单元的内端为球扇状结构，且内端环边处开设有槽牙，供磁拉力以磁载负荷轴，异步电机电磁铁中的电流由一个精确的数字式控制柜调节，提供磁力随时应对外部负载的变化以保持转轴良好居中，这样，转轴被无接触抬起，而且轴承的刚度和阻尼均可由一个数字式控制柜来调节，这些特点增强了高速旋转机器的性能，使设备具有高可靠性、低能耗的显著特点。

13、3、本发明中径向磁悬浮深沟轴承架中内置有径向磁悬浮深沟轴承，径向磁悬浮深沟轴承中包含有径向铁芯和控制线圈，控制线圈设置在径向铁芯内，然后控制线圈将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置，因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。

14、4、本发明中轴承架的管壁上开设有四个活动盈余孔，活动盈余孔为竖向的腰圆孔状结构，以便于实现在磁悬浮轴承磁悬浮失稳时转轴与轴承架接触将原有可能的滑动摩擦改变为滚动摩擦，能够对转轴以及磁悬浮轴承的形成保护，实现径向磁悬浮功能的同时还具备悬浮失稳的保护作用，提升转轴的动力学性能。

技术特征：

1.一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于，包括：轴承架（1）；所述轴承架（1）下端的环边处固定安装有安装衬裙（2）；所述轴承架（1）的上端封装有轴向磁悬浮深沟轴承架（3）；所述轴承架（1）的下端封装有底衬座（10）；所述底衬座（10）的底部封装有径向磁悬浮深沟轴承架（4）；所述轴承架（1）的内腔中部内置有异步电机（5）；所述异步电机（5）的上下两端处分别设有磁板组件（6）；所述异步电机（5）中部的上下两端分别对称内置有磁载负荷定向单元（7），上下两个磁载负荷定向单元（7）之间的位置处环形分布有四个磁载负荷径向向单元（8）；所述轴向磁悬浮深沟轴承架（3）和径向磁悬浮深沟轴承架（4）的中部之间为磁载负荷轴（9）。

2.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述轴承架（1）的管壁上开设有四个活动盈余孔（101），活动盈余孔（101）为竖向的腰圆孔状结构。

3.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述安装衬裙（2）采用非导磁材料制成，非导磁材料为铁钴镍合金，安装衬裙（2）的环边处设有外凸的耳衬，耳衬上开设有竖向贯穿的安装孔（201）。

4.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述轴承架（3）的中部为轴向磁悬浮深沟轴承（301），轴向磁悬浮深沟轴承（301）中包含有轴向铁芯和控制线圈，控制线圈设置在轴向铁芯内；所述轴承架（3）的四角处分别设有轴承连接栓柱（302）与轴承架（1）的上端壳体相连接。

5.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述径向磁悬浮深沟轴承架（4）中内置有径向磁悬浮深沟轴承（401），径向磁悬浮深沟轴承（401）中包含有径向铁芯和控制线圈，控制线圈设置在径向铁芯内。

6.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述磁板组件（6）中包含有磁板和铅板（601）；所述磁板和铅板（601）间隔层叠叠放，铅板（601）的上下表面上开设有磁力导向槽（60101），磁力导向槽（60101）呈星芒状分布。

7.如权利要求1所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述磁载负荷定向单元（7）的内端为球扇状结构，且内端环边处开设有槽牙。

8.如权利要求2所述一种磁悬浮深沟球轴承，其特征在于：所述磁载负荷径向向单元（8）的内端为与上下两个磁载负荷定向单元（7）相啮合的槽口结构，磁载负荷径向向单元（8）的外端经由活动盈余孔（101）中穿出设有扇叶状的同步热负荷释放鳍（801）。

技术总结
本发明提供一种磁悬浮深沟球轴承，涉及磁悬浮轴承技术领域，以解决较难实现磁悬浮轴承转子的高精度控制，因而造成系统可靠性差以及故障率高，并且在轴承的使用过程中，需要与传统轴承相配合，而传统轴承磁载负荷单元之间会产生机械摩擦，导致异步电机发热，而使得异步电机寿命降低的问题，包括：轴承架；所述轴承架下端的环边处固定安装有安装衬裙；所述轴承架的上端封装有轴向磁悬浮深沟轴承架；所述轴承架的下端封装有底衬座；所述底衬座的底部封装有径向磁悬浮深沟轴承架。本发明使得转子可以运行到很高的转速，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，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

技术研发人员：李学坤,牛美娜
受保护的技术使用者：临清市海达轴承有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13