一种永磁磁悬浮装置的制造方法_2

文档序号:8510521阅读:来源:国知局
三的结构示意图;
附图7为本发明的永磁磁悬浮装置具体实施例四的结构示意图;
附图8为本发明的永磁磁悬浮装置具体实施例五的结构示意图。
[0020]其中:1一径向外磁环;2—径向内磁环;3—轴向外磁环;4一轴向内磁环;5—介质;6—径向外磁圈;7—径向内磁圈;8—轴向内磁座;9一轴向外磁座;10—内磁座;11一螺钉;12—轴;13—外磁座。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0022]如图1-8所示:一种永磁磁悬浮装置,包括多组相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2、以及多组相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4,相邻的径向外磁环I极性相反、相邻的径向内磁环2极性相反且相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2的极性相反,同时采用磁力大小相同、磁场为径向的永磁体制成的多组相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2以提供轴向调整力限制径向外磁环I和径向内磁环2的轴向相对移动;相邻的轴向外磁环3极性相反、相邻的轴向内磁环4极性相反且相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4的极性相反,同时采用磁力大小相同、磁场为轴向的永磁体制成的多组相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4以提供径向悬浮调整力限制轴向外磁环3和轴向内磁环4的径向相对移动;且提供径向悬浮调整力的多组相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4位于提供轴向调整力的多组相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2的两侧以获得均衡的径向悬浮调整力。
[0023]具体来说,径向外磁环I和径向内磁环2采用磁场方向为径向的环形永磁体或磁场方向为径向的多块磁体粘成的环形永磁体,轴向外磁环3和轴向内磁环4采用磁场方向为轴向的环形永磁体或磁场方向为轴向的多块磁体粘成的环形永磁体。相邻的径向外磁环I之间采用介质5隔开且磁力大小相同、极性相反,相邻的径向内磁环2之间采用介质5隔开且磁力大小相同、极性相反,相邻的轴向外磁环3之间采用介质5隔开且磁力大小相同、极性相反,相邻的轴向内磁环4之间采用介质5隔开且磁力大小相同、极性相反;但在实际操作中,还存在一种情况就是相邻的径向外磁环I之间、相邻的径向内磁环2之间、相邻的轴向外磁环3之间、相邻的轴向内磁环4之间都是采用直接接触,而不设置介质5。径向外磁环I和径向内磁环2之间具有气隙使得多组相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2能够通过气隙起作用提供轴向调整力,且轴向外磁环3和轴向内磁环4之间具有气隙使得多组相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4能够通过气隙起作用提供径向悬浮调整力。
[0024]在辅助结构上,径向外磁环I固定在径向外磁圈6的内圆周面上,而径向内磁环2固定在与外磁圈6的内圆周面上相对应的径向内磁圈7的外圆周面上且径向内磁圈7与径向外磁圈6构成插套式不接触转动配合;轴向内磁环4固定在轴向内磁座8上,而轴向外磁环3固定在与轴向内磁座8上的轴向内磁环4相对应位置处的轴向外磁座9上且轴向内磁座8和轴向外磁座9并列设置构成不接触转动配合。在添加辅助结构后,一般会出现两种情况,一种情况是:径向外磁圈6与轴向外磁座9直接或间接固定连接且无相对运动,径向内磁圈7与轴向内磁座8直接或间接固定连接且无相对运动;使得径向外磁圈6和轴向外磁座9与定子直接或间接固定连接而径向内磁圈7和轴向内磁座8与转子直接或间接固定连接且随转子转动;或使得径向外磁圈6和轴向外磁座9与转子直接或间接固定连接且随转子转动而径向内磁圈7和轴向内磁座8与定子直接或间接固定连接。第二种情况是:径向外磁圈6与轴向内磁座8直接或间接固定连接且无相对运动,径向内磁圈7与轴向外磁座9直接或间接固定连接且无相对运动;使得径向外磁圈6和轴向内磁座8与定子直接或间接固定连接而径向内磁圈7和轴向外磁座9与转子直接或间接固定连接且随转子转动;或使得径向外磁圈6和轴向内磁座8与转子直接或间接固定连接且随转子转动而径向内磁圈7和轴向外磁座9与定子直接或间接固定连接。
[0025]下面分别通过原理阐述和具体实施例来进一步说明本发明提供的永磁磁悬浮装置。
[0026]如图1-3所示,一种永磁磁悬浮装置,包括相对设置的径向外磁圈6和径向内磁圈
7、相对设置的轴向内磁座8和轴向外磁座9,两组轴向内磁座8和轴向外磁座9位于径向外磁圈6和径向内磁圈7的两侧,其中径向内磁圈7和轴向内磁座8固定在轴12上,径向内磁圈7与径向外磁圈6构成插套式不接触转动配合且轴向内磁座8和轴向外磁座9并列设置构成不接触转动配合。在径向外磁圈6的内圆周面上沿轴向布置有三块磁力大小相同、磁场为径向的永磁体制成的径向外磁环1,相邻径向外磁环I之间采用介质5隔开且相邻的径向外磁环I极性相反,在径向内磁圈7的外圆周面上则沿轴向布置有三块对应径向外磁环I且磁力大小相同、磁场为径向的永磁体制成的径向内磁环2,相邻径向内磁环2之间采用介质5隔开且相邻的径向内磁环2极性相反,同时相对布置的径向外磁环I和径向内磁环2极性亦相反;在单侧的轴向内磁座8上沿径向布置两块磁力大小相同、磁场为轴向的永磁体制成的轴向内磁环4,相邻轴向内磁环4之间采用介质5隔开且相邻的轴向内磁环4极性相反,在轴向外磁座9上与轴向内磁座8上的轴向内磁环4相对应的位置处沿径向布置有两块对应轴向内磁环4且磁力大小相同、磁场为轴向的永磁体制成的轴向外磁环3,相邻轴向外磁环3之间采用介质5隔开且相邻的轴向外磁环3极性相反,即一共四块轴向内磁环4和四块轴向外磁环3,同时相对布置的轴向外磁环3和轴向内磁环4极性亦相反。
[0027]该永磁磁悬浮装置运行时,径向外磁圈6和其两侧的轴向外磁座9固定不动,径向内磁圈7、轴向内磁座8固定安装在轴12上随轴12同步旋转。由于轴向内磁座8和轴向外磁座9上相对的轴向磁环极性相反、相邻的轴向磁环极性亦相反,当轴12产生径向偏移时,在多极引力和斥力的耦合作用下,轴向磁环之间会产生与偏移方向相反的径向调整力,以提供稳定的径向悬浮力;由于径向外磁圈6和径向外磁圈6上相对的径向磁环极性相反、相邻的径向磁环极性亦相反,当轴12产生轴向偏移时,在多极引力和斥力的耦合作用下,径向磁环之间会产生与偏移方向相反的轴向调整力,以提供稳定的轴向力,使得该永磁磁悬浮装置能够稳定运行。
[0028]实施例一
如图4所示:在该永磁磁悬浮装置中,径向内磁圈7和轴向内磁座8 —体设计构成内磁座10,两个轴向外磁座9分别通过螺钉11安装在径向外磁圈6的两侧端面上,其中内磁座10的外圆周面上安装两组径向内磁环2且径向外磁圈6的内圆周面上安装两组与径向内磁环2 —一对应的径向外磁环1,相邻的径向外磁环I极性相反、相邻的径向内磁环2极性相反且相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2的极性相反,同时磁力大小相同、磁场为径向的永磁体制成的两组相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2能够相互作用提供轴向调整力限制径向外磁环I和径向内磁环2的轴向相对移动;内磁座10的两侧端面上分别安装两组轴向内磁环4与两个轴向外磁座9内侧端面上分别安装的两组轴向外磁环3 —一对应,相邻的轴向外磁环3极性相反、相邻的轴向内磁环4极性相反且相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4的极性相反,同时磁力大小相同、磁场为轴向的永磁体制成的多组相对设置的轴向外磁环3和轴向内磁环4能够相互作用提供径向悬浮调整力限制轴向外磁环3和轴向内磁环4的径向相对移动。
[0029]该永磁磁悬浮装置运行时,径向外磁圈6和其两侧的轴向外磁座9固定不动,内磁座10固定安装在轴12上随轴12同步旋转。由于内磁座10和轴向外磁座9上相对的轴向磁环极性相反、相邻的轴向磁环极性亦相反,当轴12产生径向偏移时,在多极引力和斥力的耦合作用下,轴向磁环之间会产生与偏移方向相反的径向调整力,以提供稳定的径向悬浮力;由于径向外磁圈6和内磁座10上相对的径向磁环极性相反、相邻的径向磁环极性亦相反,当轴12产生轴向偏移时,在多极引力和斥力的耦合作用下,径向磁环之间会产生与偏移方向相反的轴向调整力,以提供稳定的轴向力,使得该永磁磁悬浮装置能够稳定运行。实施例一中所展示的永磁磁悬浮装置比原理说明中的永磁磁悬浮装置所需的轴向空间小。
[0030]实施例二
如图5所示:在该永磁磁悬浮装置中,两个轴向内磁座8分别通过螺钉11安装在径向内磁圈7的两侧端面上,两个轴向外磁座9分别通过螺钉11安装在径向外磁圈6的两侧端面上,其中径向内磁圈7的外圆周面上安装四组径向内磁环2且径向外磁圈6的内圆周面上安装四组与径向内磁环2 —一对应的径向外磁环1,相邻的径向外磁环I极性相反、相邻的径向内磁环2极性相反且相对设置的径向外磁环I和径向内磁环2的极性相反,同时磁力大小相同、磁场为径向的永磁体制成的两组相对设置的
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