一种动态可控的径向永磁轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁悬浮轴承装置，特别涉及一种动态可控的径向永磁轴承。
【背景技术】
[0002]超高速飞轮是车辆动能回收系统中的核心装备，其中超高速飞轮的支承系统是高速飞轮设计中的关键部件，支承系统主要采用的是磁悬浮轴承，磁悬浮轴承具有转速高，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。磁悬浮轴承分为主动磁悬浮轴承、超导磁悬浮轴承、永磁轴承。
[0003]主动磁悬浮轴承的最大优点是刚度和阻尼可调，可适应大负载大扰动的转子支承，运动稳定性高，但其控制难度很大，功耗大，而且可靠性差；超导磁悬浮轴承具有承载能力大，自稳定性好，但是结构大，制造成本高；永磁轴承体积小、无功耗、结构简单，但是无法改变磁力大小和方向，不能实现动态控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在克服现有永磁轴承刚度不可调，不能实现动态控制的缺陷，提供了一种依靠陶瓷应变片来控制定子永磁体径向移动，从而实现永磁轴承动态可控的特性，并且有效抑制了振动。其采用的技术方案如下:
[0005]一种动态可控的径向永磁轴承，包括轴承定子、定子永磁体、定子永磁体靴、陶瓷应变片、轴承定子端盖、转子轴套、转子永磁体、转子套圈。所述定子永磁体镶嵌于定子永磁体靴中，定子永磁体靴在轴承定子凹槽轨道中微小运动，所述陶瓷应变片固定在轴承定子上，并与定子永磁体靴接触，所述的轴承定子端盖与轴承定子相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套与转子永磁体镶嵌，所述转子套圈与转子轴套相配合，并固定转子永磁体。
[0006]本实用新型具有如下优点:相对于现有的永磁轴承而言，能够实现动态控制，抑制高速转子的振动，既保持永磁轴承制作成本低，功耗低，又能实现动态控制的优点。
【附图说明】
[0007]图1:一种动态可控的径向永磁轴承结构示意图；
[0008]图2:—种动态可控的径向永磁轴承内部结构示意图；
[0009]图3:—种动态可控的径向永磁轴承应用示意图；
[0010]符号说明
[0011]1.轴承定子，2.定子永磁体，3.定子永磁体靴，4.陶瓷应变片，5.轴承定子端盖，6.转子轴套，7.转子永磁体，8.转子套圈，9.电涡流传感器，10.控制系统，11飞轮转轴，12.飞轮。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0013]如图1所示，一种动态可控的径向永磁轴承，包括轴承定子1、定子永磁体2、定子永磁体靴3、陶瓷应变片4、轴承定子端盖5、转子轴套6、转子永磁体7、转子套圈8。
[0014]如图2所示，所述定子永磁体2镶嵌于定子永磁体靴3中，定子永磁体靴3在轴承定子I的凹槽轨道内微小运动，所述陶瓷应变片4固定在轴承定子I上，并与定子永磁体靴3相配合，所述的轴承定子端盖5与轴承定子I相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴承套6与转子永磁体7镶嵌，所述转子套圈8与转子轴套6配合，并固定转子永磁体?。
[0015]如图3所示，一种动态可控的径向永磁轴承的应用中，在飞轮转轴11上放置3个互成120度的电祸流传感器9，电祸流传感器9与定子永磁体2方向一致。当飞轮12高速旋转时，由于材料不均匀飞轮转轴11会做偏心运动，比如飞轮转轴11向上偏心时，电涡流传感器9会检测到向上的信号，把信号传递给控制系统10，控制系统10将给陶瓷应变片4适宜的电压，陶瓷应变片4产生变形，产生向下的驱动力，驱动定子永磁体靴3向下运动，同时定子永磁体靴3与定子永磁体2相连，从而带动定子永磁体2向下运动，定子永磁体2与转子永磁体7产生斥力，推动转子向下运动，使转子趋于平稳运动。如果检测的信号是飞轮转轴11向下偏心，与此陶瓷应变片4相对的陶瓷应变片做相同的工作。其他两个角度工作方式于此相同。
[0016]定子永磁体靴3位于轴承定子I凹槽轨道内，保证定子永磁体靴3在正常轨道内运行，向上不会超出陶瓷应变片4范围，向下不会碰撞转子永磁体7，可以在0.2_范围内进行微调。
【主权项】
1.一种动态可控的径向永磁轴承，其特征在于:它包括轴承定子(I)、定子永磁体(2)、定子永磁体靴(3)、陶瓷应变片(4)、轴承定子端盖(5)、转子轴套￠)、转子永磁体(7)、转子套圈(8)，所述定子永磁体(2)镶嵌于定子永磁体靴(3)中，定子永磁体靴(3)在轴承定子凹槽轨道中(I)微小运动，所述陶瓷应变片(4)固定在轴承定子(I)上，并与定子永磁体靴(3)接触，所述的轴承定子端盖(5)与永磁轴承定子(I)配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套(6)与转子永磁体(37)镶嵌，所述转子套圈(8)与转子轴套(6)相配合，用于固定转子永磁体。
2.根据权利要求1所述的一种动态可控的径向永磁轴承，其特征在于:有6个定子永磁体(2)、6个定子永磁体靴(3)、6个陶瓷应变片(4)分别均布在轴承定子(I)的6个凹槽轨道内，陶瓷应变片(4)通电后给定子永磁体靴(3)驱动力，定子永磁体靴(3)在轴承定子(I)的凹槽轨道内往复微小移动，用于轴承的径向间隙调节。
【专利摘要】本实用新型涉及一种动态可控的径向永磁轴承，主要应用于车辆动能回收系统中超高速飞轮的支撑系统，依据压电陶瓷驱动器的通电应变性，驱动定子永磁体径向移动，其特征是：它包括轴承定子、定子永磁体、定子永磁体靴、陶瓷应变片、轴承定子端盖、转子轴套、转子永磁体、转子套圈。所述定子永磁体镶嵌于定子永磁体靴中，定子永磁体靴在轴承定子凹槽轨道中微小运动，所述陶瓷应变片固定在轴承定子上，并与定子永磁体靴接触，所述的轴承定子端盖与轴承定子相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套与转子永磁体镶嵌，所述转子套圈与转子轴套相配合，并固定转子永磁体。它相对于现有的永磁轴承而言，能够实现动态控制，抑制高速转子的振动，既保持永磁轴承制作成本低，功耗低，又能实现动态控制的优点。
【IPC分类】F16C32-04
【公开号】CN204403146
【申请号】CN201520040417
【发明人】李红博, 潘晓, 丁哲
【申请人】中国石油大学(华东)
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月20日