一种磁悬浮轴承的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及机械磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承。
【背景技术】
[0002]磁悬浮轴承是一种利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触的装置结构。与传统的滚珠轴承、滑动轴承相比，磁悬浮轴承不存在机械接触，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。
[0003]在传统的磁悬浮轴承系统中，为了确保系统的安全性与可靠性，一般需要在转子两端装配一套保护轴承(也称为辅助轴承)，用于承受径向载荷，尤其是在磁悬浮轴承失效时在径向临时支承高速旋转的转子，保护磁悬浮装备不受损坏。但是，由于磁悬浮轴承的转速一般都很高，并且转子与保护轴承内圈之间有较大的径向间隙，当系统突然断电或出现其它异常时，转子在跌落到保护轴承上时会产生很大的冲击，并使得保护轴承在瞬间达到很高的转速。而现有的保护轴承由于抵抗转子冲击的能力较低，常常发生保护轴承烧坏而损坏磁悬浮设备的严重事故。
[0004]此外，在磁悬浮轴承系统中，为了避开磁悬浮轴系的模态，转子应该设计的尽量短，因此轴向空间是十分宝贵的。但是，在现有的磁悬浮轴承系统中，保护轴承一般布置于转子两端，因而不可避免的会占用轴向空间，给磁悬浮轴承的系统设计带来很大不便。
【实用新型内容】
[0005]为了克服传统磁悬浮轴承系统安全性差、可靠性低，且保护轴承占用轴向空间缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种将保护轴承与磁悬浮轴承定子一体设计，节约轴向空间，且系统运行安全性高的磁悬浮轴承。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种磁悬浮轴承，包括转子、与转子形成磁悬浮配合关系的定子组件，所述定子组件包括以非接触方式套设于转子外部的磁悬浮轴承定子，所述磁悬浮轴承定子外部套设保护轴承，所述磁悬浮轴承定子两侧端部各安装保护环，所述保护环与转子之间的间隙小于转子与磁悬浮轴承定子之间的间隙。在本实用新型所述的磁悬浮轴承中，磁悬浮轴承定子外圆安装于保护轴承的内孔中，实现径向和轴向固定。在系统运行过程中，转子悬浮于磁悬浮轴承定子内部。当系统出现故障或异常情况时，由于保护环与转子之间的间隙小于磁悬浮轴承定子与转子之间的间隙，所以转子与保护环产生接触摩擦，并带动磁悬浮轴承定子与保护轴承共同旋转，释放转子动能。其中，保护环的设置，使得磁悬浮轴承定子不直接与转子相接触，继而保证了系统运行的安全性。
[0007]作为优选，所述保护轴承为滚动轴承。
[0008]作为优选，所述保护轴承外部套设轴承壳体。
[0009]作为优选，所述的磁悬浮轴承还包括止动销，所述磁悬浮轴承定子上设有与止动销相互配合的卡槽，所述止动销与弹簧相连接，所述弹簧与磁悬浮轴承壳体固定连接。其中，所述止动销用于系统工作时，磁悬浮轴承定子的限位。具体地，当磁悬浮轴承工作时，所述止动销被吸入卡槽内。当磁悬浮轴承停止工作或驱动电机电源被切断时，止动销会在弹簧力作用下，解锁磁悬浮轴承定子的限位。
[0010]本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果:
[0011]1、本实用新型所述的磁悬浮轴承将保护轴承设置于转子的径向方向上，继而有效节省了磁悬浮轴承系统的轴向空间，拓展了磁悬浮轴承系统的设计裕度。
[0012]2、本实用新型所述的磁悬浮轴承将保护轴承与磁悬浮轴承定子一体设计，并在磁悬浮轴承定子两端安装保护环，使得所述的磁悬浮轴承定子无论是在系统正常运行，还是出现系统故障或异常情况下，均不与转子相接触，继而有效保证了磁悬浮轴承运行的安全性。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型所述磁悬浮轴承的结构示意图。
[0015]标号说明:1、转子;2、磁悬浮轴承定子;3、保护轴承;4、保护环;5、弹簧;6、止动销；
7、轴承壳体。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0017]实施例1:如图1所示，一种磁悬浮轴承，包括转子1、与转子I形成磁悬浮配合关系的定子组件，所述定子组件包括以非接触方式套设于转子I外部的磁悬浮轴承定子2，所述磁悬浮轴承定子2外部套设保护轴承3，所述磁悬浮轴承定子2两侧端部各安装保护环4，所述保护环4与转子I之间的间隙小于转子I与磁悬浮轴承定子2之间的间隙。
[0018]在本实施例1中，所述的磁悬浮轴承定子2固定于保护轴承3的内孔中，所述的保护轴承3为滚动轴承，所述滚动轴承外部套设轴承壳体7。
[0019]本实施例1所述的磁悬浮轴承，在正常运转时，转子I悬浮于磁悬浮轴承定子2内部。当系统断电或出现其它异常时，转子I轴心轨迹变大，一旦与保护环4接触，会触发一个保护信号，此时系统会切断磁悬浮轴承和驱动电机电源，同时在转子I与保护环4接触摩擦力的作用下，保护轴承3连同磁悬浮轴承定子2同时旋转，释放转子I的动能。采用这种设计方案，由于保护环4的作用，磁悬浮轴承定子2与转子I不会发生直接接触，从而保证了系统的安全。同时，保护轴承3布置在磁悬浮轴承定子2的外侧，节约了轴向空间。
[0020]实施例2:如图1所示，一种磁悬浮轴承，与实施例1的区别在于，所述的磁悬浮轴承还包括止动销6，所述磁悬浮轴承定子2上设有与止动销6相互配合的卡槽，所述止动销6与弹簧5相连接，所述弹簧5与磁悬浮轴承壳体固定连接。
[0021]本实施例2所述的磁悬浮轴承中，止动销6用于磁悬浮轴承定子2的限位。具体地，当磁悬浮轴承正常工作时，止动销6在电磁力的作用下被吸入磁悬浮轴承定子2的卡槽中，弹簧5处于拉伸状态，磁悬浮轴承定子2完全固定，转子I正常悬浮。当系统断电或出现其它异常时，转子I轴心轨迹变大，一旦与保护环4接触，会触发一个保护信号，此时系统会切断磁悬浮轴承和驱动电机电源，止动销6会在弹簧力的作用下解锁磁悬浮轴承定子2的限位，以便于保护轴承3连同磁悬浮轴承定子2同时旋转，释放转子I的动能。
[0022]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种磁悬浮轴承，包括转子(I )、与转子(I)形成磁悬浮配合关系的定子组件，所述定子组件包括以非接触方式套设于转子(I)外部的磁悬浮轴承定子(2)，其特征在于，所述磁悬浮轴承定子(2)外部套设保护轴承(3)，所述磁悬浮轴承定子(2)两侧端部各安装保护环(4)，所述保护环(4)与转子(I)之间的间隙小于转子(I)与磁悬浮轴承定子(2)之间的间隙。2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护轴承(3)为滚动轴承。3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述保护轴承(3)外部套设轴承壳体⑴。4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述的磁悬浮轴承还包括止动销(6)，所述磁悬浮轴承定子(2)上设有与止动销(6)相互配合的卡槽，所述止动销(6)与弹簧(5)相连接，所述弹簧(5)与磁悬浮轴承壳体固定连接。
【专利摘要】本实用新型涉及机械磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承。所述的磁悬浮轴承包括转子、与转子形成磁悬浮配合关系的定子组件，所述定子组件包括以非接触方式套设于转子外部的磁悬浮轴承定子，所述磁悬浮轴承定子外部套设保护轴承，所述磁悬浮轴承定子两侧端部各安装保护环，所述保护环与转子之间的间隙小于转子与磁悬浮轴承定子之间的间隙。本实用新型所述的磁悬浮轴承将保护轴承与磁悬浮轴承定子一体设计，节约了轴向空间，提高了系统运行的安全性。
【IPC分类】F16C32/04
【公开号】CN205244137
【申请号】CN201521133224
【发明人】俞天野, 洪申平, 沙宏磊, 项海铭
【申请人】天津飞旋科技研发有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月29日