[发明专利]主动磁轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动磁轴承，尤其涉及利用磁力支持转子的旋转的主动磁轴承。

背景技术

一般在发动机等具有旋转轴的旋转装置上使用用于支撑旋转轴的轴承。轴承有球轴承、空气轴承、流体轴承以及磁轴承等。

磁轴承用磁力支撑旋转轴的旋转。从而，磁轴承包括：电磁铁，产生磁力；以及传感器，感知由电磁铁产生的磁力而虚浮的回转轴的位置。

并且，为了强化电磁铁的机械强度，使用灌封化合物（potting compound）填充轴承箱和电磁铁之间的空间。如果电磁铁以及传感器具有被化学物质污染的问题，则需要密封所述空间，为此可以使用套管（jacket）对轴承的内部进行密封。

这时，如果暴露于高温或低温等环境下，则由于轴承箱和套管之间的热膨胀系数以及温度差异，套管上可能会被施加强大的应力。

由于现有的普通套管没有可以缓解应力的结构，因此在套管上具有由于发生裂纹甚至破损而发生泄漏的问题。

发明内容

本发明提供一种具有可以缓解应力的结构的主动磁轴承，该应力是由轴承箱和套管之间的热膨胀系数以及温度差而产生的。

根据本发明的一方面，主动磁轴承包括：轴承箱、轴承定子、轴承电枢、位置感知部、套管以及应力缓冲部件。轴承定子被收容于所述轴承箱，利用磁力支撑转子的旋转。轴承电枢被配置为与所述轴承定子具有一定间隔，并固定于所述转子。位置感知部被设置于所述轴承箱，感知所述转子的位置。套管介于轴承定子和所述轴承电枢之间，密封所述轴承定子和所述轴承箱之间的空间。应力缓冲部件连接于套管的两端和所述轴承箱之间，缓冲由于所述轴承箱和所述套管之间的热膨胀系数以及温度差引起的应力。

根据本发明的一个实施例，所述应力缓冲部件可以包括：具有沿着所述套管的轴方向弯曲的形状的波纹管（bellows）。

根据本发明的其他实施例，所述套管可以具有润滑油的流动通道。这时，套管附加性的执行在磁悬浮轴承中所需要的保护轴承（Touchdown bearing）的作用，必要时起到由流体压力或一些接触产生反弹力的辅助轴承的作用。

根据本发明的另一个实施例，所述套管可包括固定于所述轴承定子的中央部，以及自上述中央部延伸并连接有上述应力缓冲部件的边缘部。

根据本发明的另一个实施例，所述轴承定子可以包括：轭架（yoke），介于所述轴承箱和所述套管之间；以及电磁铁，设置于所述轭架。所述电磁铁可以为一对，使得产生用于所述套管的自动调心旋转的力矩。

根据本发明的另一个实施例，所述主动磁轴承还包括：电子控制部，控制所述位置感知部和轴承定子。

根据本发明的另一方面，主动磁轴承包括：轴承箱、轭架、电磁铁、轴承电枢、位置感知部、套管、波纹管以及电子控制部。轭架容纳于所述轴承箱。电磁铁被设置在所述轭架，利用磁力支撑转子的旋转。轴承电枢被配置为与所述电磁铁具有一定间隔，并固定于所述转子。位置感知部被设置于所述轴承箱，感知所述转子的位置。套管介于所述位置感知部和所述轴承电枢之间，密封所述轴承定子和所述轴承箱之间的空间。波纹管连接于套管和轴承箱之间，缓冲由于所述轴承箱和套管之间的热膨胀系数以及温度差引起的应力。电子控制部控制所述位置感知部和所述电磁铁。

根据本发明，套管具有应力缓冲部，因此由于套管和轴承箱之间的热膨胀系数以及温度差引起的应力被应力缓冲部件缓冲。从而，由于施加在套管的应力减小，可以强化套管的密封结构。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的主动磁轴承的剖面图。

图2是沿着图1的Ⅱ-Ⅱ＇线进行切割的剖面图。

图3是将图1的主动磁轴承的套管和应力缓冲部件进行放大示出的立体图。

图4是根据本发明其他实施例的主动磁轴承的剖面图。

【符号说明】

110：轴承箱        120：轴承定子

130：转子          140：轴承电枢

150：位置感知部    160：电子控制部

170：套管        180：应力缓冲部件

具体实施方式