[发明专利]轴径向一体化磁悬浮轴承系统

权利要求书

1.一种轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述轴径向一体化磁悬浮轴承系统包括转轴(10)、控制所述转轴(10)在径向两个方向的运动的径向磁轴承(20)、控制所述转轴(10)在轴向单一方向的运动的轴向磁轴承(30)及辅助轴承(40)，所述径向磁轴承(20)、所述轴向磁轴承(30)及所述辅助轴承(40)同轴安装在所述转轴(10)上，所述径向磁轴承(20)、所述轴向磁轴承(30)及所述辅助轴承(40)依次穿套在所述转轴(10)上连接的磁悬浮支撑对象(50)的两侧并以所述磁悬浮支撑对象(50)为对称中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述转轴(10)为具有由所述径向磁轴承(20)和所述轴向磁轴承(30)的电磁需求确定的导磁特性的高强度合金钢制成。

3.根据权利要求1所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述径向磁轴承(20)为电磁轴承或者混合励磁轴承；所述轴向磁轴承(30)为电磁轴承，或者串联式或第二气隙的混合励磁轴承。

4.根据权利要求3所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述径向磁轴承(20)包括径向轴承定子铁心(21)、径向轴承转子铁心(22)、径向轴承定子线圈(23)及检测径向位移值的径向位移传感器(24)，所述径向轴承定子铁心(21)为具有8极、12极或者16极的环形导磁体，所述径向轴承定子铁心(21)的每个磁极上对应绕制一个进行灌胶处理的所述径向轴承定子线圈(23)，所述径向轴承转子铁心(22)沿径向间隔同轴设置在所述径向轴承定子铁心(21)内，所述径向轴承定子铁心(21)、所述径向轴承转子铁心(22)之间留有不超过1mm的径向磁轴承工作气隙。

5.根据权利要求4所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述轴向磁轴承(30)包括轴向轴承定子铁心(31)、轴向轴承转子推力盘(32)、轴向轴承定子线圈(33)及检测所述轴向轴承定子铁心(31)沿径向的位移值的轴向位移传感器(34)，进行灌胶处理的所述轴向轴承定子线圈(33)置于所述轴向轴承定子铁心(31)的环形凹槽内，所述轴向轴承转子推力盘(32)与所述轴向轴承定子铁心(31)沿轴向间隔同轴设置，所述轴向轴承转子推力盘(32)与所述轴向轴承定子铁心(31)之间形成不超过2mm的轴向磁轴承工作气隙。

6.根据权利要求5所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述径向磁轴承工作气隙取0.5mm，所述轴向磁轴承工作气隙取1.2mm。

7.根据权利要求5所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述径向轴承定子铁心(21)、所述径向轴承转子铁心(22)为硅钢叠片结构，所述径向轴承转子铁心(22)热套安装于所述转轴(10)上；所述轴向轴承定子铁心(31)、所述轴向轴承转子推力盘(32)为高磁导率实心钢，且所述轴向轴承转子推力盘(32)需要根据所述转轴(10)的最高转速选取高强度合金钢，所述轴向轴承转子推力盘(32)热套在所述转轴(10)上。

8.根据权利要求5所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：4个所述径向位移传感器(24)均匀置于所述径向轴承转子铁心(22)的四周；4个所述轴向位移传感器(34)均布设置在轴向轴承定子铁心(31)外围，所述轴向位移传感器(34)的探头位于所述轴向轴承转子推力盘(32)的阶梯处。

9.根据权利要求5所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述轴向位移传感器(34)与相邻的所述径向位移传感器(24)间隔30°～60°放置。

10.根据权利要求5所述的轴径向一体化磁悬浮轴承系统，其特征在于：所述辅助轴承(40)包括球轴承(41)、轴承套(42)及轴承座(43)，所述轴承套(42)设置在所述球轴承(41)内且安装在所述转轴(10)上，所述轴承座(43)设置在所述球轴承(42)外，所述轴承座(43)嵌套阻尼合金材料。