[发明专利]一种伺服电机磁悬浮推力轴承

说明书

一种伺服电机磁悬浮推力轴承，包括磁环和两组高频脉冲电磁场线圈。两组高频脉冲电磁场线圈分别绕设在二个对称设置的铁芯上，二个对称设置的铁芯形成口字形。磁环径向设置在绕设有绕设有高频脉冲电磁场线圈的二个铁芯的内腔。使用时高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环固定在伺服电机的转轴上。当两组高频脉冲电磁场线圈同时通电时，铁芯与磁环的两侧同时产生同强度同极性的侧面磁场，形成两侧向内的推力，使电机转子不产生轴向窜动。本发明结构简单、成本低、制造方便，特别是能使伺服电机转子保持在无机械精摩擦的状态下工作，从而大幅度提高了伺服电机的工作稳定性和精度。

技术领域

本发明涉及一种轴承，特别是涉及一种磁悬浮旋转轴承。采用磁悬浮旋转轴承能使主轴在无摩擦力的情况下工作。

背景技术

伺服电机能将电信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，并能快速反应，在控制系统中作为执行元件，运行稳定，精度高，因此被广泛应用于机械、电力、石化、自动控制等领域。但是，目前已知的伺服电机，还存在磁钢容易脱落、定子轴易磨损、扭矩较低、运行噪音较大和精度尚不完美等不足。随着高科技自动化和机器人技术的快速发展，需要更高级的伺服电机的出现。目前伺服电机主轴所用的普通轴承虽然能能大幅度减少主轴的机械磨损、减少能源消耗。但是，随着自动化技术领域的高速发展，特别是机器人的快速发展对轴承的精度、平稳性、有更高的要求，因此要求轴承无机械磨损，从而对轴承提出更高的要求。特别是对于伺服电机，由于转子转动要求精度特别高，因此目前的机械式轴承已不适应用于高精度自动化控制的伺服电机的需要。

发明内容

本发明的目的，是提供一种伺服电机磁悬浮推力轴承，结构新颖，能保证伺服电机转子轴在无磨损状态下工作。

采用的技术方案是：

一种伺服电机磁悬浮推力轴承，包括磁环和两组高频脉冲电磁场线圈。所述磁环为高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环；所述两组高频脉冲电磁场线圈分别绕设在二个对称设置的铁芯上，二个对称设置的铁芯形成口字形。高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环径向设置在绕设有高频脉冲电磁场线圈的二个铁芯的内腔。使用时高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环固定在伺服电机的转轴上。

使用工作原理：

当两组高频脉冲电磁场线圈同时通电时，在磁化体（铁芯）、高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环的两侧同时产生同强度同极性的侧面磁场，形成两侧向内的推力，把固定在转子轴上的磁环锁定在电机原来的侧向中心面上，使电机转子不受侧向力的影响产生轴向窜动，使转子轴运动体侧向也悬浮运动。从而不产生任何的机械磨损，保持永久的机械精度。

本发明的优点：

所述磁悬浮推力轴承，主要由磁环和两组高频脉冲电磁场线圈(定圈)和磁环(动圈)装配成。使用时磁环(动圈)固定在主轴上。磁悬浮旋转轴承的高频脉冲电磁场线圈在高频脉冲电场的作用下，在该线圈（定圈）与磁环（动圈）之间产生相应的同性磁极电磁场，磁悬浮旋转轴承的定圈与动圈之间形成0.001—0.005mm的间隙，使转子主轴在无磨损的状态下旋转。控制转子主轴不受轴向力的影响产生轴向窜动，始终保持在正常运行的位置上，确保电机平衡稳定的工作。

本发明结构简单、成本低、制造方便，特别是能使伺服电机转子保持在无机械精摩擦的状态下工作，从而大幅度提高了伺服电机的工作稳定性和精度。

附图说明

图1是本发明的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

一种伺服电机磁悬浮推力轴承，包括磁环3、第一高频脉冲电磁场线圈2、第二高频脉冲电磁场线圈4、第一铁芯5和第二铁芯6,其特征在于：

所述磁环为高分子稀土磁性材料（钕铁硼等稀土永磁混合材料）烧结而成的磁环3；第一高频脉冲电磁场线圈绕设在第一铁芯5上，第二高频脉冲电磁场线圈4绕设在第二铁芯6上，第一铁芯5和第二铁芯6对称设置形成口字形高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环径向设置在绕设有高频脉冲电磁场线圈的二个铁芯的内腔。使用时固定在伺服电机的转轴上。第一使用时把高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环3装设在伺服电机的转子轴1上。高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环3位于第一铁芯5和第二铁芯6形成的内腔7里，高分子稀土磁性材料烧结而成的磁环3侧壁与第一高频脉冲电磁场线圈2和第二高频脉冲电磁场线圈4旋转对应。