[发明专利]一种新型永磁电动磁悬浮轴承结构

说明书

本发明公开了一种新型永磁电动磁悬浮轴承结构，包括光轴、电机转子，轴向保护和轴向轴承与径向轴承的组合结构，轴向轴承与所述径向轴承组合，成对设置在同一个轴承壳体内，轴向轴承定子和所述径向轴承定子与轴承壳体固定，轴向轴承转子和所述径向轴承转子与光轴固定，轴向轴承定子与轴向保护紧固连接，将电动磁悬浮原理应用在磁悬浮轴承技术上，偏移回中性好，不需要检测和控制元件，不需要额外供电，从而使这种磁悬浮轴承提升了可靠性，降低了生产成本和使用成本。

技术领域

本发明涉及电磁感应设备领域，尤其涉及一种永磁电动磁悬浮轴承结构。

背景技术

现有磁悬浮轴承转子系统采用的是电磁悬浮技术(Electromagneticsuspension，EMS)，

现有的磁悬浮轴承转子系统存在如下缺点：

1.轴承在悬浮区域中表现为负刚度，即转子越远离平衡位置，悬浮力越小，回中能力越差，越容易失稳；

2.需要昂贵的位移传感器、电流传感器，控制器，功率放大器，控制软件以及各种屏蔽线缆等，造成整个轴承转子系统价格较高；

3.需要持续供电，消耗额外能源。

中国专利CN201010254903.4，“永磁电动悬浮轴承”，发明人刘新广，公开了一种电动悬浮原理轴承，由内套和外套组成，所述内套、外套上分别设置锥环形永磁体的内磁环、外磁环，内磁环和外磁环锥度相同；在外磁环上嵌有数个导体圈，所述导体圈沿外磁环的周向均布；所述内磁环固定在导磁轴套上组成所述内套；所述外磁环固定在导磁圆筒和导磁圆盘上组成所述外套；所述外套与所述内套同轴心隔间隙地套在所述内套外，外磁环与内磁环隔间隙同磁极性相对。使用时，内套套在要支撑的轴上。内套与外套因磁斥力相对悬浮，并且，当所述永磁电动悬浮轴承受外力扰动时，内套与外套作相对偏移移动，导体圈因其内的磁通量发生变化而产生感生电流，由楞次定律知，感生电流的磁场将抵抗偏移移动，即导体圈将产生抵抗偏移移动的电动力，使内套与外套恢复原位这种轴承无法实现径向与轴向悬浮力的解耦，不易实现稳定悬浮，且其感应体为周向均布内嵌的导体线圈，制造工艺复杂，成本高。

但是，这种结构安排往往会对追求断路器的体积比带来障碍而影响一体化、模块化的实现；此外，断路器在运行过程中产生的热量和大电流情况下产生的电磁场可能会影响断路器的脱扣功能；还有，由于需要对两个部件分别装配，因此会增加装配作业的繁琐和影响装配效率的提高。

发明内容

为了整合现有技术中分体式磁悬浮轴承结构，本发明提供了如下技术方案：一种轴向轴承与径向轴承的组合结构，轴向轴承与所述径向轴承组合，成对设置在同一个轴承壳体内，本发明中的轴向轴承与径向轴承成对使用。

进一步地，轴向轴承包括轴向轴承定子和轴向轴承转子，轴向轴承转子内设置磁钢，轴向轴承定子固定在轴承壳体上，轴向轴承转子与光轴固定。

进一步地，轴向轴承转子内的磁钢沿轴向呈Halbach阵列排布，所述轴向轴承转子的强磁方向朝轴向轴承定子。

进一步地，径向轴承包括径向轴承定子和径向轴承转子，径向轴承定子内设置磁钢，径向轴承定子固定在轴承壳体上，径向轴承转子与光轴固定。

进一步地，径向轴承定子内的磁钢沿轴向呈Halbach阵列排布，径向轴承定子的强磁方向朝向转子。

进一步地，轴向轴承转子和径向轴承定子采用导电率高且不导磁的高强度材料。

进一步地，轴向轴承转子和径向轴承定子采用铝合金。

进一步地，组合机构设有绝缘环，所述轴向轴承转子与径向轴承转子分别设置在绝缘环两侧。