[实用新型]一种磁悬浮轴承系统

说明书

本实用新型提供一种磁悬浮轴承系统，包括：转轴、轴向磁轴承、径向磁轴承，轴向磁轴承和径向磁轴承均套设在转轴的外周，轴向磁轴承包括轴向磁轴承定子，径向磁轴承包括径向磁轴承定子和径向磁轴承转子，径向磁轴承转子套设在转轴的外周且能一起转动，径向磁轴承定子位于径向磁轴承转子的外周且能对径向磁轴承转子施加径向电磁力，轴向磁轴承定子的至少部分结构位于径向磁轴承转子的轴向一端，轴向磁轴承定子能对径向磁轴承转子施加轴向电磁力。根据本实用新型有效地将径向磁轴承与轴向磁轴承结合到一起，形成一体的轴、径向一体的磁轴承结构，使得转子的轴向尺寸减小，解决了转子固频偏低的问题。

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承系统。

背景技术

磁悬浮轴承具有无机械摩擦、无需润滑、临界转速高、使用寿命长以及高可靠性等特点，已广泛应用于高转速、超高转速等领域。位移传感器是磁悬浮系统中一个重要组成部分。磁悬浮传感器与轴承合理布局可以提高磁悬浮系统的可靠性与稳定性。

如图1，一般的，现有的磁悬浮轴承系统采用的是传感作动分离的形式。如原有技术图所示，其基本结构包括转轴1’、径向位移传感器2’、径向轴承3’、电机转子4’、轴向轴承铁芯5’、轴向轴承线圈6’、转子推力盘7’和轴向位移传感器8’。

轴向轴承定子布置于转子推力盘7’的两侧，用于检测转子径向位移的径向位移传感器2’布置于径向轴承3’的一侧，用于检测转子轴向位移的轴向位移传感器8’布置于转轴1’的左端面，传感器与轴承分开安装。当转轴1’发生径向或者轴向位移时，传感器就将检测到的位移改变量转换成信号传递给系统，进而控制轴承出力使轴回到安全位置。

这种结构存在以下缺点：

1.止推轴承7’占据转轴1’一定的长度，导致转子轴向尺寸长，易出现转子固频偏低的问题

2.轴向传感器检测数值与止推轴承的实际轴向间隙数据可能不一致(主要由于电机运行过程中光轴稳定升高会产生热膨胀，就使得轴向位移传感器8检测到的数据实际为转子1’的轴向偏移加上转轴的轴向膨胀，导致存在误差或错误)，会影响系统的控制精度；

3.传感器与轴向轴承分离布置，造成整个系统出线端子数量较多；

4.布置轴向传感器需占用一定的转轴轴向空间，造成转轴长度增加，转轴动力学性能下降及整个系统成本增加。

如图2，专利号CN110242670A公开了一种磁悬浮轴承系统及具有其的工装，磁悬浮轴承系统包括：转轴10’、止推轴承20’、第一轴向铁芯组件30’、第二轴向铁芯组件40’、检测组件50’。其中第一轴向铁芯组件30’套设在转轴10’上并位于止推轴承20’的第一侧；第二轴向铁芯40’套设在转轴10’上并位于止推轴承20’的第二侧；检测组件50’集成在第一轴向铁芯组件30’或第二轴向铁芯组件40’上。该磁悬浮轴承系统将检测组件集成在第一轴承铁组件或第二轴向铁芯组件上，能够提高其磁悬浮轴承系统的控制精度，并能够减小转轴的长度，进而能够提高转轴的力学性能和质量。该结构的不足之处在于：止推轴承20’占据一定转轴10’长度，仅在第一轴向铁芯组件30’或第二轴向铁芯组件40’成的检测组件50’确定转子发热伸长量。

由于现有技术中的磁悬浮轴承系统的止推轴承占据转轴一定的长度，导致转子轴向尺寸长，易出现转子固频偏低等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种磁悬浮轴承系统。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁悬浮轴承系统的止推轴承占据转轴一定的长度，导致转子轴向尺寸长，易出现转子固频偏低的缺陷，从而提供一种磁悬浮轴承系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种磁悬浮轴承系统，其包括：