專利名稱：磁懸浮軸流壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁懸浮軸流壓縮機，尤其涉及一種制冷設備中所使用的磁 懸浮軸流壓縮機。
技術背景目前，各類制冷壓縮機中，如軸流壓縮機，機械軸承是必備的部件，并且 需要有潤滑油以及潤滑油循環(huán)系統(tǒng)來保證這類機械軸承的良性工作，如果潤滑 油的潤滑失效將直接導致壓縮機燒毀。此外，目前應用的機械接觸軸承不僅產(chǎn) 生磨擦損失，潤滑油隨制冷循環(huán)而進入換熱器中，在傳熱表面形成的油膜也會 成為熱阻，嚴重影響換熱器的傳熱效率，過多潤滑油的存在對系統(tǒng)的制冷效率 會帶來很大的負面影響。壓縮機在環(huán)境惡劣的工況下工作，負面影響將倍增。 因此，這些現(xiàn)有的機械軸承在制冷壓縮機中的應用是導致壓縮機機械效率低 下，系統(tǒng)制冷效果差的非常重要的原因。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種磁懸浮軸流壓縮機，通過磁浮裝置實現(xiàn)壓縮機主軸 工作時處于懸浮運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而避免了回轉(zhuǎn)時主軸與機體軸承之間的接觸磨 損，不再需要機械軸承以及機械軸承所必需的潤滑系統(tǒng)，提高電機轉(zhuǎn)速和效率， 極大改善了系統(tǒng)換熱效果。本發(fā)明的技術方案是 一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn)子和設于主軸 轉(zhuǎn)子外周的外部缸體，所述磁懸浮軸流壓縮機還包括磁懸浮組件，所述磁懸浮 組件包括有徑向平衡磁體、軸向平衡磁體、徑向位移傳感器、軸向位移傳感器 以及磁懸浮軸承控制器；所述徑向平衡磁體環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子的主軸兩端的外 周，主軸懸浮于徑向平衡磁體內(nèi)側(cè)，所述軸向平衡磁體相對于主軸轉(zhuǎn)子具有軸 向作用力設置。本發(fā)明進一步的技術方案是 一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn)子和設 于主軸轉(zhuǎn)子外周的外部缸體，所述磁懸浮軸流壓縮機還包括磁懸浮組件，所述 磁懸浮組件包括有徑向平衡磁體、軸向平衡磁體、徑向位移傳感器、軸向位移 傳感器以及磁懸浮軸承控制器；所述徑向平衡磁體環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子的主軸兩端 的外周，主軸懸浮于徑向平衡磁體內(nèi)側(cè)，所述軸向平衡磁體相對于主軸轉(zhuǎn)子具 有軸向作用力設置；所述主軸上固定有推力盤，所述軸向平衡磁體軸向設于推
力盤兩側(cè)；所述軸向位移傳感器設于主軸端面前側(cè)；所述徑向平衡磁體包括徑 向水平和垂直兩個方向的兩對電磁體；所述徑向位移傳感器包括徑向水平和垂直兩個方向的位移傳感器；所述徑向、軸向位移傳感器、分別與相應的磁懸浮 軸承控制器相連，磁懸浮軸承控制器又分別與相應的電磁體相連；所述磁懸浮 軸承控制器與電磁體之間還連接有功率放大器。
本發(fā)明更為詳細的技術方案是 一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn)子和 設于主軸轉(zhuǎn)子外周的外部缸體，所述磁懸浮軸流壓縮機還包括磁懸浮組件，所 述磁懸浮組件包括有徑向平衡磁體、軸向平衡磁體、徑向位移傳感器、軸向位 移傳感器以及磁懸浮軸承控制器；所述徑向平衡磁體環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子的主軸兩 端的外周，主軸懸浮于徑向平衡磁體內(nèi)側(cè)，所述軸向平衡磁體相對于主軸轉(zhuǎn)子 具有軸向作用力設置；所述主軸上固定有推力盤，所述軸向平衡磁體軸向設于 推力盤兩側(cè)；所述軸向位移傳感器設于主軸端面前側(cè)；所述徑向平衡磁體包括 徑向水平和垂直兩個方向的兩對電磁體；所述徑向位移傳感器包括徑向水平和 垂直兩個方向的位移傳感器；所述徑向、軸向位移傳感器、分別與相應的磁懸 浮軸承控制器相連，磁懸浮軸承控制器又分別與相應的電磁體相連；所述磁懸 浮軸承控制器與電磁體之間還連接有功率放大器；所述外部缸體上環(huán)主軸轉(zhuǎn)子 的周側(cè)還設有驅(qū)動磁體。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 本發(fā)明對壓縮機主軸的結(jié)構形式進行了徹底改進，與傳統(tǒng)滾珠軸承、 滑動軸承以及油膜軸承相比，磁軸承不存在機械接觸，轉(zhuǎn)子可以達到很高的運 轉(zhuǎn)速度，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等 優(yōu)點。2. 本發(fā)明的主軸轉(zhuǎn)子通過外磁驅(qū)動進行工作，壓縮機整體尺寸有所減小。


圖1為本發(fā)明結(jié)構示意圖；圖2為本發(fā)明軸向平衡磁體結(jié)構示意圖；圖3為本發(fā)明徑向平衡磁體結(jié)構側(cè)視圖。其中l(wèi)主軸轉(zhuǎn)子；2外部缸體；3磁懸浮組件；4徑向平衡磁體；5軸向 平衡磁體；6徑向位移傳感器；7軸向位移傳感器；8磁懸浮軸承控制器；9 主軸；IO推力盤；ll功率放大器；12驅(qū)動磁體；13進氣管；14排氣管。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例如圖l、圖2、圖3所示， 一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn) 子1、設于主軸轉(zhuǎn)子1外周的外部缸體2以及磁懸浮組件3，所述磁懸浮組件 3包括有分別用于保持主軸轉(zhuǎn)子1徑向和軸向平衡的徑向平衡磁體4和軸向平 衡磁體5，分別用來檢測主軸轉(zhuǎn)子1的徑向和軸向位移的徑向位移傳感器6和 軸向位移傳感器7，用來接收位移傳感器信號并對相應偏移作出反應以保證主軸轉(zhuǎn)子1的懸浮狀態(tài)的磁懸浮軸承控制器8;所述徑向平衡磁體4環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子1的主軸9兩端的外周，主軸9懸浮于徑向平衡磁體4內(nèi)側(cè)，所述軸向平 衡磁體5相對于主軸轉(zhuǎn)子l具有軸向作用力設置。所述主軸9上固定有推力盤10,所述軸向平衡磁體5為兩個圓型電磁體， 其分別設于推力盤IO軸向兩側(cè)，所述軸向位移傳感器7設于主軸9端面前側(cè)。所述徑向平衡磁體4包括徑向水平和垂直兩個方向的兩對電磁體，所述徑 向位移傳感器6包括徑向水平和垂直兩個方向的位移傳感器。所述徑向平衡磁 體4為6極或8極電磁鐵，每一極均勻分布在磁體內(nèi)側(cè)，其通過繞制形成至少 兩對電磁體，通過改變磁鐵電流大小控制主軸徑向平衡。所述徑向、軸向位移傳感器6、 7分別與相應的磁懸浮軸承控制器8相連， 磁懸浮軸承控制器8又通過功率放大器11分別與相應的電磁體相連。所述外部缸體2上環(huán)主軸轉(zhuǎn)子1的周側(cè)還設有驅(qū)動磁體12，使主軸9工 作時受力均勻，避免扭矩過大。工作通電時，主軸8上的軸向推力盤10由兩邊的軸向平衡磁體5來吸弓l， 當主軸8在軸向上發(fā)生的位移時，通過軸向位移傳感器7進行監(jiān)控，測量信號 被送入磁懸浮軸承控制器8,磁懸浮軸承控制器8會根據(jù)模擬信號大小來產(chǎn)生 相應的控制信號，產(chǎn)生的控制電流經(jīng)過功率放大器11發(fā)大后改變軸向平衡磁 體5之間的吸引力，產(chǎn)生反向軸位移，實現(xiàn)對主軸軸向位移的監(jiān)控。徑向平衡磁體4分別由徑向的水平和垂直方向的兩對電磁體來對轉(zhuǎn)子產(chǎn) 生吸引，徑向位移傳感器6用來測量轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時徑向的位置變化，測量的模擬 信號被送入磁懸浮軸承控制器8，經(jīng)過運算后再經(jīng)由功率放大器11產(chǎn)生控制 電流，驅(qū)動水平方向和垂直方向的平衡電磁鐵，來獲得維持轉(zhuǎn)子穩(wěn)定的電磁力， 平衡時轉(zhuǎn)子懸浮在徑向平衡磁體中間。 本發(fā)明對壓縮機主軸的結(jié)構形式進行了改進，與傳統(tǒng)滾珠軸承、滑動軸承 以及油膜軸承相比，磁軸承不存在機械接觸，轉(zhuǎn)子可以達到很高的運轉(zhuǎn)速度， 具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優(yōu)點；同 時其主軸轉(zhuǎn)子通過外磁驅(qū)動進行工作，壓縮機整體尺寸有所減小。
權利要求
1.一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn)子(1)和設于主軸轉(zhuǎn)子(1)外周的外部缸體(2)，其特征在于所述磁懸浮軸流壓縮機還包括磁懸浮組件(3)，所述磁懸浮組件(3)包括有徑向平衡磁體(4)、軸向平衡磁體(5)、徑向位移傳感器(6)、軸向位移傳感器(7)以及磁懸浮軸承控制器(8)；所述徑向平衡磁體(4)環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子(1)的主軸(9)兩端的外周，主軸(9)懸浮于徑向平衡磁體(4)內(nèi)側(cè)，所述軸向平衡磁體(5)相對于主軸轉(zhuǎn)子(1)具有軸向作用力設置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述主軸(9) 上固定有推力盤(10)，所述軸向平衡磁體(5)軸向設于推力盤(10)兩側(cè)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述軸向位 移傳感器(7)設于主軸(9)端面前側(cè)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述徑向平 衡磁體(4)包括徑向水平和垂直兩個方向的兩對電磁體。
5. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述徑向位 移傳感器(6)包括徑向水平和垂直兩個方向的位移傳感器。
6. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述徑向、 軸向位移傳感器(6、 7)分別與相應的磁懸浮軸承控制器(8)相連，磁懸浮 軸承控制器(8)又分別與相應的電磁體相連。
7. 根據(jù)權利要求6所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述磁懸浮 軸承控制器(8)與電磁體之間還連接有功率放大器(11)。
8. 根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮軸流壓縮機，其特征在于所述外部缸 體(2)上環(huán)主軸轉(zhuǎn)子(1)的周側(cè)還設有驅(qū)動磁體(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁懸浮軸流壓縮機，包括主軸轉(zhuǎn)子和設于主軸轉(zhuǎn)子外周的外部缸體，所述磁懸浮軸流壓縮機還包括磁懸浮組件，所述磁懸浮組件包括有徑向平衡磁體、軸向平衡磁體、徑向位移傳感器、軸向位移傳感器以及磁懸浮軸承控制器；所述徑向平衡磁體環(huán)設在主軸轉(zhuǎn)子的主軸兩端的外周，主軸懸浮于徑向平衡磁體內(nèi)側(cè)，所述軸向平衡磁體相對于主軸轉(zhuǎn)子具有軸向作用力設置。壓縮機主軸工作時處于懸浮運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而避免了回轉(zhuǎn)時主軸與機體軸承之間的接觸磨損，不再需要機械軸承以及機械軸承所必需的潤滑系統(tǒng)，提高電機轉(zhuǎn)速和效率，極大改善了系統(tǒng)換熱效果。
文檔編號F04D29/05GK101126395SQ20071013184
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權日2007年9月7日
發(fā)明者劉明國 申請人:蘇州昆拓冷機有限公司