專利名稱：一種多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承領(lǐng)域，尤其涉及一種用于立式磁軸承系統(tǒng)的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
磁懸浮軸承又簡稱為磁軸承，磁軸承是利用定子和轉(zhuǎn)子之間的磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空間中，使定子和轉(zhuǎn)子之間沒有機(jī)械接觸的ー種新型高性能軸承。由于定子和轉(zhuǎn)子不存在機(jī)械上的接觸，所以磁軸承的轉(zhuǎn)子可達(dá)到很高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，并且具有機(jī)械磨損小、能耗低、壽命長、無潤滑、無污染等優(yōu)點(diǎn)，特別適合高速、真空和超潔凈等特殊的應(yīng)用場合。
目前，磁軸承按照磁力提供的方式分為主動(dòng)磁軸承系統(tǒng)、被動(dòng)磁軸承系統(tǒng)和混合磁軸承系統(tǒng)。其中，主動(dòng)磁軸承系統(tǒng)是利用電磁鐵與鐵磁材料之間的可控磁力實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的不接觸支承系統(tǒng)，主動(dòng)磁軸承系統(tǒng)包括徑向磁軸承和軸向磁軸承，分別提供徑向カ和軸向力。某些立式磁軸承系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子較重，或轉(zhuǎn)子軸向負(fù)載較大，需要較大的軸向電磁力，然而由于受到空間結(jié)構(gòu)或散熱要求的限制，軸向磁軸承的磁極面積和線圈匝數(shù)都不能太大，也就是說最大軸向電磁力是受到限制的。此外，還存在一些磁軸承系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)子兩個(gè)方向的軸向載荷差異較大，因此要求某個(gè)方向的軸向磁力較大。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種能提高立式磁軸承系統(tǒng)的軸向承載能力并適用于不對稱軸向載荷的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)。(ニ)技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，該多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)包括吸力向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤，其中，吸力向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤串聯(lián)布置。進(jìn)ー步，所述推力盤的數(shù)量等于吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量之和。再進(jìn)一歩，每層吸力向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承的作用力都是單向的。其中，所述吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量相等或不等?；蛘?，所述多層為兩層吸力向上的軸向磁軸承和一層吸カ向下的軸向磁軸承?；蛘?，所述多層為兩層吸力向上的軸向磁軸承和兩層吸力向下的軸向磁軸承。(三)有益效果本發(fā)明提供的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，通過吸カ向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤的串聯(lián)布置，可達(dá)到提高立式磁軸承系統(tǒng)軸向承載能力的效果。本發(fā)明尤其適用于軸向載荷不對稱的磁軸承系統(tǒng)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I :轉(zhuǎn)子；2，4 :吸力向上的軸向磁軸承；7，9 :吸力向下的軸向磁軸承；3，5，6,8 :推力盤；10 :磁材料。
具體實(shí)施例方式
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下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。這些實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。本發(fā)明提供的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，包括吸力向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤。每層吸力向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承的作用力都是單向的；吸力向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量可以不等。實(shí)施例I如圖I所示，本實(shí)施例采用兩層吸カ向上的軸向磁軸承2、4和一層吸カ向下的軸向磁軸承7。該實(shí)施例中的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)包括吸力向上的軸向磁軸承2和4、吸力向下的軸向磁軸承7、推力盤3、5和6。其中，吸力向上的軸向磁軸承2、4下方設(shè)有溝槽，溝槽中放置磁材料10，推力盤3、5分別位于吸力向上的軸向磁軸承2、4的下方；吸力向下的軸向磁軸承7上方設(shè)有溝槽，溝槽中放置磁材料10，推力盤6位于吸カ向下的軸向磁軸承7的上方。所述推力盤的數(shù)量等于吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量之和。轉(zhuǎn)子I與推力盤3、5和6固連，通過磁軸承的磁力作用懸浮在固定的軸向位置。本實(shí)施例使用兩層吸力向上的軸向磁軸承和一層吸カ向下的軸向磁軸承，這種結(jié)構(gòu)適用于轉(zhuǎn)子過重的立式磁軸承，或者向下的軸向載荷大于向上的軸向載荷的立式磁軸承系統(tǒng)。實(shí)施例2
如圖2所示，本實(shí)施例采用兩層吸カ向上的軸向磁軸承2、4和兩層吸力向下的軸向磁軸承7、9。該實(shí)施例中的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)包括吸力向上的軸向磁軸承2和4、吸力向下的軸向磁軸承7和9、推力盤3、5、6、8。其中，吸力向上的軸向磁軸承2、4下方設(shè)有溝槽，溝槽中放置磁材料10，推力盤3、5分別位于吸力向上的軸向磁軸承2、4的下方；吸力向下的軸向磁軸承7、9上方設(shè)有溝槽，溝槽中放置磁材料10，推力盤6、8分別位于吸力向下的軸向磁軸承7、9的上方。所述推力盤的數(shù)量等于吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量之和。轉(zhuǎn)子I與推力盤3、5、6和8固連，通過磁軸承的磁力作用懸浮在固定的軸向位置。本實(shí)施例使用兩層吸力向上的軸向磁軸承和兩層吸力向下的軸向磁軸承，這種結(jié)構(gòu)適用于兩個(gè)方向的軸向載荷都很大的情況。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，該多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)包括吸力向上的軸向磁軸承(2，4)、吸力向下的軸向磁軸承(7，9)和推力盤(3，5，6，8)，其特征在于，吸力向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤串聯(lián)布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述推力盤的數(shù)量等于吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量之和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，每層吸力向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承的作用力都是單向的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸カ向上的軸向磁軸承和吸力向下的軸向磁軸承數(shù)量相等或不等。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層為兩層吸力向上的軸向磁軸承和一層吸カ向下的軸向磁軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層為兩層吸力向上的軸向磁軸承和兩層吸力向下的軸向磁軸承。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于立式磁軸承系統(tǒng)的多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)，該多層串聯(lián)軸向磁軸承結(jié)構(gòu)包括吸力向上的軸向磁軸承(2，4)、吸力向下的軸向磁軸承(7，9)和推力盤(3，5，6，8)，其中，吸力向上的軸向磁軸承、吸力向下的軸向磁軸承和推力盤串聯(lián)布置。采用本發(fā)明提供的軸向磁軸承結(jié)構(gòu)可提高立式磁軸承系統(tǒng)的軸向承載能力，尤其適用于軸向載荷不對稱的系統(tǒng)。
文檔編號F16C32/04GK102852975SQ20121034325
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者于溯源, 劉興男, 楊國軍 申請人:清華大學(xué)