本實(shí)用新型涉及磁懸浮軸承領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磁懸浮軸承及渦輪機(jī)。

背景技術(shù)：

磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸。磁懸浮軸承中的傳感器用以實(shí)時(shí)感測轉(zhuǎn)子的位置，使轉(zhuǎn)子始終處于懸浮狀態(tài)。

目前的磁懸浮軸承在轉(zhuǎn)子上設(shè)有一對(duì)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵與轉(zhuǎn)子上的止推盤的初始距離相等。但是在使用時(shí)，磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)子始終受到一個(gè)軸向力，軸向力使得止推盤與兩個(gè)電磁鐵的距離不等，影響磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)性能，嚴(yán)重時(shí)甚至使磁懸浮軸承不能工作。

因此為解決現(xiàn)有磁懸浮軸承在工作時(shí)始終受到一個(gè)軸向力，致使止推盤與兩端的電磁鐵間隙不等的問題，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，在工作時(shí)止推盤與其兩側(cè)電磁鐵距離相等轉(zhuǎn)動(dòng)平衡性和穩(wěn)定性較好、能耗較低的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，在工作時(shí)止推盤與其兩側(cè)電磁鐵距離相等轉(zhuǎn)動(dòng)平衡性和穩(wěn)定性較好、功耗較低的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供的第一解決方案如下：

一種磁懸浮軸承，包括轉(zhuǎn)子和電磁鐵，

所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有止推盤，所述止推盤兩個(gè)端面各設(shè)有所述電磁鐵，兩個(gè)所述電磁鐵與所述止推盤的磁力不等。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述電磁鐵與所述止推盤的距離不等。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述電磁鐵的輸入電流不等。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供的第二解決方案如下：

一種渦輪機(jī)，包括磁懸浮軸承，所述磁懸浮軸承包括轉(zhuǎn)子和電磁鐵，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有止推盤，所述止推盤兩個(gè)端面各設(shè)有所述電磁鐵，兩個(gè)所述電磁鐵與所述止推盤的磁力不等。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述電磁鐵與所述止推盤的距離不等。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述電磁鐵的輸入電流不等。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型的磁懸浮軸承在轉(zhuǎn)子的止推盤兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵對(duì)止推盤的磁力大小不等，以平衡磁懸浮軸承工作時(shí)轉(zhuǎn)子的軸向力，使得止推盤位于兩個(gè)電磁鐵的中間位置。本實(shí)用新型還提供一種帶有磁懸浮軸承的渦輪機(jī)。本實(shí)用新型的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，是一種在工作時(shí)止推盤與其兩側(cè)電磁鐵距離相等轉(zhuǎn)動(dòng)平衡性和穩(wěn)定性較好、功耗較低的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯和易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，做詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例第一實(shí)施方式所提供的一種磁懸浮軸承的第一剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例第一實(shí)施方式所提供的一種磁懸浮軸承的第二剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例第二實(shí)施方式所提供的一種磁懸浮軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說明：

100、200-磁懸浮軸承；101-止推盤；102-轉(zhuǎn)子；103、104、203、204-電磁鐵；1031、1041、2031、2041-線圈；1032、1042、2032、2042-鐵芯。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)磁懸浮軸承及渦輪機(jī)進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了磁懸浮軸承及渦輪機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例。但是，磁懸浮軸承及渦輪機(jī)可以通過許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)磁懸浮軸承及渦輪機(jī)的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時(shí)，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在磁懸浮軸承及渦輪機(jī)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，磁懸浮軸承100包括轉(zhuǎn)子102和電磁鐵103、104，轉(zhuǎn)子102上設(shè)有止推盤101，止推盤101兩個(gè)端面各設(shè)有電磁鐵103、104，兩個(gè)電磁鐵103、104與止推盤101之間的磁力不等。

上述，磁懸浮軸承100為軸向磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)子102上設(shè)有止推盤101，止推盤101的兩個(gè)端面上設(shè)有電磁鐵103、104，電磁鐵103、104與止推盤101之間的吸力或吸力使得止推盤101始終懸浮于兩個(gè)電磁鐵103、104之間，即不與電磁鐵103、104接觸。在轉(zhuǎn)子102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止推盤101與兩個(gè)電磁鐵103、104的距離發(fā)生變化，為使磁懸浮軸承100的轉(zhuǎn)動(dòng)性能更好，應(yīng)保證止推盤101的處于電磁鐵103、104中間。

具體的，磁懸浮軸承100在應(yīng)用到渦輪機(jī)上時(shí)，渦輪機(jī)的進(jìn)風(fēng)口的壓力小于出風(fēng)口的壓力，使得轉(zhuǎn)子102始終受到一個(gè)軸向力，轉(zhuǎn)子102上的止推盤101兩側(cè)設(shè)有電磁鐵103、104，在磁懸浮軸承100的初始態(tài)時(shí)設(shè)定電磁鐵103、104與止推盤101之間的磁力不等可保證在磁懸浮軸承100工作時(shí)，轉(zhuǎn)子102所受的軸向力與電磁鐵103、104之間的磁力差平衡，使得止推盤101在工作時(shí)處于電磁鐵103、104的中間位置。

此外，電磁鐵103、104是通電產(chǎn)生電磁的一種裝置，電磁鐵103由線圈1031和鐵芯1032組成，電磁鐵104有線圈1041和鐵芯1042組成，通電時(shí)像磁鐵一樣具有磁性。本實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子102的徑向分布多組電磁鐵103、104，圖1和圖2中僅示出了磁懸浮軸承100的一個(gè)局部剖面的電磁鐵103、104的剖視圖。另外，為了使電磁鐵103、104斷電立即消磁，我們往往采用消磁較快的軟鐵或硅鋼材料來制做鐵芯1032、1042。這樣的電磁鐵103、104在通電時(shí)有磁性，斷電后磁就隨之消失。電磁鐵103、104的磁場方向由電流方向決定，電流方向發(fā)生變化時(shí)磁場的方向也發(fā)生變化，其方向可由安培定則判斷；電磁鐵103、104所產(chǎn)生的磁場大小由電流的大小決定，電流越大磁場越強(qiáng)，磁場越強(qiáng)所產(chǎn)生的電磁力就越大。

具體的，本實(shí)施例中，止推盤101的材料為強(qiáng)磁性材料，電磁鐵103、104與止推盤101之間產(chǎn)生吸力，從而實(shí)現(xiàn)止推盤101，即轉(zhuǎn)子102的懸浮。

在本實(shí)施例中，兩個(gè)電磁鐵103、104與止推盤101的距離不等。

上述，根據(jù)磁懸浮軸承100工作時(shí)轉(zhuǎn)子102的受力方向，調(diào)節(jié)電磁鐵103、104與止推盤101的距離來平衡轉(zhuǎn)子102的軸向力。

如圖1所示，若轉(zhuǎn)子102的受力方向F向右，則電磁鐵103與止推盤101的距離A小于電磁鐵104與止推盤101的距離B，磁懸浮軸承100在工作時(shí)，A和B的差值抵消了力F，在運(yùn)行時(shí)，力F驅(qū)動(dòng)止推盤101右移，使得A和B相等，轉(zhuǎn)子102的懸浮性能更好。

如圖2所示，若轉(zhuǎn)子102的受力方向F向左，則電磁鐵103與止推盤101的距離A大于電磁鐵104與止推盤101的距離B，磁懸浮軸承100在工作時(shí)，A和B的差值抵消了力F，在運(yùn)行時(shí)，力F驅(qū)動(dòng)止推盤101左移，使得A和B相等，轉(zhuǎn)子102的懸浮性能更好。

轉(zhuǎn)子102的軸向力F由磁懸浮軸承100的實(shí)際使用情況所決定，一般取軸向力為在裝有磁懸浮軸承100的渦輪機(jī)的額定功率下工作時(shí)的軸向力F。

本實(shí)用新型還提供一種渦輪機(jī)，包括磁懸浮軸承100，磁懸浮軸承100的轉(zhuǎn)子102為渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)主軸。

實(shí)施例2

如圖3所示，磁懸浮軸承200包括轉(zhuǎn)子102和電磁鐵203、204，轉(zhuǎn)子102上設(shè)有止推盤101，止推盤101兩個(gè)端面各設(shè)有電磁鐵203、204，兩個(gè)電磁鐵203、204與止推盤101之間的磁力不等。

上述，磁懸浮軸承200為軸向磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)子102上設(shè)有止推盤101，止推盤101的兩個(gè)端面上設(shè)有電磁鐵203、204，電磁鐵203、204與止推盤101之間的吸力或吸力使得止推盤101始終懸浮于兩個(gè)電磁鐵203、204之間，即不與電磁鐵203、204接觸。在轉(zhuǎn)子102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止推盤101與兩個(gè)電磁鐵203、204的距離發(fā)生變化，為使磁懸浮軸承200的轉(zhuǎn)動(dòng)性能更好，應(yīng)保證止推盤101的處于電磁鐵203、204中間。

具體的，磁懸浮軸承200在應(yīng)用到渦輪機(jī)上時(shí)，渦輪機(jī)的進(jìn)風(fēng)口的壓力大于出風(fēng)口的壓力，使得轉(zhuǎn)子102始終受到一個(gè)軸向力，轉(zhuǎn)子102上的止推盤101兩側(cè)設(shè)有電磁鐵203、204，在磁懸浮軸承200的初始態(tài)時(shí)設(shè)定電磁鐵203、204與止推盤101之間的磁力不等可保證在磁懸浮軸承200工作時(shí)，轉(zhuǎn)子102所受的軸向力與電磁鐵203、204之間的磁力差平衡，使得止推盤101在工作時(shí)處于電磁鐵203、204的中間位置。

此外，電磁鐵203、204是通電產(chǎn)生電磁的一種裝置，電磁鐵203由線圈2031和鐵芯2032組成，電磁鐵204有線圈2041和鐵芯2042組成，通電時(shí)像磁鐵一樣具有磁性。本實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子102的徑向分布多組電磁鐵203、204，圖3中僅示出了磁懸浮軸承200的一個(gè)局部剖面的電磁鐵203、204的剖視圖。另外，為了使電磁鐵203、204斷電立即消磁，我們往往采用消磁較快的的軟鐵或硅鋼材料來制做鐵芯2032、2042。這樣的電磁鐵203、204在通電時(shí)有磁性，斷電后磁就隨之消失。電磁鐵203、204的磁場方向由電流方向決定，電流方向發(fā)生變化時(shí)磁場的方向也發(fā)生變化，其方向可由安培定則判斷；電磁鐵203、204所產(chǎn)生的磁場大小由電流的大小決定，電流越大磁場越強(qiáng)，磁場越強(qiáng)所產(chǎn)生的電磁力就越大。

具體的，本實(shí)施例中，止推盤101的材料為強(qiáng)磁性材料，電磁鐵203、204與止推盤101之間產(chǎn)生吸力，從而實(shí)現(xiàn)止推盤101，即轉(zhuǎn)子102的懸浮。

在本實(shí)施例中，兩個(gè)電磁鐵203、204的輸入電流不等。

上述，電磁鐵203、204在初始態(tài)時(shí)與止推盤101的距離相等。根據(jù)磁懸浮軸承200工作時(shí)轉(zhuǎn)子102的受力方向，調(diào)節(jié)電磁鐵203、204的輸入電流，從而調(diào)節(jié)電磁鐵203、204對(duì)止推盤101磁力不同來平衡轉(zhuǎn)子102的軸向力。

若轉(zhuǎn)子102的受力方向向右，則向電磁鐵203輸入的電流小于向電磁鐵204輸入的電流，磁懸浮軸承200在工作時(shí)，電磁鐵203和電磁鐵204的磁力差值抵消了力F，在運(yùn)行時(shí)，使得推力盤101位于電磁鐵203、204之間，轉(zhuǎn)子102的懸浮性能更好。

若轉(zhuǎn)子102的受力方向向左，則向電磁鐵203輸入的電流大于向電磁鐵204輸入的電流，磁懸浮軸承200在工作時(shí)，電磁鐵203和電磁鐵204的磁力差值抵消了力F，在運(yùn)行時(shí)，使得推力盤101位于電磁鐵203、204之間，轉(zhuǎn)子102的懸浮性能更好。

軸向力由磁懸浮軸承200的實(shí)際使用情況所決定，一般取軸向力為在裝有磁懸浮軸承200的渦輪機(jī)的額定功率下工作時(shí)的軸向力。

本實(shí)用新型的磁懸浮軸承在轉(zhuǎn)子的止推盤兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵對(duì)止推盤的磁力大小不等，以平衡磁懸浮軸承工作時(shí)轉(zhuǎn)子的軸向力，使得止推盤位于兩個(gè)電磁鐵的中間位置。本實(shí)用新型還提供一種帶有磁懸浮軸承的渦輪機(jī)。本實(shí)用新型的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，是一種在工作時(shí)止推盤與其兩側(cè)電磁鐵距離相等轉(zhuǎn)動(dòng)平衡性和穩(wěn)定性較好、功耗較低的磁懸浮軸承及渦輪機(jī)。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實(shí)施例的其他示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。