一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉子鐵芯與儀表樞軸固定連接在一起，定子鐵芯與儀表支架固定連接在一起，轉子鐵芯位于定子鐵芯徑向內部，其特征在于：定子鐵芯由導磁環(huán)及其外周所制的8～20個磁極構成，相鄰兩個磁極及繞制其上的線圈組成一組工作磁極，磁極為極靴式磁極。本發(fā)明結構設計科學合理，其定子鐵芯損耗小，生熱量小，可靠性高，具有較高尺寸精度及軸承定中精度，滿足了儀表樞軸定中及相關領域的需求。
【專利說明】一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于非接觸式徑向電磁懸浮軸承，特別是涉及一種儀表樞軸定中用低損耗、高精度、高可靠性的徑向電磁懸浮軸承。
【背景技術】
[0002]當前儀表樞軸定中用軸承主要為機械軸承、電懸浮軸承和電磁懸浮軸承。機械軸承為接觸式，摩擦較大、精度較低、壽命較短，電懸浮軸承電流較大，損耗較高，生熱較多，對儀表產生不利影響。相比之下，電磁懸浮軸承精度較高，損耗較低，得到了廣泛的應用。在儀表樞軸定中及相關領域，為了降低電磁懸浮軸承的生熱量，目前主要有兩種方法，一是選用鐵氧體材料作為鐵芯進行設計，二是選用硅鋼片或者坡莫合金迭壓材料作為鐵芯進行設計。選用鐵氧體材料進行設計較難實現(xiàn)復雜的極靴式鐵芯結構，即使實現(xiàn)也會帶來可靠性的隱患；選用硅鋼片或者坡莫合金迭壓材料進行設計，鐵芯損耗較大，生熱較高的同時還降低了信號靈敏度。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種徑向電磁懸浮軸承，適用于高精度的樞軸定中及相關領域，具有損耗低、精度高和可靠性較高的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉子鐵芯與儀表樞軸固定連接在一起，定子鐵芯與儀表支架固定連接在一起，轉子鐵芯位于定子鐵芯徑向內部，其特征在于:定子鐵芯由導磁環(huán)及其外周所制的8?20個磁極構成，相鄰兩個磁極及繞制其上的線圈組成一組工作磁極，磁極為極靴式磁極。
[0006]而且，所述的磁極之間的槽口寬度為0.5?2.0mm。
[0007]而且，所述的定子鐵芯的磁極的外表面與轉子鐵芯的內表面之間形成工作氣隙，工作氣隙為0.05?0.15_。
[0008]而且,所述的定子磁芯采用厚度小于0.05mm的非晶態(tài)軟磁合金迭裝而成。
[0009]而且，所述的轉子鐵芯采用鐵氧體或坡莫合金材料迭裝而成。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0011]1.本徑向電磁懸浮軸承，定子鐵芯采用一體式結構，將磁極與導磁環(huán)設計為一體，與分體式結構相比，減少了磁極與導磁環(huán)的裝配環(huán)節(jié)使得該結構具有更好的磁極分度精度以及更高的可靠性。
[0012]2.本徑向電磁懸浮軸承，其定子鐵芯選用非晶態(tài)軟磁合金，具有較低的鐵芯損耗，僅為同等硅鋼定子鐵芯的1/5?1/3 ;該合金采用超急冷凝固技術制備，電阻率較大，為硅鋼等晶態(tài)合金的(5?10)倍，且其帶材厚度小較薄(一般薄于50微米)，并具有較好的尺寸一致性，而工程用的硅鋼帶材厚度一般都厚于100微米，這使得非晶合金帶材迭制的定子鐵芯具有更小的渦流損耗，相應的也具有了更小的生熱量。[0013]3.本徑向電磁懸浮軸承，定子鐵芯采用先迭裝、后成型的實現(xiàn)方法，迭裝環(huán)節(jié)利用工裝保證迭片部件兩個端面的平行度，成型環(huán)節(jié)采用高精度的線切割設備并輔以嚴密的工藝措施來保證磁極的分度精度及整個磁芯的尺寸精度，而普通的鐵芯結構實現(xiàn)通常是先沖片成型后迭裝的方法，無法達到較高的精度要求。
[0014]4.本發(fā)明結構設計科學合理，其定子鐵芯損耗小，生熱量小，可靠性高，具有較高尺寸精度及軸承定中精度，滿足了儀表樞軸定中及相關領域的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結構剖面圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的定子鐵芯的結構圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]1-定子鐵芯、2-轉子鐵芯、3-激磁線圈、4-導磁環(huán)、5-磁極、6_極靴。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖、通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0020]一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉子鐵芯2、定子鐵芯1、激磁線圈3，轉子鐵芯與儀表樞軸固定連接在一起，定子鐵芯與儀表支架固定連接在一起，轉子鐵芯位于定子鐵芯徑向內部。
[0021]本徑向電磁懸浮軸承創(chuàng)新之處在于:定子鐵芯由導磁環(huán)4及其外周所制的8?20個磁極5構成，本實施例中為八個磁極。相鄰兩個磁極及繞制其上的線圈組成一組工作磁極，磁極為極靴式磁極，磁極外周均制有極靴6。磁極之間的槽口 D2寬度為0.5?2.0mm。定子鐵芯的磁極的外表面與轉子鐵芯的內表面之間形成工作氣隙，工作氣隙Dl為0.05?
0.15_。定子磁芯采用高磁導率、高飽和磁密、高電阻率、迭片厚度小于0.05_的非晶態(tài)軟磁合金迭裝而成，并采用先迭裝、后成型的實現(xiàn)方法。轉子鐵芯采用高導磁率的、便于加工的材料鐵氧體或坡莫合金材料迭裝而成。
[0022]盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。
【權利要求】
1.一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉子鐵芯與儀表樞軸固定連接在一起，定子鐵芯與儀表支架固定連接在一起，轉子鐵芯位于定子鐵芯徑向內部，其特征在于:定子鐵芯由導磁環(huán)及其外周所制的8?20個磁極構成，相鄰兩個磁極及繞制其上的線圈組成一組工作磁極，磁極為極靴式磁極。
2.根據(jù)權利要求1所述的低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，其特征在于:所述的磁極之間的槽口寬度為0.5?2.0mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，其特征在于:所述的定子鐵芯的磁極的外表面與轉子鐵芯的內表面之間形成工作氣隙，工作氣隙為0.05?0.15mm0
4.根據(jù)權利要求1所述的低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，其特征在于:所述的定子磁芯采用厚度為0.04?0.05mm的非晶態(tài)軟磁合金迭裝而成。
5.根據(jù)權利要求1所述的低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，其特征在于:所述的轉子鐵芯采用鐵氧體或坡莫合金材料迭裝而成。
【文檔編號】H02K1/22GK103595152SQ201310517808
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】武麗花, 趙丙權, 白永杰, 王智奇, 王磊 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇七研究所