本發(fā)明屬于軸向磁通電機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于軸向磁通電機(jī)的軸承。

背景技術(shù)：

在風(fēng)力發(fā)電、艦船牽引等需要大轉(zhuǎn)矩的領(lǐng)域，永磁電機(jī)由于其效率高，得到了廣泛的應(yīng)用，相比于徑向磁通的永磁電機(jī)，軸向磁通永磁電機(jī)由于其更加緊湊的結(jié)構(gòu)，更短的軸向長(zhǎng)度，更高的效率和轉(zhuǎn)矩密度，更加適合于低速大轉(zhuǎn)矩應(yīng)用領(lǐng)域。但軸向磁通電機(jī)在加工制造與安裝運(yùn)行上面臨眾多挑戰(zhàn)，嚴(yán)重阻礙了軸向磁通電機(jī)的推廣與發(fā)展。大型軸向磁通電機(jī)由于其徑向尺寸較大，當(dāng)軸向磁通電機(jī)在安裝時(shí)容易造成轉(zhuǎn)子偏心而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子兩側(cè)的氣隙不均勻，從而使其所受的電磁力不相等，造成轉(zhuǎn)子偏心和變形，降低了轉(zhuǎn)子的使用壽命。

專利201420716611.1公開(kāi)了一種大軸向力電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)，用于解決電機(jī)具有大的軸向力負(fù)載時(shí)容易導(dǎo)致軸承損壞，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)損壞的問(wèn)題。如圖1所示，為該大軸向力電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)的示意圖，1-電機(jī)轉(zhuǎn)軸，2-軸承內(nèi)蓋，3-端蓋，4-對(duì)角接觸軸承，5-軸承外蓋，6-密封圈。端蓋3的兩側(cè)分別固定安裝軸承內(nèi)蓋2和軸承外蓋5，端蓋3，軸承內(nèi)蓋2，軸承外蓋5與轉(zhuǎn)軸1之間形成密閉的腔室，并串聯(lián)安裝有一對(duì)角接觸軸承4，因此形成了一種能夠承受較大軸向力的軸承裝置。

上述技術(shù)方案提出了一種承受大軸向力的軸承結(jié)構(gòu)，但是此結(jié)構(gòu)對(duì)于轉(zhuǎn)子直徑較大的電機(jī)的效果不明顯，因?yàn)榇溯S承結(jié)構(gòu)只在轉(zhuǎn)軸中心處加有軸承，若轉(zhuǎn)子直徑較大，在轉(zhuǎn)子邊緣部分的變形會(huì)很?chē)?yán)重，而這種軸承無(wú)法起到支撐作用，因此對(duì)于加工誤差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子偏心帶來(lái)的軸向不平衡力無(wú)法起到作用，應(yīng)用范圍有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于軸向磁通電機(jī)的軸承，旨在解決由于現(xiàn)有軸承安裝于軸上導(dǎo)致對(duì)于大直徑的軸向磁通電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心帶來(lái)的軸向不平衡力無(wú)法起到作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于軸向磁通電機(jī)的軸承，包括：

多個(gè)周向排列的軸承單元，每個(gè)軸承單元設(shè)有軸承滾輪和軸承底座；軸承滾輪相對(duì)于軸承底座轉(zhuǎn)動(dòng)，且軸承滾輪沿著軸承單元排列圓周的切線方向滾動(dòng)；軸承滾輪用于與轉(zhuǎn)子接觸，軸承底座用于與定子連接。

多個(gè)軸承單元通過(guò)軸承滾輪與轉(zhuǎn)子表面貼合，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，滾輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了滾輪對(duì)轉(zhuǎn)子的摩擦力，使得轉(zhuǎn)子能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)由于加工安裝誤差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子偏心時(shí)，由于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的電磁力不平衡在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生軸向不平衡力，由于軸承單元與轉(zhuǎn)子接觸，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的軸向不平衡力傳遞到各軸承單元，各軸承單元的軸承底座與軸向磁通電機(jī)的定子連接，軸承單元將軸向不平衡力傳遞給定子，通過(guò)定子傳遞到軸向磁通電機(jī)底座，實(shí)現(xiàn)軸向不平衡力的平衡。由于軸向磁通電機(jī)的直徑較大，軸向力產(chǎn)生大的傾覆力矩，由于軸承單元呈圓周排布，能夠產(chǎn)生較大力矩，且方向與傾覆力矩相反，使得力矩平衡，從而減輕了轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，增強(qiáng)了其運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)了其使用壽命。

進(jìn)一步地，軸承單元排列圓周直徑根據(jù)軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑確定，軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑確定軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸向不平衡力產(chǎn)生的傾覆力矩，軸承單元排列圓周直徑確定軸承單元產(chǎn)生的力矩，因此，能夠有效的平衡軸向磁通電機(jī)的定子軸向不平衡力產(chǎn)生的傾覆力矩。

進(jìn)一步地，軸承單元還包括軸承轉(zhuǎn)軸，軸承底座上設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔，軸承滾輪安裝于軸承轉(zhuǎn)軸上，軸承轉(zhuǎn)軸安裝于軸承底座上的轉(zhuǎn)軸孔中。

進(jìn)一步地，軸承底座底部設(shè)有多個(gè)對(duì)稱布置的通孔，用于與軸向磁通電機(jī)的定子連接。

通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果：

本發(fā)明提供的用于軸向磁通電機(jī)的軸承，采用多個(gè)軸承單元周向布置，每個(gè)軸承單元的軸承滾輪與轉(zhuǎn)子接觸，且軸承的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，能夠使轉(zhuǎn)子正常轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子上的軸向不平衡力可以通過(guò)軸承單元傳遞至定子，繼而傳遞至軸向磁通電機(jī)底座，同時(shí)由于多個(gè)軸承單元呈周向分布，能夠產(chǎn)生較大的力矩，可以平衡轉(zhuǎn)子上軸向不平衡力產(chǎn)生的較大的傾覆力矩，可以有效解決軸向磁通電機(jī)的軸向不平衡力問(wèn)題，減小了電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)與噪聲，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子起到了保護(hù)作用，強(qiáng)化了轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)子的使用壽命，同時(shí)軸承單元便于維護(hù)和更換，降低了維護(hù)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中大軸向力電機(jī)軸承示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的用于軸向磁通電機(jī)的軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為軸承與軸向磁通電機(jī)定子安裝示意圖，示意圖方向?yàn)閺霓D(zhuǎn)子向定子方向的視圖；

圖4為軸承與軸向磁通電機(jī)定子安裝示意圖，示意圖方向?yàn)閺亩ㄗ酉蜣D(zhuǎn)子方向的視圖；

圖5為本發(fā)明提供的用于軸向磁通電機(jī)的軸承與軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝配合圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖2為本發(fā)明提供的用于軸向磁通電機(jī)的軸承的結(jié)構(gòu)示意圖，軸承包括多個(gè)軸承單元，每個(gè)軸承單元包括軸承滾輪5、軸承轉(zhuǎn)軸7以及軸承底座4，軸承滾輪5用于與軸向磁通電機(jī)的動(dòng)子接觸，軸承滾輪5安裝于軸承轉(zhuǎn)軸7上，軸承轉(zhuǎn)軸7安裝于軸承底座4的上轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)，軸承底座4上設(shè)有多個(gè)對(duì)稱布置的通孔6，通孔6用于與軸向磁通電機(jī)的定子連接。

圖3為軸承與軸向磁通電機(jī)定子安裝示意圖，示意圖方向?yàn)閺霓D(zhuǎn)子向定子方向的視圖，多個(gè)軸承單元1周向安裝在軸向磁通電機(jī)的定子1上，且軸承滾輪的滾動(dòng)方向與多個(gè)軸承單元排列圓周的切線方向相同。圖4為軸承與軸向磁通電機(jī)定子安裝示意圖，示意圖方向?yàn)閺亩ㄗ酉蜣D(zhuǎn)子方向的視圖，為了清楚軸承單元與定子安裝結(jié)構(gòu)，將一軸承單元在圖中省略，軸承單元穿過(guò)定子孔10，軸承單元中軸承底座通過(guò)螺栓安裝在定子底座8，肋板3安裝在定子2表面，起到固定定子盤(pán)，加強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度的作用。

圖5為軸承與轉(zhuǎn)子安裝配合圖，為了清楚的表示軸承與轉(zhuǎn)子安裝，圖中僅給出轉(zhuǎn)子一側(cè)的軸承，在轉(zhuǎn)子另外一側(cè)還有相同排布的軸承單元。從圖5中軸承與轉(zhuǎn)子安裝的局部放大圖可以看出，軸承滾動(dòng)方向與定子旋轉(zhuǎn)方向相同。

所有的軸承單元通過(guò)軸承滾輪與轉(zhuǎn)子表面貼合，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，滾輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了滾輪對(duì)轉(zhuǎn)子的摩擦力，使得轉(zhuǎn)子能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)由于加工安裝誤差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子偏心時(shí)，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子兩側(cè)的電磁力不同，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的軸向不平衡力，通過(guò)軸承單元的滾動(dòng)軸承與轉(zhuǎn)子接觸，軸承單元的軸承底座與定子連接，將軸向不平衡力傳遞至定子，繼而傳遞至軸向磁通電機(jī)的底座，平衡了轉(zhuǎn)子軸向不平衡力同時(shí)由于軸承單元呈軸向排布，能夠產(chǎn)生較大的力矩，平衡由定子軸向力產(chǎn)生的大的傾覆力矩，實(shí)現(xiàn)減輕了轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，增強(qiáng)了其運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)了其使用壽命。

軸承單元排列圓周直徑根據(jù)軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑確定，由于軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑?jīng)Q定了軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子上軸向不平衡力產(chǎn)生的傾覆力矩的大小，當(dāng)軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑較大時(shí)，需要將軸承單元排列圓周直徑變大，以平衡傾覆力矩，當(dāng)軸向磁通電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑較小時(shí)，軸承單元排列圓周直徑也相應(yīng)變小。

通過(guò)在軸向磁通電機(jī)定子圓周上布置本發(fā)明提出的軸承，在轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心時(shí)，通過(guò)軸承的支撐作用使轉(zhuǎn)子在外邊緣處也受到了支撐作用，防止轉(zhuǎn)子變形。彌補(bǔ)了現(xiàn)有軸承只能在轉(zhuǎn)子軸心出受力的缺陷。通過(guò)對(duì)軸承的受力分析，未加入本發(fā)明提出的軸承時(shí)，轉(zhuǎn)子應(yīng)力為46MPa，加入這種軸承后，轉(zhuǎn)子應(yīng)力降至24MPa，受力減小約50％。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。