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Patent Searching and Data


Title:
MAGNETIC SUSPENSION BEARING AND CENTRIFUGAL COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/035871
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a magnetic suspension bearing and a centrifugal compressor. The magnetic suspension bearing comprises a rotary shaft (110) and an electromagnetic device, wherein the electromagnetic device is distributed on an outer periphery of the rotary shaft (110), and there is a gap between the electromagnetic device and the rotary shaft (110) for adjusting the position of the rotary shaft (110). The electromagnetic device comprises an iron core (120) with a winding slot, and a coil (150). The coil (150) is arranged in the winding slot. The magnetic suspension bearing (100) also comprises a protection mechanism (140) which is used for preventing the rotary shaft (110) from colliding with the electromagnetic device, thereby achieving the purpose of axially protecting the magnetic suspension bearing (100). The centrifugal compressor comprises the magnetic suspension bearing (100), thereby obtaining axial protection, so that the service life is prolonged.

Inventors:
HUANG, Hui (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
HU, Yusheng (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
CHEN, Dongsuo (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
ZHANG, Fang (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
ZHANG, Xiaobo (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
LIU, Jianning (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
Application Number:
CN2014/085827
Publication Date:
March 19, 2015
Filing Date:
September 03, 2014
Export Citation:
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Assignee:
GREEN REFRIGERATION EQUIPMENT ENGINEERING RESEARCH CENTER OF ZHUHAI GREE CO., LTD. (No.789, Jinji West Road Qiansha, Zhuhai Guangdong 0, 519070, CN)
International Classes:
F16C32/04
Foreign References:
CN202883726U2013-04-17
CN102155492A2011-08-17
CN101771308A2010-07-07
CN202451603U2012-09-26
CN2414249Y2001-01-10
CN101092990A2007-12-26
JPH0230044A1990-01-31
CN1397949A2003-02-19
Other References:
See also references of EP 3045752A4
None
Attorney, Agent or Firm:
ADVANCE CHINA IP LAW OFFICE (Room 3901, No. 85 Huacheng Avenue Tianhe Distric, Guangzhou Guangdong 3, 510623, CN)
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Claims:
权利要求

1、 一种磁悬浮轴承, 包括转轴和电磁装置, 所述电磁装置分布在所述转轴的外周, 与所述转轴之间具有间隙, 用于调节所述转轴的位置; 所述电磁装置包括具有绕组槽的铁 芯和线圏, 所述线圏置于所述绕组槽内, 其特征在于, 还包括保护机构, 用于防止所述转 轴碰撞所述电磁装置。

2、 根据权利要求 1所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 还包括止推盘;

所述止推盘固定于所述转轴上;

所述保护机构固定在所述电磁装置上, 所述保护机构置于所述止推盘的外周。

3、 根据权利要求 1 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构将所述止推盘与 所述电磁装置之间的间隙维持在 L , 其中 L〉 0。

4、 根据权利要求 1 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构包括支撑体和外 覆层;

所述外覆层固定在所述支撑体的外表面上, 所述外覆层由耐磨的不导磁材料制成。

5、 根据权利要求 1 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构固定于所述铁芯 的内侧、 外侧或所述绕组槽内。

6、 根据权利要求 5 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构固定在所述铁芯 的内侧, 在所述铁芯的内侧壁上设置有定位槽, 用于轴向定位所述保护机构。

7、 根据权利要求 1 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 还包括基座, 所述基座用于容 纳所述转轴与所述电磁装置;

所述保护机构固定到所述基座上。

8、 根据权利要求 7 所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构置于所述基座的 中间位置。

9、 根据权利要求 1至 8任一项所述的磁悬浮轴承, 其特征在于, 所述保护机构通过 热套、 粘胶或组装方式固定。

10、一种离心式压缩机,其特征在于,包括权利要求 1至 9任一项所述的磁悬浮轴承。

Description:
磁悬浮轴承及离心式压缩机

相关申请

本专利申请要求 201 3年 9月 1 3 日申请的, 申请号为 201 310419738. 7 , 名称为 "磁 悬浮轴承及离心式压缩机" 的中国专利申请的优先权, 在此将其全文引入作为参考。 技术领域

本发明涉及一种磁悬浮轴承及离心式压缩机, 特别是涉及一种具有保护结构的磁悬浮 轴 及离心式压缩机。 背景技术

磁悬浮轴承依靠绕组中通入电流, 产生的磁场在铁芯与止推盘之间形成回路, 使铁芯 和止推盘之间形成电磁吸力; 并利用位移传感器测试转轴与定子之间气隙的 距离, 通过调 节轴承绕组的电流大小, 调节电磁力的作用来控制转轴与定子之间气隙 的数值, 来达到稳 定悬浮的目的。

现有的磁悬浮轴承保护系统中, 一般情况下, 磁悬浮轴承多承担径向负载, 釆用辅助 轴承对轴承的径向进行负载失控时的保护, 对轴承的轴向保护基本未提及。 而磁悬浮轴承 应用在离心式压缩机领域, 主要承担轴向负载。

请参阅图 1所示, 图 1为现有的磁悬浮轴承的剖视示意图, 所述磁悬浮轴承 100包括 转轴 110、 铁芯 120、 止推盘 1 30与线圏 150。

所述止推盘 1 30固定于所述转轴 110上, 所述止推盘 1 30与所述铁芯 120之间维持一 定的距离 L , 其中, L〉0。 磁悬浮轴承通电后, 由于电磁力的吸引, 当控制精度不高, 或 控制系统失控时, 所述止推盘 1 30向所述铁芯 120靠近, 最后碰撞到所述铁芯 120 , 所述 铁芯 120或所述止推盘 1 30会发生损坏。

鉴于上述缺陷, 本发明人经过长时间的研究和实践终于获得了 本发明创造。 发明内容

基于此, 有必要提供一种能避免轴向受力的磁悬浮轴承 及离心式压缩机。

本发明的一种磁悬浮轴承, 包括转轴和电磁装置, 电磁装置分布在转轴的外周, 与转 轴之间具有间隙, 用于调节转轴的位置;

电磁装置包括具有绕组槽的铁芯和线圏, 线圏置于绕组槽内 , 所述磁悬浮轴承还包括 保护机构 , 用于防止所述转轴碰撞所述电磁装置。

作为一种可实施方式, 所述的磁悬浮轴承还包括止推盘;

所述止推盘固定于所述转轴上;

所述保护机构固定在所述电磁装置上, 所述保护机构置于所述止推盘的外周。

作为一种可实施方式, 所述保护机构将所述止推盘与所述电磁装置之 间的间隙维持在 L , 其中 L〉 0。

作为一种可实施方式, 所述保护机构包括支撑体和外覆层;

所述外覆层固定在所述支撑体的外表面上, 所述外覆层由耐磨的不导磁材料制成。 作为一种可实施方式, 所述保护机构固定于所述铁芯的内侧、 外侧或所述绕组槽内。 作为一种可实施方式, 所述保护机构固定在所述铁芯的内侧, 在所述铁芯的内侧壁上 设置有定位槽, 用于轴向定位所述保护机构。

作为一种可实施方式, 所述的磁悬浮轴承还包括基座, 所述基座用于容纳所述转轴与 所述电磁装置;

所述保护机构固定到所述基座上。

作为一种可实施方式, 所述保护机构置于所述基座的中间位置。

作为一种可实施方式, 所述保护机构通过热套、 粘胶或组装方式固定。

一种离心式压缩机, 包括所述的磁悬浮轴承。

与现有技术比较本发明的有益效果在于: 磁悬浮轴承的保护机构使止推盘与铁芯保持 一定距离, 在轴向负载失控时, 止推盘不会碰撞到铁芯, 避免止推盘或铁芯发生损坏; 止 推盘与铁芯无法完全吸合避免了断电后, 剩磁过大导致止推盘与铁芯不能迅速分离; 保护 机构使用耐磨的非导磁材料制作, 不影响磁路结构, 对承载力无影响; 保护机构安装和定 位很方便, 实用性很强, 便于现有产品的改装和损耗后的维修; 使用所述磁悬浮轴承的离 心式压缩机, 轴向得到保护, 使用寿命较长。 附图说明

图 1为现有的磁悬浮轴承的剖视示意图;

图 1为本发明的磁悬浮轴承的第一实施例的剖视 意图;

图 3为本发明的磁悬浮轴承的第二实施例的剖视 意图;

图 4为本发明的磁悬浮轴承的第三实施例的剖视 意图;

图 5为本发明的磁悬浮轴承的第四实施例的剖视 意图。 具体实施方式 为了解决磁悬浮轴承轴向无保护的问题, 提出了一种磁悬浮轴承来实现轴向保护及离 心式压缩机。

以下结合附图, 对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更 详细的说明。

请参阅图 2所示, 其为本发明的磁悬浮轴承的第一实施例的剖视 示意图, 所述磁悬浮 轴承 100包括转轴 110、 铁芯 120、 止推盘 130、 保护机构 140与线圏 150。

所述转轴 110为高速旋转轴, 所述止推盘 1 30固定于所述转轴 110的一端, 所述铁芯 120上具有绕组槽, 所述绕组槽内放置所述线圏 150 , 所述线圏 150连接电路。

所述保护机构 140不能导磁材料, 这样所述保护机构 140的安装不影响磁路结构, 对 所述磁悬浮轴承 100的承载力无影响。所述保护机构 140包括支撑体和外覆层(未示出), 所述外覆层覆盖并固定在所述支撑体的外表面 上, 所述外覆层由耐磨的不导磁材料制作而 成。

所述保护机构 140为柱体, 在所述磁悬浮轴承 100中所述保护机构 140的数量为至少 一个。

所述保护机构 140将所述止推盘 1 30与所述铁芯 120之间维持一定的距离 L , 其中, L

> 0。

所述线圏 150通电时, 所述止推盘 1 30受到电磁吸力作用, 控制系统使所述磁悬浮轴 承 100工作在中心位置, 此时距离 L为额定值, 设为 L。。

所述线圏 150通电后, 由于所述止推盘 1 30受到电磁吸力作用, 所述止推盘 1 30向所 述铁芯 120靠近, 直到距离 L达到最小值, 设为 L Bin , 其中, L。〉L Bin 〉0。 当 L Bin = ( 0. 5— 0. 8 ) L。时, 所述磁悬浮轴承 100达到较优的保护效果, 且所述磁悬浮轴承 100的内部布置 紧凑。

所述磁悬浮轴承 100通电后, 受电磁力的吸引, 会使所述止推盘 1 30向所述铁芯 120 靠近; 由于有所述保护机构 140的存在, 在轴向负载失控时, 所述止推盘 1 30不会碰撞到 所述铁芯 120 , 避免所述止推盘 1 30或所述铁芯 120发生损坏。

同时, 由于有所述保护机构 140的存在, 所述止推盘 1 30与所述铁芯 120无法完全吸 合, 所述磁悬浮轴承 100断电后, 避免了断电后剩磁过大, 止推盘 1 30与所述铁芯 120不 能迅速分离。

所述保护机构 140通过热套、粘胶或组装方式固定,安装和定 位很方便,实用性很强, 便于现有产品的改装和损耗后的维修。

本实施例中, 所述保护机构 140固定于所述铁芯 120的内侧, 在所述铁芯 120的内侧 壁上设置定位槽 122 , 用于轴向定位所述保护机构 140。 为不影响所述磁悬浮轴承 100磁 路和漏磁, 所述定位槽 122应尽可能小, 但要满足相关承载力及所述保护机构 140结构强 度的要求。

请参阅图 3所示, 其为本发明的磁悬浮轴承的第二实施例的剖视 示意图, 所述保护机 构 140固定于所述铁芯 120的外侧。 请参阅图 4所示, 其为本发明的磁悬浮轴承的第三实 施例的剖视示意图, 所述保护机构 140固定于所述铁芯 120的绕组槽内。

所述保护机构 140固定于所述铁芯 120的内侧、 外侧或所述铁芯 120的绕组槽内, 当 所述止推盘 1 30与所述铁芯 120之间的距离 L ^时, 所述止推盘 1 30接触到所述保护机构 140。

所述保护机构 140在所述磁悬浮轴承 100的轴向负载失控的情况下, 高速旋转的所述 止推盘 1 30与所述保护机构 140接触, 不会接触到所述铁芯 120 , 避免两者发生碰撞, 起 到保护所述止推盘 1 30与所述铁芯 120的作用, 保证所述止推盘 1 30与所述铁芯 120的机 械结构完好, 延长了使用寿命。

较优地, 所述保护机构 140的支撑体具有较高硬度, 能承受较大的轴向力, 所述保护 机构 140的外覆层可具有一定的弹性, 起到緩冲碰撞的目的。

请参阅图 5所示, 其为本发明的磁悬浮轴承的第四实施例的剖视 示意图, 所述磁悬浮 轴承 100还包括基座 160 , 所述铁芯 120置于所述止推盘 1 30与所述基座 160之间。

所述保护机构 140固定在所述基座 160上, 较优地, 所述保护机构 140置于所述基座 160的中间位置。 当所述止推盘 1 30与所述铁芯 120之间的距离 L Bin 时, 所述转轴 110的端 部接触到所述保护机构 140。

由于所述转轴 110较所述止推盘 1 30的直径小, 所以所述转轴 110的线速度较小, 所 述转轴 110的端部接触到所述保护机构 140时, 对所述保护机构 140摩擦力相对较小, 所 述保护机构 140越靠近所述基座 160的中心, 摩擦力就越小。

一种离心式压缩机, 包括所述磁悬浮轴承 100 , 在实际使用中, 能有效地保护所述磁 悬浮轴承 100 , 使用寿命较长, 在断电后能够迅速分离。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方 式, 其描述较为具体和详细, 但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当 指出的是,对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若千变形和改进, 这些都属于本发明的保护范 围。