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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。