【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電磁軸承，具體涉及一種軸向電磁軸承。
技術介紹
1、電磁軸承作為傳統滾動軸承、滑動軸承的替代者，可以實現無接觸支撐，無摩擦損耗，目前主要應用在高速旋轉機械中，例如高速離心壓縮機、高速透平機械、人工心臟、衛星飛輪等。常見的五自由度磁懸浮轉子系統配置兩個徑向軸承和一個軸向軸承。為了降低渦流損耗，徑向電磁軸承的定子一般都采用硅鋼片疊片。而軸向電磁軸承由于磁通方向為軸向，不易采用疊片制造軸向電磁軸承的定子。目前軸向電磁軸承的定子和推力盤一般整體采用低碳鋼材料通過機加工制造。
2、由于軸向負載變化和功率放大器輸出的紋波，軸向電磁軸承內部會產生感應渦流，從而帶來軸向電磁軸承發熱和能量損耗等問題，此外還會降低電磁軸承的動態性能。
技術實現思路
1、本申請要解決的技術問題是如何提供一種降低渦流效應，具有高動態性能的軸向電磁軸承。
2、本申請實施例提供一種軸向電磁軸承，包括：轉子組件和兩個定子組件，轉子組件包括芯軸和推力盤，兩個定子組件對稱設置于推力盤的兩側；每一定子組件包括：底座、多個硅鋼片疊片組、導磁環和線圈；底座呈圓環形，導磁環同軸固定于底座的一側，導磁環朝向底座的一側設有多個安裝槽，多個安裝槽沿著底座的周向設置，多個硅鋼片疊片組一一對應設置于多個安裝槽內并夾設于導磁環與底座之間，導磁環背離底座的一側設有第一凹槽，每一硅鋼片疊片組背離底座的一側均設有第二凹槽，第一凹槽與第二凹槽配合形成環形凹槽，線圈設置于環形凹槽內；在底座的軸向上，至少部分導磁環位于硅鋼片疊片
3、在一些實施例中，每一硅鋼片疊片組包括連接部和位于連接部在底座的徑向上的兩端的齒部；在底座的軸向上，至少部分導磁環位于齒部和推力盤之間。
4、在一些實施例中，每一硅鋼片疊片組包括多個硅鋼片，多個硅鋼片沿底座的周向層疊設置。
5、在一些實施例中，每一齒部在底座的周向上均具有第一端部、第二端部和中部，中部位于第一端部和第二端部之間；至少一個齒部的硅鋼片在底座的軸向上的尺寸分別自第一端部和第二端部至中部逐漸增大。
6、在一些實施例中，在第一端部和中部之間，至少一個齒部在底座的軸向上遠離底座的一側的表面為斜面或曲面；在第二端部和中部之間，至少一個齒部在底座的軸向上遠離底座的一側的表面為斜面或曲面。
7、在一些實施例中，每一齒部在底座的周向上均具有第一端部和第二端部；至少一個齒部的硅鋼片在底座的軸向上的尺寸自第一端部至第二端部逐漸增大或逐漸減小。
8、在一些實施例中，在第一端部和第二端部之間，至少一個齒部在底座的軸向上遠離底座的一側的表面為斜面或曲面。
9、在一些實施例中，任意兩個相鄰的硅鋼片之間采用粘結方式或者焊接方式連接。
10、在一些實施例中，每一硅鋼片在底座的周向上的尺寸范圍為0.1mm-1mm。
11、在一些實施例中，定子組件還包括緊固公端和緊固母端，底座上設有第一緊固孔，導磁環上設有第二緊固孔，緊固公端穿過第一緊固孔和第二緊固孔與緊固母端配合以固定導磁環和底座。
12、在一些實施例中，硅鋼片疊片組與底座之間采用粘結方式連接；硅鋼片疊片組與導磁環之間采用粘結方式連接。
13、在一些實施例中，底座朝向導磁環的一側設有第一卡接部，硅鋼片疊片組靠近底座的一側的表面設有第二卡接部，第一卡接部與第二卡接部相互配合以固定底座和硅鋼片疊片組。
14、在一些實施例中，當硅鋼片疊片組安裝于安裝槽內時，第一凹槽的槽底與第二凹槽的槽底平齊。
15、在一些實施例中，當硅鋼片疊片組安裝于安裝槽內時，硅鋼片疊片組靠近底座的一側的表面與導磁環靠近底座的一側的表面平齊。
16、本申請實施例提供的軸向電磁軸承，通過在導磁環朝向底座的一側設置多個安裝槽，將多個硅鋼片疊片組一一對應設置于多個安裝槽內并夾設于導磁環與底座之間，利用硅鋼片疊片組在底座的周向上的導電能力弱這一特性，有效降低軸向電磁軸承的定子組件和轉子組件上的渦流，從而降低軸向電磁軸承功耗、改善軸向電磁軸承的溫升現象，提高軸向電磁軸承的動態性能。
17、本申請實施例至少一個齒部的硅鋼片在底座的軸向上的尺寸分別自第一端部和第二端部至中部逐漸增大，或者至少一個齒部的硅鋼片在底座的軸向上的尺寸自第一端部至第二端部逐漸增大或逐漸減小，由此緩解導磁環靠近推力盤的一側的表面的磁場不均勻的現象，兼顧軸向電磁軸承的導磁性能和動態性能，并保證了軸向電磁軸承整體的結構強度和剛度。
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1.一種軸向電磁軸承，其特征在于，包括：轉子組件(102)和兩個定子組件(101)，所述轉子組件(102)包括芯軸(5)和推力盤(6)，兩個所述定子組件(101)對稱設置于所述推力盤(6)的兩側；
2.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述硅鋼片疊片組(2)包括連接部(201)和位于所述連接部(201)在所述底座(1)的徑向上的兩端的齒部(202)；
3.如權利要求2所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述硅鋼片疊片組(2)包括多個硅鋼片(22)，多個所述硅鋼片(22)沿所述底座(1)的周向層疊設置。
4.如權利要求3所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述齒部(202)在所述底座(1)的周向上均具有第一端部(2021)、第二端部(2022)和中部(2023)，所述中部(2023)位于所述第一端部(2021)和所述第二端部(2022)之間；
5.如權利要求4所述的軸向電磁軸承，其特征在于，在所述第一端部(2021)和所述中部(2023)之間，至少一個所述齒部(202)在所述底座(1)的軸向上遠離所述底座(1)的一側的表
6.如權利要求3所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述齒部(202)在所述底座(1)的周向上均具有第一端部(2021)和第二端部(2022)；
7.如權利要求6所述的軸向電磁軸承，其特征在于，在所述第一端部(2021)和所述第二端部(2022)之間，至少一個所述齒部(202)在所述底座(1)的軸向上遠離所述底座(1)的一側的表面為斜面或曲面。
8.如權利要求3所述的軸向電磁軸承，其特征在于，任意兩個相鄰的所述硅鋼片(22)之間采用粘結方式或者焊接方式連接。
9.如權利要求2所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述硅鋼片(22)在所述底座(1)的周向上的尺寸范圍為0.1mm-1mm。
10.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，所述定子組件還包括緊固公端和緊固母端，所述底座(1)上設有第一緊固孔(11)，所述導磁環(3)上設有第二緊固孔(33)，所述緊固公端穿過所述第一緊固孔(11)和所述第二緊固孔(33)與所述緊固母端配合以固定所述導磁環(3)和所述底座(1)。
11.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，所述硅鋼片疊片組(2)與所述底座(1)之間采用粘結方式連接；
12.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，所述底座(1)朝向所述導磁環(3)的一側設有第一卡接部，所述硅鋼片疊片組(2)靠近所述底座(1)的一側的表面設有第二卡接部，所述第一卡接部與所述第二卡接部相互配合以固定所述底座(1)和所述硅鋼片疊片組(2)。
13.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，當所述硅鋼片疊片組(2)安裝于所述安裝槽(31)內時，所述第一凹槽(32)的槽底與所述第二凹槽(21)的槽底平齊。
14.如權利要求11所述的軸向電磁軸承，其特征在于，當所述硅鋼片疊片組(2)安裝于所述安裝槽(31)內時，所述硅鋼片疊片組(2)靠近所述底座(1)的一側的表面與所述導磁環(3)靠近所述底座(1)的一側的表面平齊。
...【技術特征摘要】
1.一種軸向電磁軸承，其特征在于，包括：轉子組件(102)和兩個定子組件(101)，所述轉子組件(102)包括芯軸(5)和推力盤(6)，兩個所述定子組件(101)對稱設置于所述推力盤(6)的兩側；
2.如權利要求1所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述硅鋼片疊片組(2)包括連接部(201)和位于所述連接部(201)在所述底座(1)的徑向上的兩端的齒部(202)；
3.如權利要求2所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述硅鋼片疊片組(2)包括多個硅鋼片(22)，多個所述硅鋼片(22)沿所述底座(1)的周向層疊設置。
4.如權利要求3所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述齒部(202)在所述底座(1)的周向上均具有第一端部(2021)、第二端部(2022)和中部(2023)，所述中部(2023)位于所述第一端部(2021)和所述第二端部(2022)之間；
5.如權利要求4所述的軸向電磁軸承，其特征在于，在所述第一端部(2021)和所述中部(2023)之間，至少一個所述齒部(202)在所述底座(1)的軸向上遠離所述底座(1)的一側的表面為斜面或曲面；
6.如權利要求3所述的軸向電磁軸承，其特征在于，每一所述齒部(202)在所述底座(1)的周向上均具有第一端部(2021)和第二端部(2022)；
7.如權利要求6所述的軸向電磁軸承，其特征在于，在所述第一端部(2021)和所述第二端部(2022)之間，至少一個所述齒部(202)在所述底座(1)的軸向上遠離所述底座(1)的一側的表面為斜面或曲...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧友林，刁安娜，袁龍健，張震，金其龍，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七一一研究所，
類型：發明
國別省市：
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