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(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子鐵芯位于定子鐵芯徑向內(nèi)部，其特征在于：定子鐵芯由導(dǎo)磁環(huán)及其外周所制的8～20個(gè)磁極構(gòu)成，相鄰兩個(gè)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)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(guān)領(lǐng)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(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]當(dāng)前儀表樞軸定中用軸承主要為機(jī)械軸承、電懸浮軸承和電磁懸浮軸承。機(jī)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(duì)儀表產(chǎn)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(yīng)用。在儀表樞軸定中及相關(guān)領(lǐng)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(jìn)行設(shè)計(jì)，二是選用硅鋼片或者坡莫合金迭壓材料作為鐵芯進(jìn)行設(shè)計(jì)。選用鐵氧體材料進(jìn)行設(shè)計(jì)較難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的極靴式鐵芯結(jié)構(gòu)，即使實(shí)現(xiàn)也會(huì)帶來可靠性的隱患；選用硅鋼片或者坡莫合金迭壓材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，鐵芯損耗較大，生熱較高的同時(shí)還降低了信號(hào)靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(guān)領(lǐng)域，具有損耗低、精度高和可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子鐵芯位于定子鐵芯徑向內(nèi)部，其特征在于:定子鐵芯由導(dǎo)磁環(huán)及其外周所制的8?20個(gè)磁極構(gòu)成，相鄰兩個(gè)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(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)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(zhuǎn)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(diǎn)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(jié)構(gòu)，將磁極與導(dǎo)磁環(huán)設(shè)計(jì)為一體，與分體式結(jié)構(gòu)相比，減少了磁極與導(dǎo)磁環(huán)的裝配環(huán)節(jié)使得該結(jié)構(gòu)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(shù)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(yīng)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(shí)現(xiàn)方法，迭裝環(huán)節(jié)利用工裝保證迭片部件兩個(gè)端面的平行度，成型環(huán)節(jié)采用高精度的線切割設(shè)備并輔以嚴(yán)密的工藝措施來保證磁極的分度精度及整個(gè)磁芯的尺寸精度，而普通的鐵芯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)通常是先沖片成型后迭裝的方法，無法達(dá)到較高的精度要求。
[0014]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)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(guān)領(lǐng)域的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1-定子鐵芯、2-轉(zhuǎn)子鐵芯、3-激磁線圈、4-導(dǎo)磁環(huán)、5-磁極、6_極靴。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖、通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。以下實(shí)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(hù)范圍。
[0020]一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉(zhuǎn)子鐵芯2、定子鐵芯1、激磁線圈3，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子鐵芯位于定子鐵芯徑向內(nèi)部。
[0021]本徑向電磁懸浮軸承創(chuàng)新之處在于:定子鐵芯由導(dǎo)磁環(huán)4及其外周所制的8?20個(gè)磁極5構(gòu)成，本實(shí)施例中為八個(gè)磁極。相鄰兩個(gè)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(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)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(dǎo)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(shí)現(xiàn)方法。轉(zhuǎn)子鐵芯采用高導(dǎo)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(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，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(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種低損耗、高精度的徑向電磁懸浮軸承，包括轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯、激磁線圈，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子鐵芯位于定子鐵芯徑向內(nèi)部，其特征在于:定子鐵芯由導(dǎo)磁環(huán)及其外周所制的8?20個(gè)磁極構(gòu)成，相鄰兩個(gè)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(quán)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(quán)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(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)表面之間形成工作氣隙，工作氣隙為0.05?0.15mm0
4.根據(jù)權(quán)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(quán)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(zhuǎn)子鐵芯采用鐵氧體或坡莫合金材料迭裝而成。
【文檔編號(hào)】H02K1/22GK103595152SQ201310517808
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】武麗花, 趙丙權(quán), 白永杰, 王智奇, 王磊 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇七研究所