本發(fā)明涉及磁懸浮軸承，具體涉及一種磁懸浮軸承和磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

背景技術(shù)：

1、目前磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械散熱主要是外置冷卻設(shè)備，通常是外置冷卻風(fēng)機(jī)、水冷系統(tǒng)以及換熱器等，設(shè)備維護(hù)的成本高、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜、增加安全隱患?；蛘咭载?fù)壓的形式，從磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)吸風(fēng)引導(dǎo)熱量流出，不能更有效的實(shí)現(xiàn)內(nèi)部組件的散熱，特別對(duì)軸向磁軸承的散熱不夠充分，影響磁懸浮空氣壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2、軸向磁軸承實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的軸向移動(dòng)，轉(zhuǎn)軸上就必不可少需要一個(gè)軸向受力部件就是推力盤(pán)，而軸向磁軸承與推力盤(pán)材料為純鐵實(shí)心結(jié)構(gòu)，自身?yè)p耗比較大，導(dǎo)熱性能一般且空間狹小，如未有效冷卻則發(fā)熱嚴(yán)重。通常情況下為了避免軸向磁軸承溫升過(guò)高，往往會(huì)在外部施加強(qiáng)迫風(fēng)冷對(duì)磁軸承進(jìn)行散熱，冷卻風(fēng)由外部輸入，通過(guò)軸承定子與推力盤(pán)之間的縫隙，對(duì)軸向磁軸承進(jìn)行散熱，但是散熱效率不高。

3、由于現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部的磁懸浮軸承存在冷卻散熱效果不佳等技術(shù)問(wèn)題，因此本發(fā)明研究設(shè)計(jì)出一種磁懸浮軸承和磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部的磁懸浮軸承存在冷卻散熱效果不佳的缺陷，從而提供一種磁懸浮軸承和磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種磁懸浮軸承，其包括：

3、軸向定子一、軸向定子二和推力盤(pán)，所述磁懸浮軸承的軸向方向上，所述推力盤(pán)設(shè)置于所述軸向定子一和所述軸向定子二之間，所述軸向定子一包括徑向外側(cè)部一和徑向內(nèi)側(cè)部一，所述徑向外側(cè)部一與所述徑向內(nèi)側(cè)部一在所述軸向定子一的徑向方向間隔設(shè)置，且二者之間形成線圈槽一，所述線圈槽一中設(shè)置線圈一；

4、還包括壓板一，所述壓板一位于所述軸向定子一與所述推力盤(pán)之間，且所述壓板一的軸向一端面與所述軸向定子一的所述徑向外側(cè)部一相接，所述壓板一的軸向另一端面與所述推力盤(pán)相對(duì)；所述壓板一上從其軸向一端面至軸向另一端面貫穿設(shè)置有壓板一通風(fēng)孔，所述壓板一通風(fēng)孔在軸向方向與所述線圈槽一的位置相對(duì)，且所述壓板一通風(fēng)孔與所述軸向定子一的磁極位置不相對(duì)。

5、在一些實(shí)施方式中，

6、所述軸向定子一的所述磁極位置包括所述壓板一與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分、和所述徑向內(nèi)側(cè)部一與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分，所述推力盤(pán)的徑向外周壁位于與所述壓板一的徑向內(nèi)周壁與所述壓板一的徑向外周壁之間相對(duì)的位置，所述壓板一通風(fēng)孔位于所述壓板一與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分的外周，所述推力盤(pán)的外周形成為氣流流通空間，所述氣流流通空間與所述壓板一通風(fēng)孔連通。

7、在一些實(shí)施方式中，

8、所述線圈一與所述徑向外側(cè)部一之間具有第一間隙，所述壓板一通風(fēng)孔與所述第一間隙在軸向方向相對(duì)，且所述第一間隙的徑向方向的尺寸大于等于所述壓板一通風(fēng)孔的徑向尺寸。

9、在一些實(shí)施方式中，

10、所述軸向定子一還包括軸向外側(cè)部一，所述軸向外側(cè)部一在所述磁懸浮軸承的軸向方向相對(duì)于所述線圈一而遠(yuǎn)離所述推力盤(pán)設(shè)置，在所述線圈槽一的內(nèi)部，所述軸向外側(cè)部一與所述線圈一之間也具有第二間隙，形成軸承定子通風(fēng)槽一；

11、所述軸向定子一的所述軸向外側(cè)部一上設(shè)置有軸承定子通風(fēng)孔一，所述軸承定子通風(fēng)孔一從所述軸向外側(cè)部一的軸向一端面貫穿至軸向另一端面，以與所述軸承定子通風(fēng)槽一連通，進(jìn)一步通過(guò)所述第一間隙連通至所述壓板一通風(fēng)孔，進(jìn)而連通至所述氣流流通空間。

12、在一些實(shí)施方式中，

13、所述軸向定子二包括徑向外側(cè)部二和徑向內(nèi)側(cè)部二，所述徑向外側(cè)部二與所述徑向內(nèi)側(cè)部二在所述軸向定子二的徑向方向間隔設(shè)置，且二者之間形成線圈槽二，所述線圈槽二中設(shè)置線圈二；

14、還包括壓板二，所述壓板二位于所述軸向定子二與所述推力盤(pán)之間，且所述壓板二的軸向一端面與所述軸向定子二的所述徑向外側(cè)部二相接，所述壓板二的軸向另一端面與所述推力盤(pán)相對(duì)；所述壓板二上從其軸向一端面至軸向另一端面貫穿設(shè)置有壓板二通風(fēng)孔，所述壓板二通風(fēng)孔在軸向方向與所述線圈槽二的位置相對(duì)，且所述壓板二通風(fēng)孔與所述軸向定子二的磁極位置不相對(duì)。

15、在一些實(shí)施方式中，

16、所述軸向定子二的所述磁極位置包括所述壓板二與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分、和所述徑向內(nèi)側(cè)部二與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分，所述推力盤(pán)的徑向外周壁位于與所述壓板二的徑向內(nèi)周壁與所述壓板二的徑向外周壁之間相對(duì)的位置，所述壓板二通風(fēng)孔位于所述壓板二與所述推力盤(pán)相對(duì)的部分的外周，所述推力盤(pán)的外周形成為氣流流通空間，所述氣流流通空間與所述壓板二通風(fēng)孔連通。

17、在一些實(shí)施方式中，

18、所述線圈二與所述徑向外側(cè)部二之間具有第三間隙，所述壓板二通風(fēng)孔與所述第三間隙在軸向方向相對(duì)，且所述第三間隙的徑向方向的尺寸大于等于所述壓板二通風(fēng)孔的徑向尺寸。

19、在一些實(shí)施方式中，

20、所述軸向定子二還包括軸向外側(cè)部二，所述軸向外側(cè)部二在所述磁懸浮軸承的軸向方向相對(duì)于所述線圈二而遠(yuǎn)離所述推力盤(pán)設(shè)置，在所述線圈槽二的內(nèi)部，所述軸向外側(cè)部二與所述線圈二之間也具有第四間隙，形成軸承定子通風(fēng)槽二；

21、所述軸向定子二的所述軸向外側(cè)部二上設(shè)置有軸承定子通風(fēng)孔二，所述軸承定子通風(fēng)孔二從所述軸向外側(cè)部二的軸向一端面貫穿至軸向另一端面，以與所述軸承定子通風(fēng)槽二連通，進(jìn)一步通過(guò)所述第三間隙連通至所述壓板二通風(fēng)孔，進(jìn)而連通至所述氣流流通空間。

22、在一些實(shí)施方式中，

23、所述推力盤(pán)上從其軸向一端面至軸向另一端面貫穿設(shè)置有推力盤(pán)通風(fēng)孔，在軸向方向所述推力盤(pán)通風(fēng)孔位于與所述徑向內(nèi)側(cè)部一的徑向內(nèi)周與轉(zhuǎn)子之間的間隙相對(duì)的位置，且所述推力盤(pán)通風(fēng)孔與所述軸向定子一的磁極位置不相對(duì)；在軸向方向所述推力盤(pán)通風(fēng)孔還位于與所述徑向內(nèi)側(cè)部二的徑向內(nèi)周與轉(zhuǎn)子之間的間隙相對(duì)的位置，且所述推力盤(pán)通風(fēng)孔與所述軸向定子二的磁極位置不相對(duì)。

24、在一些實(shí)施方式中，

25、所述推力盤(pán)通風(fēng)孔的孔徑＜所述徑向內(nèi)側(cè)部一與所述轉(zhuǎn)子之間的徑向間距，所述推力盤(pán)通風(fēng)孔的孔徑＜所述徑向內(nèi)側(cè)部二與所述轉(zhuǎn)子之間的徑向間距。

26、在一些實(shí)施方式中，

27、沿著所述推力盤(pán)的軸向方向，所述推力盤(pán)通風(fēng)孔為其延伸方向與所述推力盤(pán)的軸線并不平行的斜孔結(jié)構(gòu)，從所述推力盤(pán)的進(jìn)氣一側(cè)軸向端面朝出氣一側(cè)軸向端面的觀察方向，所述推力盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槌谝恍D(zhuǎn)方向，所述推力盤(pán)通風(fēng)孔從所述推力盤(pán)的進(jìn)氣一側(cè)軸向端面朝出氣一側(cè)軸向端面的延伸方向朝著第二旋轉(zhuǎn)方向，且所述第二旋轉(zhuǎn)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反。

28、在一些實(shí)施方式中，

29、所述推力盤(pán)通風(fēng)孔為多個(gè)，多個(gè)所述推力盤(pán)通風(fēng)孔沿著所述推力盤(pán)的周向方向間隔布置，且每個(gè)所述推力盤(pán)通風(fēng)孔從所述推力盤(pán)的進(jìn)氣一側(cè)軸向端面朝出氣一側(cè)軸向端面的延伸方向均朝著第二旋轉(zhuǎn)方向，均與所述推力盤(pán)的所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反。

30、本發(fā)明還提供一種磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其包括前述的磁懸浮軸承。

31、本發(fā)明提供的一種磁懸浮軸承和磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械具有如下有益效果：

32、1.本發(fā)明通過(guò)在壓板一上開(kāi)設(shè)的壓板一通風(fēng)孔，能夠引入冷卻空氣進(jìn)入定子內(nèi)部而對(duì)定子進(jìn)行冷卻，提高對(duì)磁懸浮軸承的冷卻散熱效果，并且將壓板一通風(fēng)孔與所述軸向定子一的磁極位置不相對(duì)，能夠使得壓板一在正對(duì)磁極位置處不打孔，使得冷卻空氣不能直接到達(dá)磁極間隙位置，能夠有效避免冷卻氣體和開(kāi)孔對(duì)磁爐結(jié)構(gòu)造成影響，從而避免磁懸浮軸向支承力不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁懸浮軸承的提高散熱冷卻的同時(shí)還能避免對(duì)磁懸浮磁路造成影響，保證具有足夠的磁懸浮支撐力，還能有效降低氣體作用力對(duì)軸向力的影響；本發(fā)明還優(yōu)選壓板一通風(fēng)孔設(shè)置于與推力盤(pán)外周相對(duì)的位置，以及壓板一通風(fēng)孔孔徑大小≤線圈與定子鐵芯之間的徑向間距，能夠進(jìn)一步使得壓板一通風(fēng)孔進(jìn)一步有效避開(kāi)磁極位置，進(jìn)一步避免對(duì)磁路造成影響，并且推力盤(pán)通風(fēng)孔與兩端通風(fēng)路徑相連通無(wú)遮擋，還能使得推力盤(pán)兩端氣流阻力小，流通性好。

33、2.本發(fā)明通過(guò)在推力盤(pán)上開(kāi)設(shè)的推力盤(pán)通風(fēng)孔，通過(guò)高轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)自身主動(dòng)吸風(fēng)換熱，增加通入的氣體流量，加速推動(dòng)軸向磁軸承冷卻，可主動(dòng)冷卻推力盤(pán)自身并增加冷卻流量加速軸向線圈散熱，提高對(duì)磁懸浮軸承的冷卻散熱效果，并且將推力盤(pán)通風(fēng)孔與所述軸向定子一和二的磁極位置不相對(duì)，能夠使得推力盤(pán)端面在正對(duì)磁極位置處不打孔，使得冷卻空氣不能直接到達(dá)磁極間隙位置，能夠有效避免冷卻氣體和開(kāi)孔對(duì)磁爐結(jié)構(gòu)造成影響，從而避免磁懸浮軸向支承力不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁懸浮軸承的提高散熱冷卻的同時(shí)還能避免對(duì)磁懸浮磁路造成影響，保證具有足夠的磁懸浮支撐力，還能有效降低氣體作用力對(duì)軸向力的影響；本發(fā)明還優(yōu)選推力盤(pán)通風(fēng)孔設(shè)置于軸向下磁極與轉(zhuǎn)子之間的間隙處，孔徑大小≤軸向定子下磁極與轉(zhuǎn)子之間的徑向間距，能夠使得推力盤(pán)通風(fēng)孔進(jìn)一步有效避開(kāi)磁極位置，進(jìn)一步避免對(duì)磁路造成影響，并且推力盤(pán)通風(fēng)孔與兩端通風(fēng)路徑相連通無(wú)遮擋，還能使得推力盤(pán)兩端氣流阻力小，流通性好。

34、3.本發(fā)明還通過(guò)將推力盤(pán)通風(fēng)孔設(shè)置為從軸向一端面至軸向另一端面的延伸方向朝著第二旋轉(zhuǎn)方向，且所述第二旋轉(zhuǎn)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)方向(推力盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向)相反，能夠通過(guò)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)推力盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓將一端熱空氣吸出排入外部，增加通入的氣體流量，實(shí)現(xiàn)推力盤(pán)自身主動(dòng)通風(fēng)換熱，加速氣體流動(dòng)，節(jié)省了能耗，提高散熱性能的同時(shí)還提高了能效；同時(shí)配合軸向定子線圈槽內(nèi)帶的軸承定子通風(fēng)孔和通風(fēng)槽(多個(gè)氣體流通路徑)，能夠進(jìn)一步加速軸向定子線圈槽空腔氣體流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軸向線圈與推力盤(pán)的有效自主散熱。