一种基于磁悬浮系统的轴承技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于磁悬浮系统的轴承，包括芯轴两端分别设置有转子，并在芯轴两端端部均设置有位于芯轴中心位置的距离传感器；转子与芯轴之间设置有冷凝通道；转子外设置有将其包裹的定子；转子包括若干超导线圈磁体，且相邻超导线圈磁体之间设置有铁磁性块材；定子包括将转子包裹的超导块材；超导块材内壁设置有若干与转子之间具有间隙的电磁线圈；距离传感器、超导线圈磁体和电磁线圈均与控制器连接，且超导线圈磁体和电磁线圈均与外界电源连接。本装置不仅能及时的阻止芯轴继续偏移，在装配时，材料之间也不会因为磁性而产生碰撞，装配更加简便安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁悬浮系统的轴承
本技术属于磁悬浮
，具体涉及一种基于磁悬浮系统的轴承。
技术介绍
传统的超导磁悬浮轴承是基于超导块材与超导线圈磁体组合模式而设计的，但由于超导线圈磁体的能量密度存在一定限制，导致目前最高大约只能达到60MGO·e，而且超导线圈磁体在装配安装过程中，容易与铁磁性材料产生吸引、碰撞，导致材料损坏，或引起安全事故。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供一种基于磁悬浮系统的轴承，可有效解决现有轴承在装配过程中容易与铁磁性材料产生吸引、碰撞，以及无法在偏移时及时阻止的问题。为解决上述的技术问题，本技术采用的技术方案为：提供一种基于磁悬浮系统的轴承，包括芯轴两端分别设置有转子，并在芯轴两端端部均设置有位于芯轴中心位置的距离传感器；转子与芯轴之间设置有冷凝通道；转子外设置有将其包裹的定子；转子包括若干超导线圈磁体，且相邻超导线圈磁体之间设置有铁磁性块材；定子包括将转子包裹的超导块材；超导块材内壁设置有若干与转子之间具有间隙的电磁线圈；距离传感器、超导线圈磁体和电磁线圈均与控制器连接，且超导线圈磁体和电磁线圈均与外界电源连接。优选地，超导线圈磁体数量为偶数。优选地，轴承还包括壳体，超导块材固定于壳体内壁。优选地，电磁线圈等间距设置于超导块材内壁，且相邻电磁线圈之间间距为2～10cm。优选地，电磁线圈的磁场方向与转子的磁场方向相反。优选地，控制器为PLC控制器或单片机控制器。优选地，冷凝通道与外界制冷机连接，且其芯轴之间设置有隔热层。本技术的有益效果为：1、当转子发生偏移时，通过距离传感器检测与转子之间距离最近的电磁线圈位置，然后再通过控制器根据两者之间的距离，调节电磁线圈所需电流大小，以达到使转子复位的目的。2、本装置不论转子偏移量为多大，在转子发生偏移时，即可通过电磁线圈产生与转子相反的磁场来阻止转子继续偏移，并使转子复位，达到快速有效的防止芯轴在列车运行过程中发生偏移的目的。3、超导线圈磁体相对于永磁体来说，在同等体积大小的情况下，由于超导线圈磁体可以通大电流，其产生的磁能积比永磁体大30～60％以上，可大大增强轴承性能，且超导线圈磁体的结构强度高于永磁体，可在更高的转速时运行。4、超导线圈磁体在未通电的情况下，不会产生磁场，因此，在装配时不会与别的铁磁性材料产生吸附、碰撞，装配过程更加简便，安全。附图说明图1为本装置的结构示意图；图2为芯轴的俯视图。其中，1、芯轴；2、转子；3、超导块材；4、电磁线圈；5、距离传感器；6、超导线圈磁体；7、铁磁性块材；8、壳体；9、冷凝通道；10、隔热层。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列如图1所示，该基于磁悬浮系统的轴承，包括壳体8，壳体8中心设置有芯轴1，芯轴1两端分别设置有转子2，并在芯轴1两端端部的中心位置处，分别设置有用于检测芯轴1偏移距离，并于控制器连接的距离传感器5；优选控制器为PLC控制器。如图1所示，为提升轴承的整体性能，转子2的结构相对于传统结构需要具有一定的不同，其中，转子2包括若干的超导线圈磁体6，超导线圈磁体6分别与控制器和外界电源连接，相邻超导线圈磁体6之间设置有铁磁性块材7，且超导线圈磁体6的数量为偶数，通电时，相邻超导线圈磁体6之间同极相对。超导线圈磁体6相对于永磁体来说，在同等体积大小的情况下，由于超导线圈磁体6可以通大电流，其产生的磁能积比永磁体大30～60％以上，可大大增强轴承性能，且超导线圈磁体6的结构强度高于永磁体，可在更高的转速时运行。超导线圈磁体6在未通电的情况下，不会产生磁场，因此，在装配时不会与别的铁磁性材料产生吸附、碰撞，装配过程更加简便，安全。如图1和图2所示，在转子2和芯轴1之间设置有供氮气流通的冷凝通道9，且冷凝通道9与外界制冷机连接，通过冷凝通道9可使转子2上设置的超导线圈磁体6始终保持超导状态，以提升轴承的整体性能。如图1和图2所示，为避免冷凝通道9内的冷凝氮气对芯轴1产生影响，在芯轴1和冷凝通道9之间设置有用于隔绝温度的隔热层10。如图1所示，壳体8内壁设置有将转子2包裹的定子，且定子与转子2之间具有间隙，定子2包括设置于壳体8内壁的超导块材3，在超导块材3上设置有若干相互之间具有间隙的电磁线圈4，优选电磁线圈4相互之间的间隙为2～10cm；且电磁线圈4与转子2之间也具有间隙，同时，电磁线圈4分别与控制器和外界电源连通。超导线圈磁体6通过控制器与外界电源连通，当芯轴1发生偏移时，首先，通过距离传感器5检测与芯轴1之间距离最近的电磁线圈4，然后再将检测到的信号传输至控制器，控制器根据信号判断芯轴1的偏移量以及偏移方向，再通过其控制的超导线圈磁体6内的通电量，调控该方向处的电磁线圈4的通电量，然后产生与转子2磁场方向相反的磁场，以阻止芯轴1继续偏移，并使芯轴1复位。具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁悬浮系统的轴承，其特征在于，包括芯轴(1)；所述芯轴(1)两端分别设置有转子(2)，并在芯轴(1)两端端部均设置有位于芯轴(1)中心位置的距离传感器(5)；所述转子(2)与芯轴(1)之间设置有冷凝通道(9)；所述转子(2)外设置有将其包裹的定子；所述转子(2)包括若干超导线圈磁体(6)，且相邻超导线圈磁体(6)之间设置有铁磁性块材(7)；所述定子包括将转子(2)包裹的超导块材(3)；所述超导块材(3)内壁设置有若干与转子(2)之间具有间隙的电磁线圈(4)；所述距离传感器(5)、超导线圈磁体(6)和电磁线圈(4)均与控制器连接，且超导线圈磁体(6)和电磁线圈(4)均与外界电源连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁悬浮系统的轴承，其特征在于，包括芯轴(1)；所述芯轴(1)两端分别设置有转子(2)，并在芯轴(1)两端端部均设置有位于芯轴(1)中心位置的距离传感器(5)；所述转子(2)与芯轴(1)之间设置有冷凝通道(9)；所述转子(2)外设置有将其包裹的定子；所述转子(2)包括若干超导线圈磁体(6)，且相邻超导线圈磁体(6)之间设置有铁磁性块材(7)；所述定子包括将转子(2)包裹的超导块材(3)；所述超导块材(3)内壁设置有若干与转子(2)之间具有间隙的电磁线圈(4)；所述距离传感器(5)、超导线圈磁体(6)和电磁线圈(4)均与控制器连接，且超导线圈磁体(6)和电磁线圈(4)均与外界电源连接。2.根据权利要求1所述的基于磁悬浮系统的轴承，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，杨小峰，庞鹏，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：新型
国别省市：四川,51