径向定子铁芯结构、轴承定子以及混合式径向磁悬浮轴承制造技术

本实用新型专利技术公开了径向定子铁芯结构、轴承定子以及混合式径向磁悬浮轴承。其中，径向定子铁芯结构，包括连接在一起的径向定子铁芯和径向环，所述径向定子铁芯的内圈具有绕线槽，所述径向定子铁芯外圆周壁上设置有与所述绕线槽对应的凸部，所述径向环上设置有与所述凸部过渡配合的槽部。轴承定子，包括上述的径向定子铁芯结构。混合式径向磁悬浮轴承，包括转子和上述的轴承定子，所述转子同轴设置在所述轴承定子的内部。相对于现有技术，本实用新型专利技术在不增加外形尺寸的情况下，增大了径向定子铁芯的导磁面积，解决了现有技术的径向定子铁芯绕线槽处易达到磁饱和的问题，从而使轴承的电磁利用率和承载能力得到了提高，本实用新型专利技术的结构还能够使装配工艺得到优化，从而提高装配的成功率及产品合格率。

【技术实现步骤摘要】
径向定子铁芯结构、轴承定子以及混合式径向磁悬浮轴承
本技术涉及轴承
，尤其涉及一种径向定子铁芯结构、轴承定子以及混合式径向磁悬浮轴承。
技术介绍
磁悬浮轴承是指一种利用电磁力，将被支承件稳定悬浮在空间，使支承件与被支承件之间没有机械接触的高性能机电一体化轴承。混合式径向磁悬浮轴承是在主动磁力轴承、被动磁力轴承以及其他一些辅助支承和稳定结构基础上形成的一种组合式磁力轴承系统，它利用永磁体产生的磁场取代电磁铁的静态偏置磁场，能显著缩减电磁铁安匝数，缩小磁力轴承体积，降低功耗，提高承载能力。现有的混合式径向磁悬浮轴承制作装配时，先将径向绕组线圈绕制在径向定子铁芯的极柱上形成径向定子组件，再径向定子组件安装到径向环中，径向定子铁芯的外圈与径向环内圈通过过盈配合连接。由于径向定子铁芯与径向环是采用过盈配合连接，现有技术的混合式径向磁悬浮轴承在装配时，需利用金属的热膨胀属性对径向环加热，才能顺利将径向定子铁芯装入到径向环中。当装配完成，径向环完全冷却后，其冷却回缩量并不完全等于其热膨胀量，径向定子铁芯与径向环之间的相互作用力将导致径向环外圈尺寸比原始尺寸偏大，径向定子铁芯内圈尺寸偏小，同时由于受热不均或零件本身结构缺陷，可能导致零件装配完成后出现变形等现象，从而影响混合式径向磁悬浮轴承尺寸精度。此外，径向环受热不充分可能导致热装失败，造成零件报废，带来额外生产成本。从电磁方面分析，现有技术的混合式径向磁悬浮轴承工作时，绕线槽处极易达到磁饱和，此时工作电流的增加并不会使混合式径向磁悬浮轴承电磁场相应地增大，反而会增加绕组线圈的发热功耗，磁力轴承的电磁利用率与效率较低。当需要提升轴承的承载能力时，则需要相应地提高磁力轴承的安匝数，进而使得磁力轴承体积加大。因此，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：1.现有技术的径向环与径向定子铁芯之间采用热装配，其装配难度大，装配效率低；2.现有技术的径向环与径向定子铁芯在热装配过程中，由于零件受热不充分或环境影响容易造成热装失败，产品合格率低，生产成本高；3.现有技术的径向环与径向定子铁芯在热装配过程中，径向环的冷却回缩量难以精确控制，无法保证安装后的精度；4.现有技术的径向定子铁芯绕线槽处易达到磁饱和，轴承的电磁利用率和承载能力因此受到了极大限制。
技术实现思路
本技术的其中一个目的是提供了一种径向定子铁芯结构、轴承定子以及混合式径向磁悬浮轴承，解决了现有技术中存在的绕线槽处易达到磁饱和的技术问题。本技术诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：本技术提供的一种径向定子铁芯结构，包括连接在一起的径向定子铁芯和径向环，所述径向定子铁芯的内圈具有绕线槽，所述径向定子铁芯外圆周壁上设置有与所述绕线槽对应的凸部，所述径向环上设置有与所述凸部过渡配合的槽部。作为优选：所述槽部包括相对设置的两个侧壁以及与所述两个侧壁连接的底壁，所述槽部沿所述径向环的轴向远离所述底壁的位置形成供所述凸部卡入的开口部。作为优选：所述凸部的其中一个端面与所述底壁紧贴。作为优选：所述槽部为燕尾槽结构，所述凸部为燕尾榫结构。作为优选：所述槽部的两个侧壁均与所述底壁垂直，或者所述槽部的两个侧壁均与所述底壁互成钝角，从而使得所述槽部的槽宽L沿所述径向环的轴向从所述开口部至所述底壁逐渐缩小。作为优选：所述凸部的两个端面分别与所述径向定子铁芯的两个端面齐平。作为优选：所述凸部具有与所述径向定子铁芯同轴的弧形外壁，所述弧形外壁的直径与所述径向环的外径相等。作为优选：所述径向定子铁芯的内圈具有圆周阵列分布的极柱，用于绕制线圈，每两个相邻的极柱之间具有一个所述绕线槽，所述径向定子铁芯上的所述凸部的数量与所述绕线槽的数量相等，每个所述凸部的位置与每个所述绕线槽的位置一一对应。作为优选：所述径向定子铁芯与所述径向环通过穿入二者内部的连接件固定连接在一起。作为优选：所述连接件为穿过所述径向环旋入所述径向定子铁芯的螺钉或者螺栓。作为优选：每两个相邻的所述凸部之间的所述径向定子铁芯的外圆周壁上设置有螺纹孔，用于供所述螺钉或者所述螺栓旋入，每两个相邻的所述槽部之间的所述径向环上设置有与所述螺纹孔对应的沉头通孔，用于供所述螺钉或者所述螺栓穿过并在所述螺钉或者所述螺栓旋入所述螺纹孔内后容纳所述螺钉或者所述螺栓的头部。作为优选：每个所述螺纹孔对应一个所述极柱，且每个所述螺纹孔的轴线与对应的极柱的中心线共线。本技术提供的一种轴承定子，包括上述任意一项所述的径向定子铁芯结构。进一步地：所述径向定子铁芯结构的径向环依次连接磁钢和导磁环，所述磁钢为环形磁钢或者分块式扇形磁钢组件。本技术提供的一种混合式径向磁悬浮轴承，包括转子和上述任意一项所述的轴承定子，所述转子同轴设置在所述轴承定子的内部。本技术的有益效果是：本技术在径向定子铁芯的外圆周壁上设置与绕线槽处对应的凸部，在径向环上设置与凸部配合的槽部，使本技术相对于现有技术，在不增加径向定子铁芯结构外形尺寸的情况下，径向定子铁芯的绕线槽处的导磁面积得到增大，解决了现有技术的径向定子铁芯绕线槽处易达到磁饱和的问题，从而使轴承的电磁利用率和承载能力得到了提高。另外，通过凸部和槽部的相互配合的结构，能够使本技术在装配过程中实现有效的定位，以便提高装配的成功率及产品合格率，使装配的生产成本也得到了有效的降低；并且使本技术可以采用连接件进行冷装配，装配时无需对径向环进行加热，可以有效地避免现有热装配方式存在的装配难度大，装配效率低等问题，在装配的过程中，零件尺寸保持不变，因此更容易控制安装精度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的径向定子铁芯结构的结构示意图；图2是本技术实施例中径向定子铁芯的结构示意图；图3是本技术实施例中径向环的结构示意图；图4是本技术实施例中未连接的径向定子铁芯和径向环的结构示意图；图5是本技术实施例中未连接的径向定子铁芯和径向环的另一种结构示意图；图6是本技术实施例的轴承定子的剖视图；图7是本技术实施例的轴承定子的左视图；图8是本技术实施例的轴承定子的爆炸图；图9是现有技术的轴承定子与本技术实施例的轴承定子的电磁仿真云图对比效果图；其中：图9a为现有技术的轴承定子的电磁仿真云图，图9b为本技术实施例的轴承定子的电磁仿真云图。图中：1、线圈；2、径向定子铁芯；21、凸部；22、容纳槽；23、极柱；24、绕线槽；25、螺纹孔；3、径向环；31、槽部；311、开口部；32、卡块部；33、沉头通孔；34、底壁；4、环形磁钢；5、导磁环；6、螺钉。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向定子铁芯结构，其特征在于：包括连接在一起的径向定子铁芯(2)和径向环(3)，所述径向定子铁芯(2)的内圈具有绕线槽(24)，所述径向定子铁芯(2)外圆周壁上设置有与所述绕线槽(24)对应的凸部(21)，所述径向环(3)上设置有与所述凸部(21)过渡配合的槽部(31)。

【技术特征摘要】
1.一种径向定子铁芯结构，其特征在于：包括连接在一起的径向定子铁芯(2)和径向环(3)，所述径向定子铁芯(2)的内圈具有绕线槽(24)，所述径向定子铁芯(2)外圆周壁上设置有与所述绕线槽(24)对应的凸部(21)，所述径向环(3)上设置有与所述凸部(21)过渡配合的槽部(31)。2.根据权利要求1所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述槽部(31)包括相对设置的两个侧壁以及与所述两个侧壁连接的底壁(34)，所述槽部(31)沿所述径向环(3)的轴向远离所述底壁(34)的位置具有供所述凸部(21)卡入的开口部(311)。3.根据权利要求2所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述凸部(21)的一个端面与所述底壁(34)紧贴。4.根据权利要求1所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述槽部(31)为燕尾槽结构，所述凸部(21)为燕尾榫结构。5.根据权利要求2所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述槽部的两个侧壁均与所述底壁(34)垂直，或者所述槽部的两个侧壁均与所述底壁(34)互成钝角，从而使得所述槽部(31)的槽宽L沿所述径向环(3)的轴向从所述开口部(311)至所述底壁(34)逐渐缩小。6.根据权利要求3所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述凸部(21)的两个端面分别与所述径向定子铁芯(2)的两个端面齐平。7.根据权利要求2所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述凸部(21)具有与所述径向定子铁芯(2)同轴的弧形外壁，所述弧形外壁的直径与所述径向环(3)的外径相等。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的径向定子铁芯结构，其特征在于：所述径向定子铁芯(2)的内圈具有圆周阵列分布的极柱(23)，用于绕制线圈(1)，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓明星，张小波，张芳，龚高，张超，苏久展，李欣，董如昊，王飞，刘鹏辉，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44