一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承，包括轴、定子座、非晶定子铁芯、推力盘及线圈；所述非晶定子铁芯设置成E型结构，并通过多个非晶合金片材叠压的方式形成块状体，所述线圈嵌入到所述非晶定子铁芯的腔体内；所述定子座上开设有凹槽，所述非晶定子铁芯通过过盈配合的方式嵌入所述凹槽里；所述推力盘位于推力轴承的两个定子之间，并通过过盈配合的方式安装在所述轴上。本实用新型专利技术通过采用非晶合金材料，提供了一种全新的磁悬浮轴向推力轴承结构，高频工作电流时的损耗小，发热低，导磁性能好，模块化设计，结构紧凑，安装方便。安装方便。安装方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承


[0001]本技术属于高速电机
，尤其涉及一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承。

技术介绍

[0002]高速电机的磁悬浮轴向推力轴承，在卧式高速电机里起到平衡电机转子轴向力的作用，在立式高速电机里，还要承受转子自身的重量，因此，推力轴承的承载稳定性，以及灵敏高效的对外来作用力的响应非常关键，控制电流的频率往往也在10kHz，甚至 50kHz以上。高频电流会引起推力轴承定子严重的涡流损耗及铁损，并由此引起的轴承发热问题，严重制约了推力轴承的工作性能。目前，为了尽可能降低损耗，推力轴承的定子一般都采用0.2mm甚至更薄的无取向矽钢片材料，但损耗发热依然很大，且有明显的振动噪音。
[0003]而铁基非晶合金材料，含有80％的Fe元素和20％的Si元素，是一种非晶合金凝聚态，具有低损耗、低矫顽力、高磁导率和耐磨等优良特性，在800Hz以上的高频下，损耗仅为0.2mm无取向矽钢片材料的1/6。但由于非晶合金材料由于带薄(0.02
‑
0.03mm) 而硬，退火后脆性很大，磁性对应力比较敏感，不能通过绕制的办法直接用于目前常见的磁悬浮轴向推力轴承。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是解决上述不足，提供一种基于非晶合金材料的全新的磁悬浮轴向推力轴承结构，轴承的定子采用非晶合金材料，可以大大降低定子的高频损耗，解决轴承的发热问题，而且由于磁导率高，也可以大大降低推力轴承的励磁电流，使得推力轴承结构紧凑，安装方便。本技术具体通过以下技术方案来实现：
[0005]提供一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承，包括轴、定子座、非晶定子铁芯、推力盘及线圈；
[0006]所述非晶定子铁芯设置成E型结构，并通过多个非晶合金片材叠压的方式形成块状体，所述线圈嵌入到所述非晶定子铁芯的腔体内；所述定子座上开设有凹槽，所述非晶定子铁芯通过过盈配合的方式嵌入所述凹槽里；
[0007]所述推力盘位于推力轴承的两个所述非晶定子铁芯之间，并通过过盈配合的方式安装在所述轴上。
[0008]作为本技术的进一步说明，沿所述定子座圆周方向均匀布置n个所述非晶定子铁芯，其中，n不小于4。
[0009]作为本技术的进一步说明，所述定子座为整体结构或者1/2或者1/3或者1/4 的分瓣结构。
[0010]作为本技术的进一步说明，所述非晶合金片材的厚度为0.02
‑
0.03mm。
[0011]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0012]本技术通过采用非晶合金材料，提供了一种全新的磁悬浮轴向推力轴承结
构，高频工作电流时的损耗小，发热低，导磁性能好，模块化设计，结构紧凑，安装方便。
附图说明
[0013]图1是本技术提供的基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承的剖视结构示意图；
[0014]图2是本技术提供的基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承的非晶定子铁芯的主体结构示意图。
[0015]附图标记：
[0016]1、轴；2、定子座；3、非晶定子铁芯；4、推力盘；5、线圈；6、凹槽。
具体实施方式
[0017]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0018]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限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0020]在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]下面将结合具体实施例对本技术的技术方案加以解释。
[0022]如图1
‑
2所示，提供一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承，包括轴1、定子座2、非晶定子铁芯3、推力盘4及线圈5；
[0023]所述非晶定子铁芯3设置成E型结构，并通过多个非晶合金片材叠压的方式形成块状体，所述线圈5嵌入到所述非晶定子铁芯3的腔体内；所述定子座2上开设有凹槽6，所述非晶定子铁芯3通过过盈配合的方式嵌入所述凹槽6里；
[0024]所述推力盘4位于推力轴承的两个所述非晶定子铁芯3之间，并通过过盈配合的方式安装在所述轴1上。
[0025]在一种可实现的方式中，根据轴承推力的设计需求，可以沿所述定子座2圆周方向均匀布置n个所述非晶定子铁芯3，其中，n不小于4。所述非晶合金片材的厚度优选为 0.02
‑
0.03mm。
[0026]图1所示为磁悬浮轴向推力轴承的主体结构。图2所示为E型非晶定子铁芯的结构示意图。首先将0.02mm厚的非晶合金材料片材(该非晶合金片材采用现有的非晶合金制成，
这里对非晶合金片材本身材质不做具体限定)，采用激光切割、线切割或者冲压的方法，加工成E型，然后根据设计要求的铁芯长度，叠压成图2所示的块状体。
[0027]从安装方便的角度出发，定子座2可以设计成整体结构，或者1/2或者1/3，1/4等的分瓣结构。E型非晶定子铁芯3通过过盈配合热套的方式，嵌入定子座2表面的安装凹槽6里，从而得到固定。为了使轴向推力均匀，沿着定子座2的圆周方向，均匀布置n (n不小于4)个非晶定子铁芯3。
[0028]将线圈5嵌入到非晶定子铁芯3的腔体内。
[0029]推力盘4位于推力轴承的两个定子之间，通过过盈配合热套的方式，安装在轴1上。
[0030]本技术提供的基于非晶合金材料的全新的磁悬浮轴向推力轴承结构，轴承的定子采用非晶合金材料，可以大大降低定子的高频损耗，解决轴承的发热问题，而且由于磁导率高，也可以大大降低推力轴承的励磁电流，使得推力轴承结构紧凑，安装方便，可以模块化设计。
[0031]以上给出的实施例是实现本技术较优的例子，本技术不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本技术技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非晶合金材料的磁悬浮轴向推力轴承，其特征在于，包括轴(1)、定子座(2)、非晶定子铁芯(3)、推力盘(4)及线圈(5)；所述非晶定子铁芯(3)设置成E型结构，并通过多个非晶合金片材叠压的方式形成块状体，所述线圈(5)嵌入到所述非晶定子铁芯(3)的腔体内；所述定子座(2)上开设有凹槽(6)，所述非晶定子铁芯(3)通过过盈配合的方式嵌入所述凹槽(6)里；所述推力盘(4)位于推力轴承的两个所述非晶定子铁芯(3)之间，并通过过盈配合的方式安装在所述轴(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周中波，
申请(专利权)人：周中波，
类型：新型
国别省市：