轴系结构及空压机制造技术

本公开涉及一种轴系结构及空压机，此轴系结构包括转轴及分别设于转轴两端的支撑轴承，支撑轴承用于将转轴可转动地支撑在机架上，转轴上设置有永磁结构；线圈组件，线圈组件套设在转轴的外围，且位于与永磁结构相对应的位置，线圈组件通电产生的磁场与永磁结构相互作用，形成一个与轴系反向的轴向力，以平衡转轴转动过程所受的轴向力，使得转轴稳定旋转，提高了设备的安全性，可以简化轴承结构，降低了高速旋转的转轴的轴向力，从而降低了对轴系支撑的要求，无需为了增加支撑轴承所能承受的轴向力而更换轴承，也无需对相关的支撑结构、润滑油的供油系统、冷却系统等进行改变，结构更加简单，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
轴系结构及空压机


[0001]本公开涉及机械装备
，尤其涉及一种轴系结构及空压机。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，对旋转机械的性能有了更高的要求，如设备的转速、精度、高温、低温和运行环境等。以高速转动的空压机为例，由于离心机械的转速提高，其轴向力分量也在增大，如果还沿用传统的轴承支撑，则对轴承的设计要求增高。尤其是对于垂直安装的轴系结构，由于结构的重力作用，其产生的轴向力分量相较于水平安装的轴系结构更大，传统的轴承支撑已无法满足需求。而更换轴承又导致相关的支撑结构、润滑油的供油系统、冷却系统等均要改变，结构复杂，且成本高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种结构简单且安全性高的轴系结构及空压机。
[0004]本公开第一方面提供了一种轴系结构，包括：
[0005]转轴及分别设于所述转轴两端的支撑轴承，所述支撑轴承用于将所述转轴可转动地支撑在机架上，所述转轴上设置有永磁结构；
[0006]线圈组件，所述线圈组件套设在所述转轴的外围，且位于与所述永磁结构相对应的位置，所述线圈组件通电产生的磁场与所述永磁结构相互作用，以平衡所述转轴转动过程所受的轴向力。
[0007]可选的，所述线圈组件包括线圈及套设在所述线圈外围的外壳，所述外壳用于与所述机架连接以将所述线圈组件固定在所述机架上，所述外壳与所述转轴之间具有径向间隙。
[0008]可选的，所述线圈包括至少两组线圈绕组，至少两组所述线圈绕组的绕线方向相同或相反。
[0009]可选的，所述线圈的数量为多个，多个所述线圈沿所述转轴的轴向依次设置在所述外壳内，每相邻的两个所述线圈之间设有第一隔磁件。
[0010]可选的，所述转轴包括相互独立的第一轴段和第二轴段，所述永磁结构固定连接在所述第一轴段和所述第二轴段之间。
[0011]可选的，所述永磁结构包括中心轴及套设在所述中心轴外围的永磁铁，所述中心轴的两端分别设置有紧固件，所述紧固件将所述永磁铁固定在所述中心轴上。
[0012]可选的，所述中心轴位于所述第一轴段和所述第二轴段之间，且所述中心轴与所述第一轴段及所述第二轴段的中轴线重合；
[0013]所述第一轴段朝向所述中心轴的一端以及所述第二轴段朝向所述中心轴的一端分别设有让位槽，位于所述中心轴两端的所述紧固件分别设于对应的所述让位槽中。
[0014]可选的，所述中心轴的两端分别与所述第一轴段、所述第二轴段焊接连接。
[0015]可选的，所述永磁铁的数量为多个，多个所述永磁铁沿所述中心轴的轴向依次设置，每相邻的两个所述永磁铁之间设置有径向轴承，所述径向轴承套设在所述中心轴上且与所述中心轴连接；
[0016]所述永磁铁与所述轴承之间设有第二隔磁件。
[0017]本公开第二方面提供了一种空压机，包括机架和上述任一实施例所述的轴系结构，所述轴系结构安装在所述机架上。
[0018]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0019]本公开提供的轴系结构及空压机，轴系结构包括转轴及分别设于转轴两端的支撑轴承，支撑轴承用于将转轴可转动地支撑在机架上，并且支撑轴承能够承受转轴在转动过程中产生的轴向力；转轴上设置有永磁结构，线圈组件套设在转轴的外围，且位于与永磁结构相对应的位置，这样对于支撑轴承需要承受较大的轴向力的情况，可以通过对线圈组件通电，使得线圈组件通电产生的磁场与转轴上的永磁结构相互作用，形成一个与轴系反向的轴向力，以平衡转轴转动过程所受的轴向力，从而降低支撑轴承所需承受的轴向力，使得转轴稳定旋转，提高轴系结构的安全性，可以简化轴承结构，降低了高速旋转的转轴的轴向力，从而降低了对轴系支撑的要求，无需为了增加支撑轴承所能承受的轴向力而更换轴承，也无需对相关的支撑结构、润滑油的供油系统、冷却系统等进行改变，结构更加简单，成本低。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0021]为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本公开实施例所述的轴系结构的结构示意图；
[0023]图2为本公开实施例所述的轴系结构应用于空压机上的结构示意图。
[0024]其中，1、外壳；2、线圈；3、永磁铁；4、中心轴；5、径向轴承；6、转轴；7、紧固件；8、第一隔磁件；9、第二隔磁件；10、机架；11、支承轴承；12、高速电机。
具体实施方式
[0025]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]参照图1和图2所示，本公开的一些实施例提供一种轴系结构，包括转轴6、支承轴承11和线圈组件。
[0028]其中，支承轴承11设于转轴6的两端，支承轴承11用于将转轴6可转动地支撑在机
架10上，转轴6上设置有永磁结构；线圈组件套设在转轴6的外围，且位于与永磁结构相对应的位置，线圈组件通电产生的磁场与永磁结构相互作用，以平衡转轴6转动过程所受的轴向力。
[0029]具体的，转轴6的两端设置有支撑轴承11，支撑轴承11可以是空气轴承，为转轴6提供支撑力，用于将高速旋转的转轴6转动地支撑在机架10上，并且支撑轴承11能够承受转轴6在转动过程中产生的轴向力；同时转轴6上设置有永磁结构，线圈组件套设在转轴6的外围，且与转轴6上设置的永磁结构位置对应，通电后的线圈组件流经电流从而产生磁场，所产生的磁场与永磁结构相互作用，形成一个与轴系反向的轴向力，从而平衡转轴6转动过程中所受的轴向力。以图1为例，为垂直安装的轴系结构，由于结构的重力作用，支撑轴承11轴向承受向下的轴向力，永磁结构稍微向下移动，则线圈组件和永磁结构之间产生向上的吸引力，从而把向下的轴向力平衡，使得转轴6稳定旋转，提高轴系结构的安全性，可以简化轴承结构，降低了高速旋转的转轴6的轴向力，从而降低了对轴系支撑的要求，无需为了增加支撑轴承11所能承受的轴向力而更换轴承，也无需对相关的支撑结构、润滑油的供油系统、冷却系统等进行改变，结构更加简单，成本低。
[0030]需要说明的是，该轴系结构不仅适用于垂直安装的情况，对于水平安装的情况同样适用。示例性地，图2为水平安装的轴系结构应用在空压机上的结构示意图。当空压机的高速电机12高速旋转时，会产生较大的轴向力分量，使得支撑轴承11相应地承受较大的沿水平方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴系结构，其特征在于，包括：转轴(6)及分别设于所述转轴(6)两端的支撑轴承(11)，所述支撑轴承(11)用于将所述转轴(6)可转动地支撑在机架(10)上，所述转轴(6)上设置有永磁结构；线圈组件，所述线圈组件套设在所述转轴(6)的外围，且位于与所述永磁结构相对应的位置，所述线圈组件通电产生的磁场与所述永磁结构相互作用，以平衡所述转轴(6)转动过程所受的轴向力。2.根据权利要求1所述的轴系结构，其特征在于，所述线圈组件包括线圈(2)及套设在所述线圈(2)外围的外壳(1)，所述外壳(1)用于与所述机架(10)连接以将所述线圈组件固定在所述机架(10)上，所述外壳(1)与所述转轴(6)之间具有径向间隙。3.根据权利要求2所述的轴系结构，其特征在于，所述线圈(2)包括至少两组线圈绕组，至少两组所述线圈绕组的绕线方向相同或相反。4.根据权利要求2所述的轴系结构，其特征在于，所述线圈(2)的数量为多个，多个所述线圈(2)沿所述转轴(6)的轴向依次设置在所述外壳(1)内，每相邻的两个所述线圈(2)之间设有第一隔磁件(8)。5.根据权利要求1至4任一项所述的轴系结构，其特征在于，所述转轴(6)包括相互独立的第一轴段和第二轴段，所述永磁结构固定连接在所述第一轴段和所述第二轴段之间。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭煜晨，李小磊，伍德民，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：