[发明专利]旋转机械、轴承以及制造旋转机械的方法

说明书

本发明涉及一种旋转机械(1)，包括：定心于中心轴线(X1)上的定子组件(3)和转子组件(4)；磁性轴承(5)；和辅助轴承(10)，该辅助轴承包括：第一圈(13)，其保持在所述定子组件(3)中，以及第二圈(14)，其限定相对于所述转子(4)的径向于所述中心轴线(X1)的间隙(G)。所述第二圈(14)在主操作模式下不绕所述中心轴线(X1)旋转，并且在副操作模式下被拖动成绕所述中心轴线(X1)旋转。所述旋转机械(1)包括监测系统(50)，用于检测从所述主操作模式到所述副操作模式的转换。所述监测系统(50)包括形成在所述第二圈(14)上的目标(60)和相对于所述定子组件(3)固定的传感器单元(70)。本发明还涉及一种轴承以及一种制造旋转机械(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种旋转机械，其包括定子组件、转子组件、磁性轴承和辅助轴承。本发明还涉及一种轴承，其适于用作旋转机械中的辅助轴承。本发明还涉及一种制造旋转机械的方法。本发明的领域涉及装配有磁性和辅助轴承的旋转机械。

背景技术

EP-A-2 677 176公开了一种电动压缩机类型的旋转机械，其包括定子组件、转子组件、磁性轴承和辅助轴承。该旋转机械包括传感器，用于监测属于转子组件的中心轴的位置，并且检测从标称位置的任何偏离。

US-A-2012/126648公开了另一种旋转机械，其包括定子组件、转子组件、磁性轴承和辅助轴承。该旋转机械包括传感器，用于测量辅助轴承的物理变量，例如温度、力、振动、压力或距离。

在已知的方式中，装配旋转机械的辅助轴承可以是防摩擦滚珠轴承，其具有保持在定子组件中的外圈和与转子组件分开一定径向间隙的内圈。辅助轴承直接暴露于其环境，优选的是采用干燥永久润滑，而没有永久上油。

在磁性轴承失效的情况下，旋转机械由辅助轴承保护。在正常操作中，当磁性轴承正常工作时，辅助轴承的内圈不旋转，并且在转子和辅助轴承之间没有接触。然而，空气动力摩擦可能会拖动内圈旋转，长期下去将会消除永久润滑，然后损坏辅助轴承。通常，启动新辅助轴承的内圈旋转所需要的“起动转矩”高于空气动力效应。然而，操作不当或故障有时会导致大幅降低的起动转矩。辅助轴承的漏检旋转导致其劣化，从而使辅助轴承在磁性轴承失效或处理过载的情况下不再保护转子组件不摩擦定子组件。

发明内容

本发明的目的是提供一种设置有磁性和辅助轴承的改进的旋转机械。

为此，本发明涉及一种旋转机械，包括：定心于中心轴线上的转子组件和定子组件；磁性轴承；和辅助轴承，该辅助轴承包括：第一圈，其保持在所述定子组件中，以及第二圈，其限定相对于所述转子的径向于所述中心轴线的间隙。所述第二圈在主操作模式下不绕所述中心轴线旋转，并且在副操作模式下被拖动成绕所述中心轴线旋转。根据本发明，所述旋转机械包括监测系统，用于检测从所述主操作模式到所述副操作模式的转换，所述监测系统包括形成在所述第二圈上的目标和相对于所述定子组件固定的传感器单元。

由于本发明，可以简单有效地监测所述辅助轴承的异常操作。本发明的其它有利特征将在下文进行描述。

根据本发明的有利的但不是强制性的其它方面，这样的旋转机械可以合并一个或多个下述特征：

-所述目标被加工在所述第二圈的非功能区域中，例如在其外径和外侧上。

-所述辅助轴承是具有第二圈的标准滚珠轴承，所述目标在制造所述辅助轴承之后被重新加工在所述第二圈上。

-所述目标包括至少一个倒角。

-所述目标包括至少一个孔。

-所述传感器单元检测在所述磁性轴承的正常操作期间在副操作模式下所述目标绕中心轴线的旋转。

-所述传感器单元检测在主操作模式下所述目标的振动。