[发明专利]一种磁浮轴承结构纺纱转子的转子轴及对应纺纱转子

说明书

本发明涉及一种用于自由端纺纱装置(1)内纺纱转子(2)的转子轴(4)，该纺纱转子(2)位于一个磁浮轴承结构(8)中，并通过一个电动机形式的独立驱动装置(5)来驱动，该转子轴(4)具有的多部件结构包括至少一个中心件(15)和至少两个环绕该中心件(15)的外部件(16)。中心件(15)和外部件(16)在转子轴(4)的轴向上前后相邻排布。中心件(15)具有一个空腔(17)，其中布置有一个与电动机形式的独立驱动(5)内的定子(10)共同作用的永磁体(18)。一个自由端纺纱装置(1)的纺纱转子(2)包括一个转杯(3)和一个上述转子轴(4)。

技术领域

本发明涉及一种用于自由端纺纱装置内纺纱转子的转子轴，该纺纱转子位于一个磁浮轴承结构中，并通过一个电动机形式的独立驱动装置来驱动。该转子轴具有的多部件结构包括至少一个中心件及至少两个围绕该中心件的外部件。所述中心件和所述外部件在转子轴轴向上前后相邻排布。此外本发明还涉及自由端纺纱装置内一个相应的纺纱转子。

背景技术

目前，特别是随着当前自由端纺纱装置的转子转速越来越高，可达到每分钟150,000转及以上的范围，纺纱转子及其转子轴通常支承在一个磁轴承结构中。此类磁轴承结构包括例如两个间隔开的径向磁性轴承，每个轴承包括激励线圈(供给线圈)和轴承磁铁。此外，在纺纱转子的转子轴上设置有永磁体，其与轴承磁铁或径向磁轴承共同作用，并与纺纱转子的转子轴一起旋转。此外，在转子轴中还配备有一个用来驱动转子轴的独立驱动装置的转子。例如在专利文件EP 1966421 B1中描述了此类带磁轴承结构的纺纱转子。磁轴承结构和转子轴驱动的部件构造使得此类自由端纺纱转子的制造，以及它们在自由端纺纱装置中的安装变得十分复杂。因此，通常此类纺纱转子的转杯和转子轴间的连接是可拆分的，以便在纺纱过程中容易更换纺纱元件。

在此类磁轴承结构的另一个难点在于，在运行过程中纺纱转子在磁浮轴承结构中所需的径向定心和轴向定位。专利文件DE 102014104531 A1为此描述了一种包括主动径向磁轴承和被动轴向磁轴承的磁轴承结构。在此，转子轴由多个部分组成，其中在径向轴承区域使用铁磁性材料，在径向轴承以外的区域使用非铁磁性材料。通过非磁性区域与磁性区域的分离，实现转子轴在运行过程中的精确轴向定位。其驱动装置的实施例在该文件中没有进行描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转子轴，其易于制造，并且可以以简单的方式安装在自由端纺纱装置上。此外，还提供了一种相应的纺纱转子。

本发明目的可通过如下技术方案所描述内容得以实现。具体地：

一个自由端纺纱装置纺纱转子的转子轴，其具有多部件结构，该纺纱转子位于一个磁浮轴承结构中，并通过一个电动机形式的独立驱动装置来驱动。该转子轴包含至少一个中心件及至少两个环绕该中心件的外部件。所述中心件和所述外部件在转轴轴向上前后相邻排布。

所述中心件具有一个空腔，用于设置一个与电动机形式的独立驱动装置内的定子共同作用的永磁体。通过将与独立驱动装置的定子共同作用的永磁体设置在所述中心件的空腔中，可以在转子轴的安装中直接放入永磁体，从而不需要任何额外的步骤来安装永磁体。此外，通过永磁体在空腔内的布置，转子轴没有向外凸起的部分，从而使得转子轴能更容易地安装在自由端纺纱装置中。在此有利的方式是，所述转子轴的多部件实施例能够让转子轴的各个部件对应其功能来生产，并根据此来使用合适的材料。

而优选地，当永磁体在轴向上借助于一个外部件完成在中间件内的定位，转子轴的安装就会特别简单。在此它仅需要将永磁体插入空腔中。在安装了对应的外部件后，永磁体就会相对于中间件进行正确定位，因而也会相对于自由端纺纱装置的定子进行正确定位。

进一步优选地，是转子轴的一个改进方案，该转子轴具有一个额外的用于连接转子轴和转杯的连接件。连接件必须仅用于转子轴和转杯的连接，因此具有简单的结构，也从而能够容易地制造出来。在此就不需要制造像单体式转子轴那样要求的形状复杂的部件。另外，当外部件不需要包含与转杯的连接功能时，也能够拥有较为简单的结构。