[发明专利]一种应用于船舶无轴推进器的磁轴承装置

说明书

本发明公开了一种应用于船舶无轴推进器的磁轴承装置，包括推进器壳体、定子和转子，推进器壳体的侧壁内表面两端固定有两个第一夹紧块；定子的两端卡接于两个第一夹紧块之间，定子的侧壁内表面固定有霍尔传感器，定子中部嵌入有转矩线圈，定子的侧壁设有三组励磁绕组，在定子上增加励磁绕组，在转子上产生一个抵消转子所受重力的上浮力，在转子与定子中间建立一个径向磁力轴承，该径向磁力轴承并不完全取代水润滑轴承，只用于改善原有轴承的运行状态，该径向磁力轴承解决水润滑轴承在起停和低转速状态时存在的边界润滑和干摩擦问题，在运行过程中又能改善水润滑轴承的运行工况，保证既推进器运行的可靠性，且具有控制简单，运行可靠的特点。

技术领域

本发明属于磁轴承领域，涉及一种应用于船舶无轴推进器的磁轴承装置。

背景技术

船舶无轴推进器采用新颖的电机系统驱动，完全取消了推进轴，对于船舶推进而言，是一个革命性的技术进步。现在的船舶无轴推进器多采用赛龙水润滑滑动轴承，由于水润滑轴承对材料性能要求较高，目前我国此类轴承材料主要依赖进口。

专利申请号为201410558863.0的发明专利公布了一种船用永磁电机推进器螺旋桨，该螺旋桨通过永磁电机提供动力，不需要轴承和润滑油，可以降低传动噪音，但是由于永磁电机中的利用水润滑轴承在起停和低转速状态时存在的边界润滑和干摩擦问题，同时由于转子自身具有重力，需要控制转子的重力影响，控制过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于船舶无轴推进器的磁轴承装置，该装置通过在定子上增加一套励磁线圈，根据磁力作用原理，在转子上产生一个抵消转子所受重力的上浮力，在转子与定子中间建立一个径向磁力轴承，该径向磁力轴承并不完全取代水润滑轴承，只用于改善原有轴承的运行状态，该径向磁力轴承解决水润滑轴承在起停和低转速状态时存在的边界润滑和干摩擦问题，在运行过程中又能改善水润滑轴承的运行工况，这样既保证推进器运行的可靠性，且具有控制简单，运行可靠的特点。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种应用于船舶无轴推进器的磁轴承装置，包括推进器壳体、定子和转子，推进器壳体的侧壁内表面两端固定有两个第一夹紧块，两个第一夹紧块的一端固定有两个第二夹紧块，两个第二夹紧块固定于推进器壳体的两端；

所述定子的两端卡接于两个第一夹紧块之间，定子的侧壁内表面固定有霍尔传感器，定子中部嵌入有转矩线圈，定子的侧壁缠绕固定有三组励磁绕组；

所述转子套设于定子内部，转子的两端面与两个第二夹紧块之间固定有两个轴向水润滑轴承，转子的两端侧壁外表面与两个第二夹紧块之间固定有两个径向水润滑轴承，轴向水润滑轴承和径向水润滑轴承均固定于第二夹紧块上，轴向水润滑轴承和径向水润滑轴承与转子之间有间隙，转子上嵌装有永磁铁，永磁铁与转矩线圈之间有间隙，转子的侧壁内表面均布有若干推动器桨叶。

进一步地，所述推动器壳体包括圆筒体外壳，圆筒体外壳的两端侧壁向内倾斜折弯形成锥形筒壁，锥形筒壁的底端竖直固定有固定筒，第二夹紧块固定于固定筒的底面，并且第二夹紧块与定子的侧壁内表面压紧相接，固定筒和圆筒体外壳同轴心，圆筒体外壳的侧壁内表面两端开有环形固定槽，环形固定槽中固定有第一夹紧块，第一夹紧块与定子的两端压紧相接。

进一步地，所述第一夹紧块包括第一固定圈，第一固定圈与圆筒体外壳同轴心，第一固定圈卡接在固定槽内并通过螺钉固定于固定槽中，第一固定圈的内圈垂直折弯形成第一连接圈，第一连接圈的一端垂直向内折弯形成第二固定圈，定子的两端与第二固定圈的端面夹紧相接。

进一步地，所述第二夹紧块包括第三固定圈，第三固定圈通过螺钉固定于固定筒底面，第三固定圈的外圈垂直折弯形成第四固定圈，第四固定圈与第三固定圈连接处的一端侧壁外表面垂直固定有第五固定圈，定子的侧壁内表面两端与第四固定圈的侧壁外表面夹紧相接。