[发明专利]支承刚度可调的磁轴承装置

说明书

本发明公开了一种支承刚度可调的磁轴承装置，一种支承刚度可调的磁轴承装置，包括自上而下依次设置的磁钢、驱动盘、可调磁组件和法兰底座；所述磁钢底面紧压于驱动盘顶面；所述可调磁组件顶面紧贴驱动盘底面，其底面紧贴法兰底座顶面，各个部件的接触面保持紧贴，保证磁钢磁力传导至可调磁组件。本发明实现转子‑磁性轴承系统支承刚度的调节与控制，与以往的多方案试验相比，采用该装置可以在一次安装的情况下，实现磁轴承支承刚度的调整与改变，达到验证磁轴承支承刚度和导磁结构半径最优值的目的。

技术领域

本发明属于旋转机械与磁轴承应用领域，具体涉及一种支承刚度可调的磁轴承装置。

背景技术

随着国民生产的快速发展，对旋转机械高转速、长寿命的需求日渐增多。其中，轴承是限制旋转机械向高速、长寿命发展的关键制约因素。传统的滚动轴承由于其高速运转时摩擦和产热严重，很难达到较高转速。普通的滑动轴承往往需要辅助系统提供润滑介质，导致机械结构庞杂，且润滑介质容易污染环境。而磁轴承工作时转子与静子之间无相对接触，通过磁力支承限制转子，可有效避免摩擦磨损且干净清洁，在轻载的高速旋转机械领域应用尤其广泛。磁轴承结构通常由具有初始磁力的磁环组件和与转子相连的导磁部件组成，磁轴承通过磁环组件与导磁部件之间的磁场作用为转子提供非接触式支承。

在旋转机械的研制过程中，轴承的径向支承刚度对转子-轴承系统的临界转速和振动响应影响很大，需要研究确定支承刚度的最优范围，通常主要通过磁轴承的多方案设计，并验证多个方案的合理性，这种方法代价高，效率低，且适用范围受限。因此，有必要开展支承刚度可调的磁轴承设计工作，为相关设备的研制提供可靠试验依据。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种支承刚度可调的磁轴承装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种支承刚度可调的磁轴承装置，包括自上而下依次设置的磁钢、驱动盘、可调磁组件和法兰底座；所述磁钢底面紧压于驱动盘顶面；所述可调磁组件顶面紧贴驱动盘底面，其底面紧贴法兰底座顶面；所述可调磁组件是由多个可调磁钢片沿圆周依次接触连接围成的类环状结构。

在上述技术方案中，所述驱动盘包括圆环形驱动盘体；所述驱动盘体形成多个沿圆周均布的上导槽。

在上述技术方案中，所述驱动盘还包括与驱动盘体连接的驱动把手。

在上述技术方案中，所述驱动把手沿驱动盘体径向设置。

在上述技术方案中，所述上导槽为一端敞口一端封闭的长圆槽，且敞口端设置于靠近圆心的一侧，所述上导槽的长方向轴线与驱动盘体径向形成夹角；所述上导槽的宽度与上导柱的直径相配。

在上述技术方案中，所述可调磁钢片的顶、底面分别形成上导柱和下导柱，上导柱与上导槽滑动连接，下导柱与下导槽滑动连接。

在上述技术方案中，所述上导柱和下导柱共轴线设置，所述上导柱的横截面为圆形，所述下导柱的横截面为方形。

在上述技术方案中，所述类环状结构的内侧为正多边形。

在上述技术方案中，所述法兰底座为圆环形结构，其上表面形成多个沿圆周均布的下导槽。

在上述技术方案中，所述下导槽为一端敞口一端封闭的长方槽，且敞口端设置于靠近圆心的一侧，下导槽的长方向轴线与法兰底座径向形成夹角。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种支支承刚度可调的磁性轴承系统，实现转子-磁性轴承系统支承刚度的调节与控制，与以往的多方案试验相比，采用该装置可以在一次安装的情况下，实现磁轴承支承刚度的调整与改变，达到验证磁轴承支承刚度和导磁结构半径最优值的目的。

附图说明

图1是本发明支承刚度可调的磁轴承装置的结构示意图；