CN106763187B - 一种u形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,主要由转子***和定子***两部分组成,转子***主要包括:外安装套、外导磁环、外隔磁环、外轴向充磁磁钢、外径向充磁磁钢、外顺磁环、外磁钢锁母、转盘、外组件锁母、内安装套、内导磁环、内隔磁环、内轴向充磁磁钢、内径向充磁磁钢、内顺磁环、内磁钢锁母、内组件锁母;定子***主要包括:定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶。在磁钢内置的隐式洛伦兹力磁轴承方案的基础上,增加六圈聚拢磁钢,利用其产生的聚拢磁通将磁极端部边缘发散磁通进行压缩,达到聚拢效果,提高了整个气隙的磁密均匀性,提升了磁轴承的偏转悬浮控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种非接触磁悬浮轴承,尤其涉及一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承。
背景技术
按电磁力产生的方式,主动磁轴承可分为磁阻力磁轴承和洛伦兹力磁轴承。前者通过改变磁极线圈电流的大小和方向,来改变磁动势,从而改变磁极处气隙磁通,控制电磁悬浮力的大小,其电磁力与电流的平方成正比,经线性化后,线性范围窄,控制精度低。后者通过改变放置于恒定磁场中的通电绕组电流的大小和方向,产生所需的悬浮力,其力与电流成正比,线性度好,控制精度高。因此,洛伦兹力磁轴承非常适合同时具有姿态控制与敏感功能的磁悬浮陀螺飞轮,用于偏转悬浮支承。控制模式下,利用洛伦兹力磁轴承迫使高速转子旋转轴发生偏转,输出进动控制力矩。敏感模式下,利用洛伦兹力磁轴承补偿高速转子的偏转干扰力矩,使其具有很好的定轴性,敏感航天器姿态。
中国授权专利201110253688.0所述的一种大力矩磁悬浮飞轮和论文《一种磁悬浮陀螺飞轮方案设计与关键技术分析》所述的磁悬浮陀螺飞轮,均采用磁钢外置的显式洛伦兹力偏转磁轴承控制转子径向两自由度偏转,气隙磁密较高,但绕组边缘区域永磁漏磁明显。为进一步提高绕组区域气隙磁密强度,中国专利201610920731.7介绍了一种两自由度Halbach阵列显式洛伦兹力偏转磁轴承,采用Halbach阵列磁钢结构方案,增强了气隙磁场强度,提升了磁轴承偏转力矩。上述两种显式洛伦兹力磁轴承磁钢均位于磁极端部,导致气隙边缘漏磁明显,即磁路边缘效应显著,降低了磁密均匀度。此外,磁钢所在圆的半径较大,整环磁钢需采用多块磁钢拼接而成,拼接处的缝隙会引起磁密轴向波动,进一步降低了气隙磁密的均匀性。为提高气隙磁密均匀性,申请专利201610597382.X提出了一种双永磁体隐式洛伦兹力偏转磁轴承,将磁钢内置于导磁环内部,消除了磁钢因拼接而引起的磁密波动,但磁极边缘处还是存在明显漏磁,磁路边缘效应明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,利用六圈磁钢提供的聚拢磁通,将磁极端部的边缘发散磁通进行压缩,达到聚拢效果,提高整个绕组所在气隙位置磁密的均匀度,从而提升磁轴承偏转悬浮控制精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,主要由转子***和定子***组成,转子***主要包括:外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、转盘、外组件锁母、内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母、内组件锁母;定子***主要包括:定子骨架、铝基板、左绕组、右绕组、前绕组、后绕组和环氧树脂胶;外安装套位于外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母的径向外侧,外导磁环位于外安装套的径向内侧中心位置,外上隔磁环和外下隔磁环分别位于外导磁环的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢位于外上隔磁环的径向内侧,外中轴向充磁磁钢位于外导磁环的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢位于外下隔磁环的径向内侧,外上径向充磁磁钢和外上顺磁环均位于外上轴向充磁磁钢与外中轴向充磁磁钢之间,外下径向充磁磁钢和外下顺磁环均位于外中轴向充磁磁钢和外下轴向充磁磁钢之间,外上径向充磁磁钢和外下径向充磁磁钢位于外导磁环的径向内侧,外上顺磁环位于外上径向充磁磁钢的径向内侧,外下顺磁环位于外下径向充磁磁钢的径向内侧,外上磁钢锁母位于外上隔磁环和外上轴向充磁磁钢的轴向上端,外下磁钢锁母位于外下隔磁环和外下轴向充磁磁钢的轴向下端,外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环和外下顺磁环通过外上磁钢锁母和外下磁钢锁母与外安装套之间的螺纹配合固定安装在外安装套上,外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母位于转盘环形槽外壁径向内侧,并通过外组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上,内安装套位于内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母的径向内侧,内导磁环位于内安装套的径向外侧中心位置,内上隔磁环和内下隔磁环分别位于内导磁环的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢位于内上隔磁环的径向外侧,内中轴向充磁磁钢位于内导磁环的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢位于内下隔磁环的径向外侧,内上径向充磁磁钢和内上顺磁环均位于内上轴向充磁磁钢和内中轴向充磁磁钢之间,内下径向充磁磁钢和内下顺磁环均位于内中轴向充磁磁钢和内下轴向充磁磁钢之间,内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢均位于内导磁环的径向外侧,内上顺磁环位于内上径向充磁磁钢的径向外侧,内下顺磁环位于内下径向充磁磁钢的径向外侧,内上磁钢锁母位于内上隔磁环和内上轴向充磁磁钢的轴向上端,内下磁钢锁母位于内下隔磁环和内下轴向充磁磁钢的轴向下端,内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环和内下顺磁环通过内上磁钢锁母和内下磁钢锁母与内安装套之间的螺纹配合固定安装在内安装套上,内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母位于转盘环形槽内壁径向外侧,并通过内组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上,定子骨架位于外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内侧,铝基板位于定子骨架径向外侧下方,左绕组、右绕组、前绕组和后绕组分别位于定子骨架的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧,并通过环氧树脂胶固定安装在定子骨架上,外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的内壁与内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母的径向外壁之间形成空气气隙。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,在磁钢内置的隐式洛伦兹力磁轴承方案的基础上,增加六圈聚拢磁钢,利用其产生的聚拢磁通将磁极端部边缘发散磁通进行压缩,达到聚拢效果,提高了整个气隙的磁密均匀性,提升了磁轴承的偏转悬浮控制精度。具有磁场聚拢效应的高磁场强度、高磁密均匀性、高力矩精度,可用于磁悬浮陀螺飞轮转子的两自由度偏转悬浮支承。
附图说明
图1为本发明实施例提供的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承的径向X向剖视图;
图2为本发明实施例提供的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承的径向Y向剖视图;
图3为本发明实施例中的转子***的剖视图;
图4为本发明实施例中的定子***的剖视图;
图5a为本发明实施例中的定子骨架的剖视图;
图5b为本发明实施例中的定子骨架的三维结构示意图;
图6为本发明实施例中的外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母组成的组件剖视图;
图7为本发明实施例中的内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母组成的组件剖视图;
图8为本发明实施例中的外导磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、内导磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、定子骨架、左绕组、右绕组、前绕组和后绕组的二维磁路分布图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
本发明的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其较佳的具体实施方式是:
主要由转子***和定子***组成,转子***主要包括:外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、转盘、外组件锁母、内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母、内组件锁母;定子***主要包括:定子骨架、铝基板、左绕组、右绕组、前绕组、后绕组和环氧树脂胶;外安装套位于外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母的径向外侧,外导磁环位于外安装套的径向内侧中心位置,外上隔磁环和外下隔磁环分别位于外导磁环的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢位于外上隔磁环的径向内侧,外中轴向充磁磁钢位于外导磁环的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢位于外下隔磁环的径向内侧,外上径向充磁磁钢和外上顺磁环均位于外上轴向充磁磁钢与外中轴向充磁磁钢之间,外下径向充磁磁钢和外下顺磁环均位于外中轴向充磁磁钢和外下轴向充磁磁钢之间,外上径向充磁磁钢和外下径向充磁磁钢位于外导磁环的径向内侧,外上顺磁环位于外上径向充磁磁钢的径向内侧,外下顺磁环位于外下径向充磁磁钢的径向内侧,外上磁钢锁母位于外上隔磁环和外上轴向充磁磁钢的轴向上端,外下磁钢锁母位于外下隔磁环和外下轴向充磁磁钢的轴向下端,外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环和外下顺磁环通过外上磁钢锁母和外下磁钢锁母与外安装套之间的螺纹配合固定安装在外安装套上,外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外下隔磁环、外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母位于转盘环形槽外壁径向内侧,并通过外组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上,内安装套位于内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母的径向内侧,内导磁环位于内安装套的径向外侧中心位置,内上隔磁环和内下隔磁环分别位于内导磁环的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢位于内上隔磁环的径向外侧,内中轴向充磁磁钢位于内导磁环的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢位于内下隔磁环的径向外侧,内上径向充磁磁钢和内上顺磁环均位于内上轴向充磁磁钢和内中轴向充磁磁钢之间,内下径向充磁磁钢和内下顺磁环均位于内中轴向充磁磁钢和内下轴向充磁磁钢之间,内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢均位于内导磁环的径向外侧,内上顺磁环位于内上径向充磁磁钢的径向外侧,内下顺磁环位于内下径向充磁磁钢的径向外侧,内上磁钢锁母位于内上隔磁环和内上轴向充磁磁钢的轴向上端,内下磁钢锁母位于内下隔磁环和内下轴向充磁磁钢的轴向下端,内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环和内下顺磁环通过内上磁钢锁母和内下磁钢锁母与内安装套之间的螺纹配合固定安装在内安装套上,内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内下隔磁环、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢、内下径向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母位于转盘环形槽内壁径向外侧,并通过内组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上,定子骨架位于外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内侧,铝基板位于定子骨架径向外侧下方,左绕组、右绕组、前绕组和后绕组分别位于定子骨架的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧,并通过环氧树脂胶固定安装在定子骨架上,外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的内壁与内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母的径向外壁之间形成空气气隙。
所述的外导磁环、外上顺磁环、外下顺磁环、内导磁环、内上顺磁环和内下顺磁环均为强导磁率的1J50或1J22棒材材料。
所述的外安装套、外上隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、外组件锁母、内安装套、内上隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母、内组件锁母和铝基板均为导热性能较好的硬铝合金2A12或超硬铝合金7A09棒材材料。所述的外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料,外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢和内下轴向充磁磁钢均为轴向充磁,外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢均为径向充磁,外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢的充磁方向依次为:上S下N、上N下S、上S下N、外S内N、外N内S、上N下S、上S下N、上N下S、外S内N、外N内S或上N下S、上S下N、上N下S、外N内S、外S内N、上S下N、上N下S、上S下N、外N内S、外S内N。所述的定子骨架为耐高温高强度的聚酰亚胺材料。
所述的环氧树脂胶固化环境为常温真空环境,固化时间不低于72小时。
上述方案的原理是:本发明中的一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,可控制转子沿径向两自由度偏转,通过外上轴向充磁磁钢、外中轴向充磁磁钢、外下轴向充磁磁钢、外上径向充磁磁钢、外下径向充磁磁钢、内上轴向充磁磁钢、内中轴向充磁磁钢、内下轴向充磁磁钢、内上径向充磁磁钢和内下径向充磁磁钢产生恒定永磁磁场,利用两对成对通电绕组在永磁场中产生大小相等方向相反的安培力组成力偶,控制转子径向两自由度偏转。本发明的+X通道永磁磁路为:主磁通从外上径向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、左绕组上端和内上顺磁环,到达内上径向充磁磁钢S极,从内上径向充磁磁钢N极流出,经过内导磁环到达内下径向充磁磁钢S极,从内下径向充磁磁钢N极流出,经过内下顺磁环、气隙下端、左绕组下端和外下顺磁环,到达外下径向充磁磁钢S极,从外下径向充磁磁钢N极流出,经过外导磁环回到外上径向充磁磁钢S极;上部聚拢磁通从外上轴向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、左绕组上端和内上顺磁环,到达内上轴向充磁磁钢S极,从内上轴向充磁磁钢N极流出,经过内上磁钢锁母、气隙上端和外上磁钢锁母回到外上轴向充磁磁钢S极;中部聚拢磁通从外中轴向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、左绕组上端和内上顺磁环到达内中轴向充磁磁钢S极,从内中轴向充磁磁钢N极流出,经过内下顺磁环、气隙下端、左绕组下端和外下顺磁环,到达外中轴向充磁磁钢S极;下部聚拢磁通从外下轴向充磁磁钢N极出发,经过外下磁钢锁母、气隙下端和内下磁钢锁母到达内下轴向充磁磁钢S极,从内下轴向充磁磁钢N极出发,经过内下顺磁环、气隙下端、左绕组下端和外下顺磁环,回到外下轴向充磁磁钢S极。本发明的-X通道永磁磁路为:主磁通从外上径向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、右绕组上端和内上顺磁环,到达内上径向充磁磁钢S极,从内上径向充磁磁钢N极流出,经过内导磁环到达内下径向充磁磁钢S极,从内下径向充磁磁钢N极流出,经过内下顺磁环、气隙下端、右绕组下端和外下顺磁环,到达外下径向充磁磁钢S极,从外下径向充磁磁钢N极流出,经过外导磁环回到外上径向充磁磁钢S极;上部聚拢磁通从外上轴向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、右绕组上端和内上顺磁环,到达内上轴向充磁磁钢S极,从内上轴向充磁磁钢N极流出,经过内上磁钢锁母、气隙上端和外上磁钢锁母回到外上轴向充磁磁钢S极;中部聚拢磁通从外中轴向充磁磁钢N极出发,经过外上顺磁环、气隙上端、右绕组上端和内上顺磁环到达内中轴向充磁磁钢S极,从内中轴向充磁磁钢N极流出,经过内下顺磁环、气隙下端、右绕组下端和外下顺磁环,到达外中轴向充磁磁钢S极;下部聚拢磁通从外下轴向充磁磁钢N极出发,经过外下磁钢锁母、气隙下端和内下磁钢锁母到达内下轴向充磁磁钢S极,从内下轴向充磁磁钢N极出发,经过内下顺磁环、气隙下端、右绕组下端和外下顺磁环,回到外下轴向充磁磁钢S极。Y方向磁路如图2所示,与X方向类似。
本发明与现有技术相比的优点在于:本发明采用内置隐式磁钢方案,与外置显式磁钢方案相比,消除了整圈拼接磁钢因拼接缝隙引起的磁密波动,提高了磁密均匀性和轴承偏转力矩精度。同时采用三圈聚拢磁钢,使磁极边缘磁通产生聚拢效应,减少磁极边缘漏磁,进一步提高了气隙磁密的均匀性。
具体实施例:
如图1、2所示,一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,主要由转子***和定子***组成,转子***主要包括:外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A、外下磁钢锁母7B、转盘8、外组件锁母9、内安装套10、内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A、内下磁钢锁母16B、内组件锁母17;定子***主要包括:定子骨架18、铝基板19、左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C、后绕组20D和环氧树脂胶21;外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B的径向外侧,外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置,外上隔磁环3A和外下隔磁环3B分别位于外导磁环2的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢4A位于外上隔磁环3A的径向内侧,外中轴向充磁磁钢4B位于外导磁环2的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢4C位于外下隔磁环3B的径向内侧,外上径向充磁磁钢5A和外上顺磁环6A均位于外上轴向充磁磁钢4A与外中轴向充磁磁钢4B之间,外下径向充磁磁钢5B和外下顺磁环6B均位于外中轴向充磁磁钢4B和外下轴向充磁磁钢4C之间,外上径向充磁磁钢5A和外下径向充磁磁钢5B位于外导磁环2的径向内侧,外上顺磁环6A位于外上径向充磁磁钢5A的径向内侧,外下顺磁环6B位于外下径向充磁磁钢5B的径向内侧,外上磁钢锁母7A位于外上隔磁环3A和外上轴向充磁磁钢4A的轴向上端,外下磁钢锁母7B位于外下隔磁环3B和外下轴向充磁磁钢4C的轴向下端,外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A和外下顺磁环6B通过外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上,外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B位于转盘8环形槽外壁径向内侧,并通过外组件锁母9与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上,内安装套10位于内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B的径向内侧,内导磁环11位于内安装套10的径向外侧中心位置,内上隔磁环12A和内下隔磁环12B分别位于内导磁环11的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢13A位于内上隔磁环12A的径向外侧,内中轴向充磁磁钢13B位于内导磁环11的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢13C位于内下隔磁环12B的径向外侧,内上径向充磁磁钢14A和内上顺磁环15A均位于内上轴向充磁磁钢13A和内中轴向充磁磁钢13B之间,内下径向充磁磁钢14B和内下顺磁环15B均位于内中轴向充磁磁钢13B和内下轴向充磁磁钢13C之间,内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B均位于内导磁环11的径向外侧,内上顺磁环15A位于内上径向充磁磁钢14A的径向外侧,内下顺磁环15B位于内下径向充磁磁钢14B的径向外侧,内上磁钢锁母16A位于内上隔磁环12A和内上轴向充磁磁钢13A的轴向上端,内下磁钢锁母16B位于内下隔磁环12B和内下轴向充磁磁钢13C的轴向下端,内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A和内下顺磁环15B通过内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B与内安装套10之间的螺纹配合固定安装在内安装套10上,内安装套10、内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B位于转盘8环形槽内壁径向外侧,并通过内组件锁母17与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上,定子骨架18位于外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A、外下磁钢锁母7B和外组件锁母9的径向内侧,铝基板19位于定子骨架18径向外侧下方,左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D分别位于定子骨架18的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧,并通过环氧树脂胶21固定安装在定子骨架18上,外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A、外下磁钢锁母7B和外组件锁母9的内壁与内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A、内下磁钢锁母16B和内组件锁母17的径向外壁之间形成空气气隙22。
图3为本发明技术解决方案的转子***的剖视图,转子***主要包括:外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A、外下磁钢锁母7B、转盘8、外组件锁母9、内安装套10、内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A、内下磁钢锁母16B、内组件锁母17;外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B的径向外侧,外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置,外上隔磁环3A和外下隔磁环3B分别位于外导磁环2的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢4A位于外上隔磁环3A的径向内侧,外中轴向充磁磁钢4B位于外导磁环2的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢4C位于外下隔磁环3B的径向内侧,外上径向充磁磁钢5A和外上顺磁环6A均位于外上轴向充磁磁钢4A与外中轴向充磁磁钢4B之间,外下径向充磁磁钢5B和外下顺磁环6B均位于外中轴向充磁磁钢4B和外下轴向充磁磁钢4C之间,外上径向充磁磁钢5A和外下径向充磁磁钢5B位于外导磁环2的径向内侧,外上顺磁环6A位于外上径向充磁磁钢5A的径向内侧,外下顺磁环6B位于外下径向充磁磁钢5B的径向内侧,外上磁钢锁母7A位于外上隔磁环3A和外上轴向充磁磁钢4A的轴向上端,外下磁钢锁母7B位于外下隔磁环3B和外下轴向充磁磁钢4C的轴向下端,外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A和外下顺磁环6B通过外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上,外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B位于转盘8环形槽外壁径向内侧,并通过外组件锁母9与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上,内安装套10位于内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B的径向内侧,内导磁环11位于内安装套10的径向外侧中心位置,内上隔磁环12A和内下隔磁环12B分别位于内导磁环11的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢13A位于内上隔磁环12A的径向外侧,内中轴向充磁磁钢13B位于内导磁环11的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢13C位于内下隔磁环12B的径向外侧,内上径向充磁磁钢14A和内上顺磁环15A均位于内上轴向充磁磁钢13A和内中轴向充磁磁钢13B之间,内下径向充磁磁钢14B和内下顺磁环15B均位于内中轴向充磁磁钢13B和内下轴向充磁磁钢13C之间,内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B均位于内导磁环11的径向外侧,内上顺磁环15A位于内上径向充磁磁钢14A的径向外侧,内下顺磁环15B位于内下径向充磁磁钢14B的径向外侧,内上磁钢锁母16A位于内上隔磁环12A和内上轴向充磁磁钢13A的轴向上端,内下磁钢锁母16B位于内下隔磁环12B和内下轴向充磁磁钢13C的轴向下端,内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A和内下顺磁环15B通过内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B与内安装套10之间的螺纹配合固定安装在内安装套10上,内安装套10、内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B位于转盘8环形槽内壁径向外侧,并通过内组件锁母17与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上。外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料,外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B和内下轴向充磁磁钢13C均为轴向充磁,外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B均为径向充磁,外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B的充磁方向依次为:上S下N、上N下S、上S下N、外S内N、外N内S、上N下S、上S下N、上N下S、外S内N、外N内S或上N下S、上S下N、上N下S、外N内S、外S内N、上S下N、上N下S、上S下N、外N内S、外S内N。
图4为本发明技术解决方案的定子***的剖视图,定子***主要包括:定子骨架18、铝基板19、左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C、后绕组20D和环氧树脂胶21,定子骨架18径向外侧下方为铝基板19,铝基板19通过与定子骨架18下方的螺纹配合固定安装在定子骨架18上,左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D分别位于定子骨架18左右前后四个凸台上,并通过环氧树脂胶21固化安装在定子骨架18上,环氧树脂胶21固化环境为常温真空环境,固化时间不低于72小时。
图5a为本发明技术解决方案的定子骨架18的剖视图,图5b为本发明技术解决方案的定子骨架18的三维结构示意图,其材料为耐高温高强度的聚酰亚胺材料,其下端螺纹用于与铝基板19螺纹配合固定安装,其前后左右四个凸台分别用于左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D四个绕组缠绕。
图6为本发明技术解决方案的外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B组成的组件剖视图,外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B的径向外侧,外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置,外上隔磁环3A和外下隔磁环3B分别位于外导磁环2的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢4A位于外上隔磁环3A的径向内侧,外中轴向充磁磁钢4B位于外导磁环2的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢4C位于外下隔磁环3B的径向内侧,外上径向充磁磁钢5A和外上顺磁环6A均位于外上轴向充磁磁钢4A与外中轴向充磁磁钢4B之间,外下径向充磁磁钢5B和外下顺磁环6B均位于外中轴向充磁磁钢4B和外下轴向充磁磁钢4C之间,外上径向充磁磁钢5A和外下径向充磁磁钢5B位于外导磁环2的径向内侧,外上顺磁环6A位于外上径向充磁磁钢5A的径向内侧,外下顺磁环6B位于外下径向充磁磁钢5B的径向内侧,外上磁钢锁母7A位于外上隔磁环3A和外上轴向充磁磁钢4A的轴向上端,外下磁钢锁母7B位于外下隔磁环3B和外下轴向充磁磁钢4C的轴向下端,外导磁环2、外上隔磁环3A、外下隔磁环3B、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A和外下顺磁环6B通过外上磁钢锁母7A和外下磁钢锁母7B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上。
图7为本发明技术解决方案的内安装套10、内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B组成的组件剖视图,内安装套10位于内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B的径向内侧,内导磁环11位于内安装套10的径向外侧中心位置,内上隔磁环12A和内下隔磁环12B分别位于内导磁环11的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢13A位于内上隔磁环12A的径向外侧,内中轴向充磁磁钢13B位于内导磁环11的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢13C位于内下隔磁环12B的径向外侧,内上径向充磁磁钢14A和内上顺磁环15A均位于内上轴向充磁磁钢13A和内中轴向充磁磁钢13B之间,内下径向充磁磁钢14B和内下顺磁环15B均位于内中轴向充磁磁钢13B和内下轴向充磁磁钢13C之间,内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B均位于内导磁环11的径向外侧,内上顺磁环15A位于内上径向充磁磁钢14A的径向外侧,内下顺磁环15B位于内下径向充磁磁钢14B的径向外侧,内上磁钢锁母16A位于内上隔磁环12A和内上轴向充磁磁钢13A的轴向上端,内下磁钢锁母16B位于内下隔磁环12B和内下轴向充磁磁钢13C的轴向下端,内导磁环11、内上隔磁环12A、内下隔磁环12B、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A和内下顺磁环15B通过内上磁钢锁母16A和内下磁钢锁母16B与内安装套10之间的螺纹配合固定安装在内安装套10上。
图8为本发明技术解决方案的外导磁环2、外上轴向充磁磁钢4A、外中轴向充磁磁钢4B、外下轴向充磁磁钢4C、外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、内导磁环11、内上轴向充磁磁钢13A、内中轴向充磁磁钢13B、内下轴向充磁磁钢13C、内上径向充磁磁钢14A、内下径向充磁磁钢14B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B、定子骨架18、左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D的二维磁路分布图,外上径向充磁磁钢5A、外下径向充磁磁钢5B、内上径向充磁磁钢14A和内下径向充磁磁钢14B产生的磁通,经外上顺磁环6A、外下顺磁环6B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B和定子骨架18、左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D,构成主磁通闭合回路,外上轴向充磁磁钢4A和内上轴向充磁磁钢13A产生的磁通,经外上顺磁环6A、内上顺磁环15A和上端气隙,构成上部聚拢磁通闭合回路,外中轴向充磁磁钢4B和内中轴向充磁磁钢13B产生的磁通,经上顺磁环6A、外下顺磁环6B、内上顺磁环15A、内下顺磁环15B和中端气隙,构成中部聚拢磁通闭合回路,外下轴向充磁磁钢4C和内下轴向充磁磁钢13C产生的磁通,经外下顺磁环6B、内下顺磁环15B和下端气隙,构成下部聚拢磁通闭合回路。
本发明技术解决方案的左绕组20A、右绕组20B、前绕组20C和后绕组20D用导电性良好,线径为0.25mm的铜线绕制成规则性较好的固定形状后真空浸漆烘干而成。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,主要由转子***和定子***组成,其特征在于:
所述转子***主要包括:外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)、转盘(8)、外组件锁母(9)、内安装套(10)、内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)、内下磁钢锁母(16B)、内组件锁母(17);
所述定子***主要包括:定子骨架(18)、铝基板(19)、左绕组(20A)、右绕组(20B)、前绕组(20C)、后绕组(20D)和环氧树脂胶(21);
所述外安装套(1)位于外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)的径向外侧,外导磁环(2)位于外安装套(1)的径向内侧中心位置,外上隔磁环(3A)和外下隔磁环(3B)分别位于外导磁环(2)的轴向上端和轴向下端,外上轴向充磁磁钢(4A)位于外上隔磁环(3A)的径向内侧,外中轴向充磁磁钢(4B)位于外导磁环(2)的径向内侧中心位置,外下轴向充磁磁钢(4C)位于外下隔磁环(3B)的径向内侧,外上径向充磁磁钢(5A)和外上顺磁环(6A)均位于外上轴向充磁磁钢(4A)与外中轴向充磁磁钢(4B)之间,外下径向充磁磁钢(5B)和外下顺磁环(6B)均位于外中轴向充磁磁钢(4B)和外下轴向充磁磁钢(4C)之间,外上径向充磁磁钢(5A)和外下径向充磁磁钢(5B)位于外导磁环(2)的径向内侧,外上顺磁环(6A)位于外上径向充磁磁钢(5A)的径向内侧,外下顺磁环(6B)位于外下径向充磁磁钢(5B)的径向内侧,外上磁钢锁母(7A)位于外上隔磁环(3A)和外上轴向充磁磁钢(4A)的轴向上端,外下磁钢锁母(7B)位于外下隔磁环(3B)和外下轴向充磁磁钢(4C)的轴向下端,外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)和外下顺磁环(6B)通过外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)与外安装套(1)之间的螺纹配合固定安装在外安装套(1)上,外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)位于转盘(8)环形槽外壁径向内侧,并通过外组件锁母(9)与转盘(8)之间的螺纹配合固定安装在转盘(8)上,内安装套(10)位于内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)的径向内侧,内导磁环(11)位于内安装套(10)的径向外侧中心位置,内上隔磁环(12A)和内下隔磁环(12B)分别位于内导磁环(11)的轴向上端和轴向下端,内上轴向充磁磁钢(13A)位于内上隔磁环(12A)的径向外侧,内中轴向充磁磁钢(13B)位于内导磁环(11)的径向外侧中心位置,内下轴向充磁磁钢(13C)位于内下隔磁环(12B)的径向外侧,内上径向充磁磁钢(14A)和内上顺磁环(15A)均位于内上轴向充磁磁钢(13A)和内中轴向充磁磁钢(13B)之间,内下径向充磁磁钢(14B)和内下顺磁环(15B)均位于内中轴向充磁磁钢(13B)和内下轴向充磁磁钢(13C)之间,内上径向充磁磁钢(14A)和内下径向充磁磁钢(14B)均位于内导磁环(11)的径向外侧,内上顺磁环(15A)位于内上径向充磁磁钢(14A)的径向外侧,内下顺磁环(15B)位于内下径向充磁磁钢(14B)的径向外侧,内上磁钢锁母(16A)位于内上隔磁环(12A)和内上轴向充磁磁钢(13A)的轴向上端,内下磁钢锁母(16B)位于内下隔磁环(12B)和内下轴向充磁磁钢(13C)的轴向下端,内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)和内下顺磁环(15B)通过内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)与内安装套(10)之间的螺纹配合固定安装在内安装套(10)上,内安装套(10)、内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)位于转盘(8)环形槽内壁径向外侧,并通过内组件锁母(17)与转盘(8)之间的螺纹配合固定安装在转盘(8)上,定子骨架(18)位于外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)和外组件锁母(9)的径向内侧,铝基板(19)位于定子骨架(18)径向外侧下方,左绕组(20A)、右绕组(20B)、前绕组(20C)和后绕组(20D)分别位于定子骨架(18)的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧,并通过环氧树脂胶(21)固定安装在定子骨架(18)上,外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)和外组件锁母(9)的内壁与内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)、内下磁钢锁母(16B)和内组件锁母(17)的径向外壁之间形成空气气隙(22)。
2.根据权利要求1所述的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其特征在于:所述的外导磁环(2)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、内导磁环(11)、内上顺磁环(15A)和内下顺磁环(15B)均为强导磁率的1J50或1J22棒材材料。
3.根据权利要求1所述的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其特征在于:所述的外安装套(1)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)、外组件锁母(9)、内安装套(10)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上磁钢锁母(16A)、内下磁钢锁母(16B)、内组件锁母(17)和铝基板(19)均为硬铝合金2A12或超硬铝合金7A09棒材材料。
4.根据权利要求1所述的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其特征在于:所述的外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)和内下径向充磁磁钢(14B)均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料,外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)和内下轴向充磁磁钢(13C)均为轴向充磁,外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、内上径向充磁磁钢(14A)和内下径向充磁磁钢(14B)均为径向充磁,外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)和内下径向充磁磁钢(14B)的充磁方向依次为:上S下N、上N下S、上S下N、外S内N、外N内S、上N下S、上S下N、上N下S、外S内N、外N内S或上N下S、上S下N、上N下S、外N内S、外S内N、上S下N、上N下S、上S下N、外N内S、外S内N。
5.根据权利要求1所述的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其特征在于:所述的定子骨架(18)为耐高温高强度的聚酰亚胺材料。
6.根据权利要求1所述的U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承,其特征在于:所述的环氧树脂胶(21)固化环境为常温真空环境,固化时间不低于72小时。
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