專(zhuān)利名稱(chēng)：一種磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用磁流變阻尼器來(lái)支承磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，可通過(guò)控制磁流變阻尼器的 剛度和阻尼來(lái)改善磁懸浮軸承系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的抑制。
背景技術(shù)：
磁懸浮軸承通過(guò)電磁力將轉(zhuǎn)子支承，其支承的電磁力可以通過(guò)調(diào)整線(xiàn)圈電流或電 壓進(jìn)行控制，即磁懸浮軸承的剛度和阻尼是可調(diào)控的，在一定范圍內(nèi)可抑制轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，同 時(shí)其與其所支承的轉(zhuǎn)子與其無(wú)接觸，無(wú)機(jī)械磨損，具有傳統(tǒng)軸承所不具有的許多優(yōu)點(diǎn)。但是 磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)自身的剛度阻尼調(diào)節(jié)范圍較窄，控制算法復(fù)雜，特別是其阻尼相對(duì)較低， 使其對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)抑制能力較差，特別是轉(zhuǎn)子過(guò)臨界以及受到突加不平衡力，使轉(zhuǎn)子的平衡 狀態(tài)及工作性能受到嚴(yán)重威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種在外磁場(chǎng)作用下其剛度阻 尼可調(diào)控的裝置，在外磁場(chǎng)下其屈服應(yīng)力會(huì)發(fā)生很大變化，并且這種變化具有可逆、連續(xù)、 迅速及易于控制的特點(diǎn)。用磁流變阻尼器來(lái)支承磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，可通過(guò)控制磁流變 阻尼器的剛度和阻尼來(lái)改善磁懸浮軸承系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的抑制。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支 承裝置，包括機(jī)座、轉(zhuǎn)子以及套在所述轉(zhuǎn)子上的磁懸浮軸承，所述的磁懸浮軸承設(shè)置在套筒 內(nèi)，其特征在于，在所述的機(jī)座內(nèi)還設(shè)置有磁流變液以及產(chǎn)生貫穿所述磁流變液的磁場(chǎng)的 工作線(xiàn)圈，所述的磁流變液密封在套筒、隔環(huán)和內(nèi)殼之間，且用密封圈密封，所述的工作線(xiàn) 圈設(shè)置在隔環(huán)、右外外殼和左外外殼圍成的殼體內(nèi)，殼體內(nèi)工作線(xiàn)圈繞在線(xiàn)圈骨架上，所述 的左外外殼固定在所述的機(jī)座上，所述的內(nèi)殼固定在所述的套筒上，在所述的左外外殼上 設(shè)置有外懸臂桿，在所述的內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置有內(nèi)懸臂桿，所述的內(nèi)懸臂桿和外懸臂桿的另一端 分別連接在一連接盤(pán)上。本發(fā)明磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承裝置，包括磁懸浮軸承以及與磁懸浮軸承直接 接觸的磁流變液，通過(guò)軸承與磁流變液直接接觸，從而抑制軸承產(chǎn)生的振動(dòng)。磁懸浮軸承與 機(jī)座之間采用懸臂桿的方式連接，懸臂桿就相當(dāng)于彈簧，而連接盤(pán)則主要將懸臂桿串聯(lián)起 來(lái)，傳遞支承力，懸臂桿一方面起到與機(jī)座的連接作用，將磁懸浮軸承固定在轉(zhuǎn)子上并與轉(zhuǎn) 子同心，同時(shí)，懸臂桿又具有彈性作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子振動(dòng)時(shí)，磁懸浮軸承也發(fā)生振動(dòng)。在工作中，磁懸浮軸承與支座間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而擠壓中間的磁流變液產(chǎn)生阻 尼力來(lái)有效抑制振動(dòng)。


圖1為本發(fā)明的擠壓式磁流變阻尼器裝配圖。圖2為本發(fā)明的擠壓式磁流變阻尼器磁路示意圖。
圖3為本發(fā)明的擠壓式磁流變阻尼器磁場(chǎng)仿真示意圖。圖中1、機(jī)座，2、右外外殼，3、外壓圈螺釘，4、外壓圈，5、內(nèi)壓圈，6、內(nèi)壓圈螺釘，7、 密封圈，8、套筒，9、磁懸浮軸承壓圈，10、傳感器支架，11、傳感器，12、磁懸浮軸承線(xiàn)圈，13、 銅環(huán)，14、轉(zhuǎn)子硅鋼片組，15、轉(zhuǎn)子，16、磁懸浮軸承硅鋼片組，17、傳感器支架螺釘，18、磁流 變液，19、外隔環(huán)，20、注液孔墊圈，21、注液孔螺釘，22、線(xiàn)圈密封圈，23、線(xiàn)圈骨架，24、工作 線(xiàn)圈，25、壓緊圈，26、連接盤(pán)，27、懸臂桿，28、螺母，29、套筒密封圈，30、輔助軸承螺釘，31、 輔助軸承支座，32、輔助軸承，33、轉(zhuǎn)自套筒，34、輔助軸承蓋，35、軸套，36、內(nèi)殼37、內(nèi)隔環(huán)， 38、左外外殼，39、外殼螺釘。
具體實(shí)施例方式轉(zhuǎn)子支承在磁懸浮軸承上，磁懸浮軸承支承在磁流變阻尼器上。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括，轉(zhuǎn) 子15由轉(zhuǎn)子套筒33定位，且轉(zhuǎn)子套筒33上裝有轉(zhuǎn)子硅鋼片組14，上方有磁懸浮軸承硅鋼 片組16相對(duì)應(yīng)；在轉(zhuǎn)子15右端裝有銅環(huán)13，起到隔磁的作用；在轉(zhuǎn)子15左方裝有軸套35， 輔助軸承32，由輔助軸承螺釘30將其固定在輔助軸承支座31上，起到一定的保護(hù)作用。磁 懸浮軸承硅鋼片組16繞有磁懸浮軸承線(xiàn)圈12，與磁懸浮軸承壓圈一起組成磁懸浮軸承，并 固定在內(nèi)外殼37與套筒8之間。磁流變液18密封在套筒8、外隔環(huán)19和內(nèi)外殼36之間， 由密封圈7完成密封。外隔環(huán)19上方磁流變阻尼器工作線(xiàn)圈24繞在線(xiàn)圈骨架23上，并用 線(xiàn)圈密封圈22防止磁流變液滲入。外隔環(huán)19和右外外殼2和內(nèi)殼36圍成一個(gè)殼體，殼體 內(nèi)磁流變阻尼器工作線(xiàn)圈24繞在線(xiàn)圈骨架23上，并且這個(gè)殼體通過(guò)懸臂桿27和連接盤(pán)26 固定在基座1上。懸臂支承系統(tǒng)通過(guò)懸臂桿27以及連接盤(pán)26將磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承 在磁流變阻尼器上，懸臂桿就相當(dāng)于彈簧，而連接盤(pán)26則主要將懸臂桿27串聯(lián)起來(lái)，傳遞 支承力。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的軸向空間有限，故采用了單邊懸臂支承系統(tǒng)，同時(shí)為了滿(mǎn)足變形要求， 對(duì)單邊懸臂支承系統(tǒng)的剛度進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，確定了剛度范圍要求。為對(duì)稱(chēng)分布，單邊懸臂 桿的個(gè)數(shù)為8的倍數(shù)(內(nèi)懸臂桿加外懸臂桿)，單邊懸臂桿的個(gè)數(shù)8。即內(nèi)懸臂桿4個(gè)，外 懸臂桿4個(gè)。磁流變阻尼器主要利用磁流變液的流變特性，所以其磁路必須通過(guò)磁流變液， 即設(shè)計(jì)的主磁路如圖2箭頭所示。套筒8的磁阻和磁懸浮軸承的漏磁磁阻并聯(lián)后再與磁流 變液18、內(nèi)殼36和右外外殼上2的磁阻串聯(lián)后構(gòu)成整個(gè)磁路。磁流變阻尼器磁場(chǎng)仿真示意 圖如圖3所示。磁流變液的密封采取了多重密封保護(hù)措施。磁流變液18密封在內(nèi)隔環(huán)37、外隔 環(huán)19和內(nèi)殼36之間。在外隔環(huán)19與內(nèi)殼36、外隔環(huán)19與右外外殼2、右外外殼2和外壓 圈4、左外外殼37與外壓圈4、內(nèi)殼36與內(nèi)壓圈5及套筒8與內(nèi)壓圈5之間都有密封圈7， 在套筒8和內(nèi)隔環(huán)37與內(nèi)外殼36之間裝有套筒密封圈29，并用內(nèi)壓圈螺釘6和外壓圈螺 釘3完成聯(lián)接和密封。由于磁流變液在工作過(guò)程中需要添加或者更換，在右外外殼上裝有 注液孔螺釘21，與右外外殼聯(lián)接處有注液孔墊圈20完成密封。工作時(shí)，由傳感器11監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子15的振動(dòng)位移大小，然后通過(guò)開(kāi)關(guān)控制磁流變阻尼 器工作線(xiàn)圈24電流的大小從而調(diào)控磁流變液的阻尼大小來(lái)抑制轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。
權(quán)利要求
一種磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承裝置，包括機(jī)座(1)、轉(zhuǎn)子(15)以及套在所述轉(zhuǎn)子上的磁懸浮軸承，所述的磁懸浮軸承設(shè)置在套筒(8)內(nèi)，其特征在于，在所述的機(jī)座(1)內(nèi)還設(shè)置有磁流變液(18)以及產(chǎn)生貫穿所述磁流變液的磁場(chǎng)的工作線(xiàn)圈(24)，所述的磁流變液(18)密封在套筒(8)、外隔環(huán)(19)和內(nèi)殼(36)之間，且用密封圈(7)密封。所述的工作線(xiàn)圈設(shè)置在隔環(huán)(19)、右外外殼(2)和左外外殼(38)圍成的殼體內(nèi)，殼體內(nèi)工作線(xiàn)圈(24)繞在線(xiàn)圈骨架(23)上，所述的左外外殼(38)固定在所述的機(jī)座(1)上，所述的內(nèi)殼(36)固定在所述的套筒(8)上，在所述的左外外殼(38)上設(shè)置有外懸臂桿，在所述的內(nèi)殼(36)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)懸臂桿，所述的內(nèi)懸臂桿和外懸臂桿的另一端分別連接在一連接盤(pán)(26)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承裝置，包括機(jī)座、轉(zhuǎn)子以及套在轉(zhuǎn)子上的磁懸浮軸承，磁懸浮軸承設(shè)置在套筒內(nèi)，在機(jī)座內(nèi)還設(shè)置有磁流變液以及產(chǎn)生貫穿所述磁流變液的磁場(chǎng)的工作線(xiàn)圈，磁流變液密封在套筒、隔環(huán)和內(nèi)殼之間，且用密封圈密封，工作線(xiàn)圈設(shè)置在隔環(huán)、右外外殼和左外外殼圍成的殼體內(nèi)，殼體內(nèi)工作線(xiàn)圈繞在線(xiàn)圈骨架上，左外外殼固定在所述的機(jī)座上，內(nèi)殼固定在所述的套筒上，在左外外殼上設(shè)置有外懸臂桿，在所述的內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置有內(nèi)懸臂桿，內(nèi)懸臂桿和外懸臂桿的另一端分別連接在一連接盤(pán)上。用磁流變阻尼器來(lái)支承磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，可通過(guò)控制磁流變阻尼器的剛度和阻尼來(lái)改善磁懸浮軸承系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的抑制。
文檔編號(hào)F16C32/04GK101907132SQ20101025976
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者吳友海, 周瑾, 張松山, 徐龍祥 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)