本發(fā)明涉及高速磁懸浮領(lǐng)域，具體而言，涉及一種轉(zhuǎn)軸、電機(jī)和空調(diào)器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，采用整塊環(huán)形磁鋼4(表貼式磁鋼)，所有轉(zhuǎn)子零件依次熱裝到轉(zhuǎn)子芯軸7上，通過護(hù)套2保護(hù)環(huán)形磁鋼4并傳遞扭矩。環(huán)形磁鋼4提供電機(jī)的主磁場(chǎng)，圖1中的R即為主磁場(chǎng)的磁感線。上述的高速轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，雖然采用了隔磁結(jié)構(gòu)(隔磁擋板3以及隔磁擋板5)進(jìn)行隔磁處理，但其芯軸7為導(dǎo)磁材料，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向漏磁場(chǎng)會(huì)經(jīng)過芯軸7與兩側(cè)的軸承轉(zhuǎn)子組件1和軸承轉(zhuǎn)子組件6形成耦合回路Q和耦合回路S。耦合回路Q和耦合回路S會(huì)對(duì)徑向磁軸承磁場(chǎng)P和徑向磁軸承磁場(chǎng)T產(chǎn)生干擾，從而增加了兩側(cè)軸承轉(zhuǎn)子組件的控制難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種轉(zhuǎn)軸、電機(jī)和空調(diào)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)軸控制難度高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種轉(zhuǎn)軸，包括：芯軸；磁力部，設(shè)置在芯軸上以提供預(yù)定方向上的磁場(chǎng)；軸承轉(zhuǎn)子，套設(shè)在芯軸上并與磁力部間隔設(shè)置；第一隔磁部，夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子與芯軸之間。

進(jìn)一步地，第一隔磁部包括隔磁套，隔磁套包括第一套體，第一套體夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁與芯軸的外壁之間。

進(jìn)一步地，隔磁套還包括第二套體，第二套體設(shè)置在第一套體的朝向磁力部的一側(cè)或者背離磁力部的一側(cè)，第二套體的外徑大于第一套體的外徑以形成第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，軸承轉(zhuǎn)子設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)處。

進(jìn)一步地，芯軸具有第一端和第二端，軸承轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在芯軸的第一端的第一軸承轉(zhuǎn)子以及設(shè)置在芯軸的第二端的第二軸承轉(zhuǎn)子，隔磁套為兩個(gè)，分別為與第一軸承轉(zhuǎn)子配合的第一隔磁套以及與第二軸承轉(zhuǎn)子配合的第二隔磁套。

進(jìn)一步地，第一隔磁部還包括隔磁環(huán)，隔磁環(huán)套設(shè)在芯軸上，隔磁環(huán)的端面、第一套體的外壁與第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的臺(tái)階面形成容納空間，第一軸承轉(zhuǎn)子位于容納空間內(nèi)。

進(jìn)一步地，第一軸承轉(zhuǎn)子沿其軸向的兩端端面與第二套體和隔磁環(huán)均接觸。

進(jìn)一步地，芯軸包括芯軸本體及設(shè)置在芯軸本體側(cè)壁上的凸起部，芯軸本體與凸起部朝向芯軸的第一端的一端形成第二臺(tái)階部，隔磁環(huán)位于第二臺(tái)階部朝向芯軸的第一端的一側(cè)。

進(jìn)一步地，隔磁環(huán)與第二臺(tái)階部的臺(tái)階面接觸。

進(jìn)一步地，磁力部套設(shè)在芯軸上并夾設(shè)于凸起部背離芯軸的第一端的一端與第二隔磁套之間。

進(jìn)一步地，軸承轉(zhuǎn)子過盈地套設(shè)在第一套體外。

進(jìn)一步地，磁力部為環(huán)形磁鋼，環(huán)形磁鋼背離芯軸的第一端的端面上設(shè)置有定位槽，芯軸的第二端上設(shè)置有兩個(gè)充磁定位孔，兩個(gè)充磁定位孔的連線與定位槽的延伸方向平行或垂直。

進(jìn)一步地，第一隔磁部由非導(dǎo)磁材料制成。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)軸還包括：第二隔磁部，設(shè)置在芯軸上并位于磁力部的軸向外側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸為上述的轉(zhuǎn)軸。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調(diào)器，包括：電機(jī)，電機(jī)為上述的電機(jī)。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)軸包括設(shè)置在芯軸上的磁力部以及軸承轉(zhuǎn)子。其中，磁力部能夠提供預(yù)定方向上的磁場(chǎng)。軸承轉(zhuǎn)子套設(shè)在芯軸上并與磁力部間隔設(shè)置。轉(zhuǎn)軸還包括第一隔磁部，第一隔磁部夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子與芯軸之間。上述結(jié)構(gòu)使得軸承轉(zhuǎn)子與導(dǎo)磁的芯軸通過第一隔磁部分隔開來，避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過軸承轉(zhuǎn)子形成耦合回路，進(jìn)一步避免了生成的耦合回路對(duì)軸承轉(zhuǎn)子的徑向磁軸承磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而降低了兩側(cè)軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)軸控制難度高的問題。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)軸的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸的實(shí)施例的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了圖2的轉(zhuǎn)軸的A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了圖2的轉(zhuǎn)軸的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、芯軸；11、芯軸本體；12、凸起部；13、充磁定位孔；20、磁力部；21、定位槽；31、第一軸承轉(zhuǎn)子；32、第二軸承轉(zhuǎn)子；40、第一隔磁部；41、隔磁套；411、第一套體；412、第二套體；42、隔磁環(huán)；50、第二隔磁部；51、第一隔磁擋板；52、第二隔磁擋板；53、護(hù)套。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖2所示，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)軸包括芯軸10、磁力部20、軸承轉(zhuǎn)子以及第一隔磁部40。其中，磁力部20，設(shè)置在芯軸10上以提供預(yù)定方向上的磁場(chǎng)。軸承轉(zhuǎn)子，套設(shè)在芯軸10上并與磁力部20間隔設(shè)置。第一隔磁部40，夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子與芯軸10之間。

應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)軸包括設(shè)置在芯軸10上的磁力部20以及軸承轉(zhuǎn)子。其中，磁力部20能夠提供預(yù)定方向上的磁場(chǎng)。軸承轉(zhuǎn)子套設(shè)在芯軸10上并與磁力部20間隔設(shè)置。轉(zhuǎn)軸還包括第一隔磁部40，第一隔磁部40夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子與芯軸10之間。上述結(jié)構(gòu)使得軸承轉(zhuǎn)子與導(dǎo)磁的芯軸10通過第一隔磁部40分隔開來，從而避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過軸承轉(zhuǎn)子后形成耦合回路，進(jìn)一步避免了生成的耦合回路對(duì)軸承轉(zhuǎn)子的徑向磁軸承磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而降低了兩側(cè)軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高了徑向軸承控制精度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)軸控制難度高的問題，同時(shí)提高了轉(zhuǎn)軸的系統(tǒng)性能。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，第一隔磁部40包括隔磁套41，隔磁套41包括第一套體411，第一套體411夾設(shè)在軸承轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁與芯軸10的外壁之間。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中第一套體411呈筒狀結(jié)構(gòu)，上述結(jié)構(gòu)使得軸承轉(zhuǎn)子完全與芯軸10的外壁分隔開來，從而使得隔磁效果更佳。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，隔磁套41還可以由多片隔磁片組成，各隔磁片之間通過連接結(jié)構(gòu)連接在一起。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，隔磁套41還包括第二套體412，第二套體412設(shè)置在第一套體411的朝向磁力部20的一側(cè)或者背離磁力部20的一側(cè)。上述結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了隔磁套41的隔磁效果。另外，在本實(shí)施例中，第二套體412的外徑大于第一套體411的外徑以形成第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，軸承轉(zhuǎn)子設(shè)置在第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)處。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，第一套體411和第二套體412可以為一體結(jié)構(gòu)也可以為分體結(jié)構(gòu)。需要說明的是，在本實(shí)施例中，在安裝時(shí)需要將隔磁套41熱套在芯軸10上。上述裝配簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，芯軸10具有第一端和第二端，軸承轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在芯軸10的第一端的第一軸承轉(zhuǎn)子31以及設(shè)置在芯軸10的第二端的第二軸承轉(zhuǎn)子32，隔磁套41為兩個(gè)，分別為與第一軸承轉(zhuǎn)子31配合的第一隔磁套以及與第二軸承轉(zhuǎn)子32配合的第二隔磁套。上述結(jié)構(gòu)中，第一軸承轉(zhuǎn)子31與導(dǎo)磁的芯軸10通過第一隔磁套分隔開來，從而避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過軸承轉(zhuǎn)子后形成耦合回路，進(jìn)一步避免了生成的耦合回路對(duì)第一軸承轉(zhuǎn)子的徑向磁軸承磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而降低了第一軸承轉(zhuǎn)子的控制難度。同理，第二軸承轉(zhuǎn)子32與導(dǎo)磁的芯軸10通過第二隔磁套分隔開來，從而避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過第二軸承轉(zhuǎn)子后形成耦合回路，進(jìn)一步避免了生成的耦合回路對(duì)第二軸承轉(zhuǎn)子的徑向磁軸承磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而降低了第二軸承轉(zhuǎn)子的控制難度。

需要說明的是，在本實(shí)施例中，在安裝時(shí)，需要將第一軸承轉(zhuǎn)子31與第一隔磁套過盈配合在一起，二者熱裝后形成第一組件。同樣，安裝時(shí)還需要將第二軸承轉(zhuǎn)子32與第二隔磁套過盈配合在一起，二者熱裝后形成第二組件。

隔磁套41熱套在芯軸10上。上述裝配簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，第一隔磁套的第二套體412設(shè)置在第一套體411的背離磁力部20的一側(cè)，第二隔磁套的第二套體412設(shè)置在第一套體411的朝向磁力部20的一側(cè)。

為了避免第一軸承轉(zhuǎn)子31朝向磁力部20的端面與導(dǎo)磁的芯軸10接觸。如圖2所示，在本實(shí)施例中，第一隔磁部40還包括隔磁環(huán)42，隔磁環(huán)42套設(shè)在芯軸10上，隔磁環(huán)42的端面、第一套體411的外壁與第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的臺(tái)階面形成容納空間，第一軸承轉(zhuǎn)子31位于容納空間內(nèi)。上述結(jié)構(gòu)使得第一軸承轉(zhuǎn)子31除外表面以外的表面均通過第一隔磁部40與芯軸10分隔開來，因此進(jìn)一步地避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過第一軸承轉(zhuǎn)子31后形成耦合回路，避免了生成的耦合回路對(duì)第一軸承轉(zhuǎn)子31的徑向磁軸承磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，進(jìn)而降低了第一軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高了轉(zhuǎn)軸的系統(tǒng)性能。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，軸承轉(zhuǎn)子過盈地套設(shè)在第一套體411外。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配且能夠保證軸承轉(zhuǎn)子的工作穩(wěn)定性。具體地，在本實(shí)施例中，第一軸承轉(zhuǎn)子31以及第二軸承轉(zhuǎn)子32均過盈地套設(shè)在第一套體411外。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，第一軸承轉(zhuǎn)子31沿其軸向的兩端端面與第二套體412和隔磁環(huán)42均接觸。上述結(jié)構(gòu)使得隔磁效果更佳。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，芯軸10包括芯軸本體11及設(shè)置在芯軸本體11側(cè)壁上的凸起部12，芯軸本體11與凸起部12朝向芯軸10的第一端的一端形成第二臺(tái)階部，隔磁環(huán)42位于第二臺(tái)階部朝向芯軸10的第一端的一側(cè)。上述隔磁環(huán)42能夠使第一軸承轉(zhuǎn)子31朝向凸起部12的端面分隔開，因此避免了軸向漏磁場(chǎng)經(jīng)過第一軸承轉(zhuǎn)子31后形成耦合回路，提高了轉(zhuǎn)軸的系統(tǒng)性能。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，隔磁環(huán)42與第二臺(tái)階部的臺(tái)階面接觸。當(dāng)裝配時(shí)，需要將隔磁環(huán)42套在芯軸10外并向著凸起部12移動(dòng)，直至隔磁環(huán)42的端面接觸到第二臺(tái)階部的臺(tái)階面為止。上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于工人安裝，提高了安裝效率。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，磁力部20套設(shè)在芯軸10上并夾設(shè)于凸起部12背離芯軸10的第一端的一端與第二隔磁套之間。

如圖2和圖3所示，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸還包括：第二隔磁部50，設(shè)置在芯軸10上并位于磁力部20的軸向外側(cè)。上述結(jié)構(gòu)使得隔磁效果更好從而提高了轉(zhuǎn)軸的系統(tǒng)性能。具體地，第二隔磁部50包括第一隔磁擋板51、第二隔磁擋板52。其中，第一隔磁擋板51和第二隔磁擋板52位于磁力部20的兩端，并與芯軸10過盈配合。且第一隔磁擋板51和第二隔磁擋板52均為非導(dǎo)磁材料，這樣就阻斷了磁路，大大降低了漏磁現(xiàn)象的發(fā)生。

如圖2和圖3所示，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸還包括：護(hù)套53。護(hù)套53采用鎳基合金材料，并與芯軸10、磁力部20、第一隔磁擋板51、第二隔磁擋板52均為過盈配合。由于磁力部20高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)受到較大的離心作用，而磁力部20抗拉強(qiáng)度較小，抗壓強(qiáng)度很高，因此上述結(jié)構(gòu)使得磁力部20在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)仍受到壓應(yīng)力，從而保證轉(zhuǎn)軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)。需要說明的是，在本實(shí)施例中，護(hù)套53的長(zhǎng)度大于磁力部20、第一隔磁擋板51和第二隔磁擋板52的軸向長(zhǎng)度之和。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，磁力部20為環(huán)形磁鋼，上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工和裝配。

需要說明的是，由于熱裝護(hù)套53可能會(huì)對(duì)磁力部20產(chǎn)生過熱失磁，因此應(yīng)將轉(zhuǎn)軸裝配好后再對(duì)磁力部20進(jìn)行充磁，即可避免過熱失磁的現(xiàn)象產(chǎn)生。

磁力部20在制作時(shí)已做充磁取向。上述結(jié)構(gòu)使得磁力部20在充好磁之后，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與預(yù)先設(shè)定的磁場(chǎng)方向相同。為了使得磁力部20能夠沿充磁取向的方向充磁。如圖2和圖4所示，在本實(shí)施例中，環(huán)形磁鋼背離芯軸10的第一端的端面上設(shè)置有定位槽21，芯軸10的第二端上設(shè)置有兩個(gè)充磁定位孔13。安裝時(shí)，使得兩個(gè)充磁定位孔13的連線與定位槽21的延伸方向平行或垂直，即可保證磁力部20能夠沿充磁取向的方向充磁。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，環(huán)形磁鋼為釹鐵硼材料。環(huán)形磁鋼上的定位槽21為設(shè)在環(huán)形磁鋼的端面上的過圓心開的小凹槽。環(huán)形磁鋼端面的定位槽21與充磁定位孔13連線平行(或垂直)，充磁取向與定位槽21的方向垂直(或平行)，環(huán)形磁鋼與芯軸10為間隙配合。進(jìn)一步優(yōu)選地，在環(huán)形磁鋼內(nèi)壁或芯軸10外壁上涂覆有磁鋼膠，這樣可以使得環(huán)形磁鋼和芯軸10的連接更加牢固可靠。

優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，第一隔磁部40由非導(dǎo)磁材料制成，這樣就阻斷了磁路，大大降低了漏磁現(xiàn)象的發(fā)生。

裝配過程如下：

1、將加熱到一定溫度后的第一隔磁擋板51熱裝到芯軸10上；

2、把環(huán)形磁鋼套裝到芯軸10上，并使芯軸10上的兩個(gè)充磁定位孔13的連線與環(huán)形磁鋼端面的定位槽21平行(或垂直)；

3、將加熱到一定溫度后的第二隔磁擋板52熱裝到芯軸10上，并進(jìn)行軸向壓緊，以使環(huán)形磁鋼處于被壓狀態(tài)；

4、將加熱至一定溫度的合金護(hù)套熱裝到芯軸10上，并進(jìn)行軸向壓緊，使護(hù)套53的端面與芯軸10的端面貼合；

5、將加熱到一定溫度后的第一組件、第二組件分別熱裝套入芯軸10上。

通過以上步驟即可完成對(duì)轉(zhuǎn)軸的裝配，精加工后通過充磁定位孔13完成充磁。

本申請(qǐng)還提供了一種電機(jī)，根據(jù)本申請(qǐng)的電機(jī)(圖中未示出)包括：轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸為上述的轉(zhuǎn)軸。由于轉(zhuǎn)軸具有軸承轉(zhuǎn)子的控制難度低，徑向軸承控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。因此具有其的電機(jī)也具有上述優(yōu)點(diǎn)。

本申請(qǐng)還提供了一種空調(diào)器，根據(jù)本申請(qǐng)的空調(diào)器(圖中未示出)包括：電機(jī)，電機(jī)為上述的電機(jī)。由于電機(jī)具有軸承轉(zhuǎn)子的控制難度低，徑向軸承控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。因此具有其的空調(diào)器也具有上述優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。