磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置的製作方法

2023-06-30 00:15:21

本發明涉及磁懸浮技術領域，具體而言，涉及一種磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置。

背景技術：

磁懸浮應用產品均為超高速機器，其磁懸浮軸承均為精密的零部件。磁懸浮軸承定子為其關鍵零部件，其磁鋼的完整度以及裝配位置的精度均應得到保證，從而降低磁場不平衡對轉子的影響。

通常，現有的磁懸浮軸承定子磁鋼裝配結構如圖1所示，包括軸承定子線圈1』、軸承定子鐵芯2』、軸承定子套環3』、不鏽鋼定位柱4』、片狀磁鋼5』、導磁環6』。磁懸浮軸承定子磁鋼的裝配過程主要是，先將已粘接多片片狀磁鋼5』的導磁環6』通過不鏽鋼定位柱4』下落，使片狀磁鋼5』吸在軸承定子套環3』上。在此之前，軸承定子線圈1』與軸承定子鐵芯2』已經熱套在軸承定子套環3』上組成軸承定子組件。當磁鋼吸附到軸承定子套環上後，將整個軸承定子進行滾動、敲擊，使導磁環與磁鋼大致的與軸承定子鐵芯保持同軸。

該種裝配方式在磁鋼與軸承定子組件直接接觸時受力較大，易使磁鋼碎裂，同時也容易傷到手指。若用軟材料如塑料件先墊起再抽走，則容易將塑料材料邊緣夾住在磁鋼與軸承定子套環之間。同時，手動對磁鋼和軸承定子組件進行安裝定位則難以保證導磁環、磁鋼與軸承定子鐵芯的同軸。

技術實現要素：

本發明實施例中提供一種磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置，能夠避免磁鋼與軸承定子組件裝配時受到較大衝擊力，有效保護磁鋼。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置，用於實現磁懸浮軸承的磁鋼定位安裝，磁懸浮軸承包括導磁環、磁鋼和軸承定子組件，磁鋼固定設置在導磁環上，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置包括導向柱、支座和升降機構，升降機構上下可移動地設置在導向柱上，支座設置在導向柱上，導磁環固定設置在升降機構上，軸承定子組件固定設置在支座上。

作為優選，升降機構套設在導磁環外，導向柱套設在導磁環的內周，支座支撐在軸承定子組件的底部。

作為優選，升降機構包括升降架和支撐在升降架底部並調節升降架高度的調節機構。

作為優選，調節機構包括第一調節螺母，導向柱的外周具有外螺紋，第一調節螺母與導向柱螺接。

作為優選，升降架包括底板、立柱和鎖緊件，調節機構支撐在底板的底部，立柱位於導磁環的外周側，並沿周向設置在底板上，鎖緊件設置在立柱上，並與導磁環固定連接。

作為優選，立柱上設置有螺紋孔，鎖緊件為設置在螺紋孔內並朝導磁環的外周伸出的鎖緊螺釘。

作為優選，其特徵在於，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置還包括同心調定機構，同心調定機構套設在導向柱和軸承定子組件的內周，並對導磁環和軸承定子組件進行同心調定。

作為優選，同心調定機構包括上下間隔設置的兩個錐形壓塊和設置在兩個錐形壓塊之間的多塊磁鋼定位塊，多塊磁鋼定位塊沿同心調定機構的中心周向排布，各磁鋼定位塊的上下兩側與錐形壓塊錐面配合。

作為優選，位於上方的錐形壓塊的頂部具有下壓錐形壓塊的第二調節螺母，第二調節螺母螺接在導向柱上。

作為優選，位於下方的錐形壓塊的底部設置有支座，支座的底部設置有第三調節螺母，第三調節螺母螺接在導向柱上。

應用本發明的技術方案，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置用於實現磁懸浮軸承的磁鋼定位安裝，磁懸浮軸承包括導磁環、磁鋼和軸承定子組件，磁鋼固定設置在導磁環上，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置包括導向柱、支座和升降機構，升降機構上下可移動地設置在導向柱上，支座設置在導向柱上，導磁環固定設置在升降機構上，軸承定子組件固定設置在支座上。在進行磁懸浮軸承定子的磁鋼裝配時，可以通過升降機構控制導磁環緩慢下降，使得磁鋼能夠緩慢向軸承定子組件靠攏，並最終貼緊軸承定子組件，完成磁鋼在軸承定子組件上的裝配。這個過程中，磁鋼的靠近速度受升降機構的升降速度控制，因此能夠避免磁鋼快速與軸承定子組件接觸，減小磁鋼與軸承定子組件接觸時的受力，避免磁鋼受力過大破損，對磁鋼形成有效保護。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是現有技術中的磁懸浮軸承的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置的結構示意圖；

圖3是本發明實施例的磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置處於磁鋼定位過程中的結構示意圖；

圖4是本發明實施例的磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置處於磁鋼同軸調節過程中的結構示意圖。

附圖標記說明：1、導磁環；2、磁鋼；3、軸承定子組件；4、導向柱；5、支座；6、升降機構；7、升降架；8、第一調節螺母；9、底板；10、立柱；11、鎖緊件；12、錐形壓塊；13、磁鋼定位塊；14、第二調節螺母；15、第三調節螺母；16、軸承定子套環；17、軸承定子鐵芯；18、軸承定子線圈。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。

參見圖2至圖4所示，根據本發明的實施例，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置用於實現磁懸浮軸承的磁鋼定位安裝，其中該磁懸浮軸承包括導磁環1、磁鋼2和軸承定子組件3，磁鋼2固定設置在導磁環1上，該磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置包括導向柱4、支座5和升降機構6，升降機構6上下可移動地設置在導向柱4上，支座5設置在導向柱4上，導磁環1固定設置在升降機構6上，軸承定子組件3固定設置在支座5上。

在進行磁懸浮軸承定子的磁鋼裝配時，可以通過升降機構6控制導磁環1緩慢下降，使得磁鋼2能夠緩慢向軸承定子組件3靠攏，並最終貼緊軸承定子組件3，完成磁鋼2在軸承定子組件3上的裝配。這個過程中，磁鋼2的靠近速度受升降機構6的升降速度控制，因此能夠避免磁鋼2快速與軸承定子組件3接觸，減小磁鋼2與軸承定子組件3接觸時的受力，避免磁鋼2受力過大破損，對磁鋼2形成有效保護。

軸承定子組件包括軸承定子套環16、軸承定子鐵芯17和軸承定子線圈18，其中軸承定子線圈18和軸承定子鐵芯17熱套在軸承定子套環16上，與軸承定子套環16形成整體式結構，並通過軸承定子套環16來保證軸承定子線圈18和軸承定子鐵芯17的安裝同軸度。因此，在進行磁鋼2的裝配定位時，只要能夠保證軸承定子套環16、軸承定子線圈18和軸承定子鐵芯17其中之一與磁鋼2的同軸度，就可以保證整個軸承定子組件3與磁鋼2的裝配同軸度，可以降低磁鋼2與軸承定子組件3的裝配難度，提高裝配精度。

升降機構6套設在導磁環1外，導向柱4套設在導磁環1的內周，支座5支撐在軸承定子組件3的底部。支座5能夠對軸承定子組件3進行支撐，防止軸承定子組件3下滑，從而保證在升降機構6帶動導磁環1升降運動時，軸承定子組件3能夠保持不動，使得導磁環1能夠在升降機構6的作用下緩慢向支座5上的軸承定子組件3靠攏，並逐漸使磁鋼2與軸承定子套環16之間形成接觸，減小磁鋼2與軸承定子套環16之間的相互作用力，降低撞擊強度。

該支座5可以通過焊接等方式固定設置在導向柱4上，也可以通過其他定位結構實現在導向柱4上的軸向定位，只要能夠保證對軸承定子組件3形成穩定支撐，使得磁鋼2可以緩慢穩定地向軸承定子組件3靠攏即可。

在本實施例中，升降機構6包括升降架7和支撐在升降架7底部並調節升降架7高度的調節機構。該調節機構可以對升降架7的高度進行調節，從而調節與升降架7固定連接的導磁環1的位置，使得磁鋼2能夠在升降機構6的調節下到達預定位置，完成與軸承定子組件3的裝配。

優選地，調節機構包括第一調節螺母8，導向柱4的外周具有外螺紋，第一調節螺母8與導向柱4螺接。通過調節第一調節螺母8，可以調節第一調節螺母8在導向柱4上的軸向位置，進而調節磁鋼2在導向柱4上的軸向位置，調節簡單方便。由於第一調節螺母8是通過旋轉緩慢向下，因此可以更加有效地降低磁鋼2向軸承定子組件3靠近的速度，減小兩者之間的接觸力。

當然，該調節機構也可以為伸縮缸等伸縮機構，只要能夠完成對升降架7在導向柱4的軸向位置的緩慢調整即可。

升降架7包括底板9、立柱10和鎖緊件11，調節機構支撐在底板9的底部，立柱10位於導磁環1的外周側，並沿周向設置在底板9上，鎖緊件11設置在立柱10上，並與導磁環1固定連接。底板9和立柱10分開加工之後固定連接，可以降低升降架7的加工難度，降低加工成本，提高加工效率，同時可以降低立柱10的材料用量，降低材料成本。底板9和立柱10之間可以為螺紋連接，或者是焊接等。

立柱10上設置有螺紋孔，鎖緊件11為設置在螺紋孔內並朝導磁環1的外周伸出的鎖緊螺釘。在對導磁環1進行安裝定位時，可以首先將導磁環1調整到導向柱4的軸向合適位置，然後控制鎖緊螺釘伸出，卡緊導磁環1，完成對導磁環1的定位安裝。鎖緊螺釘可以通過頂緊作用壓緊在導磁環1的外周，對導磁環1形成固定作用，也可以在導磁環1上設置螺釘孔，將鎖緊螺釘擰入螺釘孔內，完成對導磁環1的固定安裝。

在本實施例中，磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置還包括同心調定機構，同心調定機構套設在導向柱4和軸承定子組件3的內周，並對導磁環1和軸承定子組件3進行同心調定。通過設置同心調定機構，可以在磁鋼2完成與軸承定子組件3的裝配後，對磁鋼2與軸承定子組件3的軸承定子鐵芯17的同軸度進行調整，保證磁鋼2、導磁環1以及軸承定子鐵芯17之間的同軸精度。

在本實施例中，同心調定機構包括上下間隔設置的兩個錐形壓塊12和設置在兩個錐形壓塊12之間的多塊磁鋼定位塊13，多塊磁鋼定位塊13沿同心調定機構的中心周向排布，各磁鋼定位塊13的上下兩側與錐形壓塊12錐面配合。

在對磁鋼2和軸承定子鐵芯17的同軸度進行調整時，可以控制兩個錐形壓塊12的至少其中一個沿導向柱4的軸向運動擠壓磁鋼定位塊13，使磁鋼定位塊13向外擠壓，磁鋼定位塊13外擴，同時壓緊導磁環1和軸承定子鐵芯17，對導磁環1和軸承定子鐵芯17施加同心調整作用力。由於磁鋼定位塊13為整體式結構，因此具有較好的同軸度，將磁鋼定位塊13在外擴狀態保持一段時間，就可以完成對磁鋼2和軸承定子鐵芯17的定位，實現磁鋼2、導磁環1和軸承定子鐵芯17的同軸調整，保證三者的同軸精度。

為了保證磁鋼定位塊13對導磁環1和軸承定子鐵芯17的同軸調整效果，磁鋼定位塊13的長度應該大於磁鋼2與軸承定子套環16接觸之後導磁環1與軸承定子鐵芯17的最大長度之和，以保證對導磁環1和軸承定子鐵芯17進行同軸調整時，導磁環1與軸承定子鐵芯17的同軸調整作用力更加均衡，調整效果更好。

此處的磁鋼定位塊13為分瓣式結構，外周均為圓柱狀，最好是與導磁環1和軸承定子鐵芯17的內周形狀相匹配，以保證對導磁環1和軸承定子鐵芯17進行同軸調整時，受力不會發生偏斜，提高調整效果。

錐形壓塊12為圓錐臺狀結構，可以保證在對磁鋼定位塊13下壓時，對磁鋼定位塊13的各個分塊的施力相同，且能夠保證對磁鋼定位塊13的下壓效果。

優選地，位於上方的錐形壓塊12的頂部具有下壓錐形壓塊12的第二調節螺母14，第二調節螺母14螺接在導向柱4上。第二調節螺母14可以對錐形壓塊12施加均勻的下壓作用力，使得錐形壓塊12可以勻速下壓，驅動多個錐形壓塊12對磁鋼定位塊13施加均勻的外擴作用力，在位於下方的錐形壓塊12的反作用力下，磁鋼定位塊13能夠上下受力均勻，形成平動作用。優選地，上下兩個錐形壓塊12的結構相同。

優選地，位於下方的錐形壓塊12的底部設置有支座5，支座5的底部設置有第三調節螺母15，第三調節螺母15螺接在導向柱4上。該第三調節螺母15可以對支座5在導向柱4上軸向位置進行調節，也可以為下方的錐形壓塊12的軸向位置進行調節，從而提高磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置結構調節的靈活性，使其具有更大的適用範圍。

上述的磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置的各個零部件所用採用均為非導磁材料，例如鋁或者是不導磁的不鏽鋼等，從而避免其與導磁環1或者軸承定子組件3等鐵磁材料接觸時產生吸力，影響磁懸浮軸承定子磁鋼裝配定位裝置對磁鋼2的裝配效果。

當然，以上是本發明的優選實施方式。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。