一种轴向磁悬浮轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种轴向磁悬浮轴承。
【背景技术】
[0002]磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子相对于定子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。与传统的滚动轴承、滑动轴承等相比，磁悬浮轴承的转子能够运行到很高的转速，因而通常被应用在高速、超高速的场合中，例如一些高速、超高速机器。在这类机器中，磁悬浮轴承为非常关键的零部件，一旦磁悬浮系统发生故障，磁悬浮产品将无法启动悬浮，也就无法正常运行，往往会造成生产损失。因此，在设计磁悬浮轴承时需要配备相应的保护
目.ο
[0003]典型地，现有技术中的具有保护装置的轴向磁悬浮轴承的结构如图3所示。该轴向磁悬浮轴承包括前轴向铁芯31、前轴向轴承控制线圈32、前轴向保护轴承33、推力盘34、后轴向保护轴承35、后轴向轴承控制线圈36、后轴向铁芯37、以及光轴38。其中，该轴向磁悬浮轴承的保护装置的保护原理主要是:前保护轴承33右端面与推力盘34左端面、推力盘34右端面与后轴向保护轴承35左端面均形成限位间隙，该限位间隙小于轴向磁悬浮轴承的工作间隙(即前轴向铁芯31右端面与推力盘34左端面之间、推力盘34右端面与右轴向铁芯37之间的间隙)。当推力盘34旋转工作时，推力盘34左端面与前轴向保护轴承33右端面会发生摩擦接触、推力盘34右端面与后轴向保护轴承35左端面会发生摩擦接触，由此来保护各轴向铁芯不与推力盘发生摩擦而烧蚀、损坏。
[0004]该技术方案中，各轴向保护轴承与推力盘之间的保护间隙以及各轴向铁芯与推力盘之间的工作间隙完全依靠装配精度和加工精度保证，无法直接调整，产品合格率较难控制，质量柔性较差，且间接调整时往往需要多次拆装推力盘，这会造成推力盘过盈量降低，引发安全隐患。同时，该技术方案中，前轴向保护轴承33与前轴向铁芯31、后轴向保护轴承35与后轴向铁芯37两两之间也均为过盈装配，当轴向保护轴承33、35发生磨损后，整个轴向磁悬浮轴承都将报废，无法再次使用，给产品维护带来极大损失和不便。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术的上述现状，本发明的主要目的在于提供一种轴向磁悬浮轴承，其能够在磁悬浮系统失稳时保护轴承本体不受损坏。
[0006]上述目的通过以下技术方案实现:
[0007]—种轴向磁悬浮轴承，其包括轴承本体和保护装置，所述轴承本体包括定子和转子，其中，所述保护装置包括相对于所述定子固定安装的第一组件和相对于所述转子固定安装的第二组件，所述第一组件和所述第二组件中的一者包括第一止挡部，所述第一组件和所述第二组件中的另一者包括第二止挡部和第三止挡部，所述第一止挡部的一部分在轴向方向上位于所述第二止挡部和所述第三止挡部之间，并且，所述保护装置的保护间隙小于所述轴承本体的工作间隙。
[0008]优选地，所述转子包括推力盘，所述定子包括第一轴向铁芯、第二轴向铁芯、以及设置在所述第一轴向铁芯和第二轴向铁芯中的第一线圈和第二线圈，其中，所述第一轴向铁芯和所述第二轴向铁芯分别布置在所述推力盘的两侧，并且所述工作间隙为所述推力盘与两侧的第一轴向铁芯、第二轴向铁芯之间存在的第一间隙。
[0009]优选地，所述保护间隙为所述第一止挡部的两侧面与第二止挡部、第三止挡部的相对侧面之间存在的第二间隙。
[0010]优选地，所述第二止挡部与所述第三止挡部之间设置有单独的轴向限位件，或者，所述第二止挡部和/或所述第三止挡部包括位于二者之间的轴向限位部分。
[0011 ]优选地，所述第一止挡部为设置在第一组件中的定子防撞环，所述第二止挡部和第三止挡部为设置在第二组件中的转子防撞环;或者，所述第一止挡部为设置在第二组件中的转子防撞环，所述第二止挡部和第三止挡部为设置在第一组件中的定子防撞环。
[0012]优选地，所述第二组件还包括第一转子套环，所述第一转子套环在轴向方向上与所述转子抵接。
[0013]优选地，还包括第二转子套环，所述第二转子套环在轴向方向上设置在所述第二组件的外侧。
[0014]优选地，还包括转轴，所述转子和所述第二组件均套设在所述转轴上。
[0015]优选地，所述第二组件与所述转轴之间为间隙配合。
[0016]优选地，还包括定子装配壳体，所述第一组件安装在所述定子装配壳体中。
[0017]优选地，所述第一组件与所述定子装配壳体之间为间隙配合。
[0018]优选地，所述第二止挡部与所述第三止挡部之间还设置有间隙调整件。
[0019]本发明的轴向磁悬浮轴承中设置有分别相对于转子和定子固定的止挡部以形成保护装置，可以将轴承本体和保护装置分离开来，从而当磁悬浮系统失稳时，优先损坏保护装置，而不损坏复杂、精密的轴向磁悬浮轴承本体，以达到保护轴向磁悬浮轴承的目的。进一步地，本发明中的保护装置均可采用间隙装配，降低了装配难度，提高了生产效率，同时还消除了现有技术中在轴向轴承装配时所需要的多次热装轴承转子的缺陷，避免了过盈量降低、存在安全隐患的问题。另外，本发明的轴向磁悬浮轴承还使得保护装置的保护间隙调整容易，有利于提尚装配成功率。
【附图说明】
[0020]以下将参照附图对根据本发明的轴向磁悬浮轴承的优选实施方式进行描述。图中:
[0021]图1为本发明的一种实施方式的轴向磁悬浮轴承的结构示意图；
[0022]图2为本发明的另一种实施方式的轴向磁悬浮轴承的结构示意图；
[0023]图3为现有技术的一种轴向磁悬浮轴承的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]参见图1和图2，本发明针对现有技术的前述现状，提供了一种轴向磁悬浮轴承，其包括轴承本体100和保护装置200，所述轴承本体100包括定子和转子。其中，所述保护装置200包括相对于所述定子固定安装的第一组件和相对于所述转子固定安装的第二组件，所述第一组件和所述第二组件中的一者包括第一止挡部(例如，图1中的标号10所指零件、或图2中标号17所指零件)，所述第一组件和所述第二组件中的另一者包括第二止挡部(例如，图1中的标号9所指零件、或图2中标号15所指零件)和第三止挡部(例如，图1中的标号13所指零件、或图2中标号18所指零件)，所述第一止挡部的一部分在轴向方向上位于所述第二止挡部和所述第三止挡部之间，并且，所述保护装置的保护间隙小于所述轴承本体的工作间隙。
[0025]由于第一止挡部只能在第二止挡部和第三止挡部之间的空间中在轴向方向上相对运动，使得轴承本体的转子和定子之间也只能做运动范围完全相同的相对运动，从而可以通过这些止挡部来防止轴承的转子与定子之间发生接触，从而对轴承本体起到保护作用，解决轴承本体在运行中直接损坏的问题。例如，以图1为例，在轴向磁悬浮轴承的运转中，当转子相对于定子发生轴向移位时，第二止挡部和第三止挡部同步地相对于第一止挡部移位，在转子与定子之间发生接触之前，第一止挡部将与第二止挡部或第三止挡部接触并发生摩擦，从而保护轴承本体的转子和定子不发生摩擦磨损。
[0026]特别地，本发明中，保护装置200可以设置在轴承本体100的一侧(例如，如图所示位于右侧，当然也可以位于左侧)，从而与轴承本体100分离开来，使得发生损坏时先行破坏保护装置，而不会损坏轴承本体，从而给磁悬浮轴承增加一层安全保障，提供产品可靠性。另外，保护装置与轴承本体分离开来，还使装配过程与调整过程容易。
[0027]优选地，如图所示，所述转子包括推力盘4，所述定子包括第一轴向铁芯2、第二轴向铁芯6、以及设置在所述第一轴向铁芯2和第二轴向铁芯6中的第一线圈3和第二线圈5，其中，所述第一轴向铁芯2和所述第二轴向铁芯6布置在所述推力盘4的两侧，并且均与所述推力盘4的侧面之间(即它们三者之间)存在第一间隙，即轴承的工作间隙，以提供轴向轴承工作所需的磁拉力。当各线圈通电时，各该磁拉力使定子与转子之间产生悬浮。
[0028]优选地，所述第一止挡部的两侧面与第二止挡部、第三止挡部的相对侧面之间存在第二间隙(即保护装置的保护间隙)。所述第二间隙优选小于所述第一间隙。通过设定并调整第二间隙，可以方便地设定保护装置的保护阈限。例如，当采用较小的第二间隙时，在保护装置的止挡部之间发生摩擦时，定子和转子之间还会有较大的安全裕量，从而即使停机维修有所延迟，仍不至于对轴承本体造成损伤。
[0029]优选地，所述第二止挡部与所述第三止挡部之间设置有单独的轴向限位件(例如，图1中的标号12所指零件，或图2中标号16所指零件)。利用轴向限位件，能够保证第二止挡部与第三止挡部之间保持可靠稳定的间隔，从而保障第二间隙。
[0030]替代地，所述第二止挡部和/或所述第三止挡部包括位于二者之间的轴向限位部分。也即，图1中的标号12所指零件或图2中标号16所指零件可以替代地成为两侧的止挡部的一部分，例如，图1中的标号12所指的零件可以与左侧的止挡部形成一个整体，或者与右侧的止挡部形成一个整体，或者分成两部分，并分别与两侧的