本发明涉及机械技术领域，具体为一种用于开关磁阻电机的磁悬浮轴承。
背景技术：
随着国内电机制造水平的大幅提升，交流伺服电机控制技术逐渐为越来越多的国内厂家所掌握，促成了国内伺服驱动器厂家在短短的不足十年时间里实现了从起步到全面扩展的发展态势。电机和驱动企业纷纷投身伺服产业并实现了产业化、规模化生产，但国产伺服电机机械轴承控制系统主要以小功率的低端产品为主，通过较高的性价比吸引使用精度要求相对较低的客户，在功能、性能和工艺方面与国外产品仍有较大的差距，以高性能、高精度、高可靠性为基本特征的交流伺服电机控制系统仍然主要依靠进口，这种现状严重制约了我国高科技产业的发展。因此，尽早研制出具有当今国际水平的高性能、实用化的磁悬浮轴承控制系统，对于促进我国航空、航天、国防及工业自动化等高端领域的发展，跟踪和赶上世界先进水平均有重要现实意义。
现有技术中，机械磨损不仅大幅度降低了开关磁阻伺服电机寿命，影响精度，还会造成开关磁阻伺服电机气隙的不均匀、绕组发热、温升增大，使电机特性变差，效率降低，缩短开关磁阻电机及装备的使用寿命，同时带来润滑液、冷却液污染的问题。为了克服这些问题，早期伺服控制系统中气浮轴承、液浮轴承等新型轴承得到了广泛应用，减少了轴承的机械磨损，但气浮轴承、液浮轴承装置庞大，结构复杂，承载损耗大，特别是液浮轴承还在存环境污染，应用场合受到限制从而影响了电机的效率和使用寿命。因此，为改善高速电机的轴承支撑特性，防止转轴受到撞击影响，利用磁场力将转子浮于空间，实现转子和定子之间尽可能减少机械接触，摩擦损耗低，延长了电机设备使用寿命以及提升电机的工作效率是现有技术中需要解决的技术问题。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提供一种摩擦损耗小，工作效率高，利用磁场力将转子浮于空间且轴承支撑性好，防止转轴受到撞击影响，具有径向传感器监测功能的磁悬浮轴承。
本发明的技术方案是提供一种用于开关磁阻电机的磁悬浮轴承，所述开关磁阻电机中设置有电机转轴，所述电机转轴中部设置有开关磁阻电机转子，所述开关磁阻电机转子套设在开关磁阻电机定子绕组中，所述开关磁阻电机转子两端沿电机转轴的轴向套设有磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承包括磁悬浮轴承支撑套，所述磁悬浮轴承支撑套内部设置有环形导槽，所述环形导槽中设置有套设在所述电机转轴外的磁轴承转子，所述磁轴承转子外侧设置有磁轴承径向控制组，所述磁轴承径向控制组一端设置有磁性件，所述磁性件外侧均设置有磁轴承轴向控制绕组和磁轴承径向控制绕组；所述磁悬浮轴承与电机转轴套接的槽口两侧均设置有凹形槽，所述凹形槽中设置有多个弹性元件，所述槽口上还设置有径向距离传感器。
本发明一个较佳实施方案中，弹性元件是弹簧，所述弹簧上设置有防撞垫，所述防撞垫采用橡胶或/和聚氯乙烯。
本发明一个较佳实施方案中，弹性元件是弹簧，所述槽口两侧均设置有多个容纳径向距离传感器的收纳孔。
本发明一个较佳实施方案中，弹性元件是弹簧，所述凹形槽中均匀设置有多个通孔。
本发明一个较佳实施方案中，弹性元件是弹簧，所述通孔内设置有固定螺母，所述固定螺母将弹性元件一端锁定在凹形槽内，所述弹性元件另一端设置有防撞垫。
本发明一个较佳实施方案中，磁性件是永磁体或电磁线圈。
本发明的有益效果是：
1、为改善高速电机的轴承支撑特性，磁悬浮轴承是利用磁场力将转子浮于空间，实现转子和定子之间没有任何机械接触的一种轴承。与传统机械轴承相比，磁悬浮轴承具有如下优点：电机定转子不接触，因而无机械磨损，延长了设备使用寿命。摩擦损耗低，只有传统机械轴承的5~20%，大大提高了高速电机的效率。无需润滑、冷却，省去了庞大的润滑冷却装置，适合在特殊场合应用。且磁悬浮轴承可以承受很高的转速。磁轴承的支撑特性由磁轴承本体及其控制系统共同决定，改变控制策略可调节磁轴承的支撑特性。实际工程应用中可以根据要求实时调整控制策略，对转轴工作状态进行在线检测和监控，使转轴处于最佳工作状态，从而大大提高系统的可靠性。
2、磁轴承径向控制组一端设置有磁性件，使得结构简单，便于控制；磁性件外侧均设置有磁轴承轴向控制绕组和磁轴承径向控制绕组
3、弹性元件是弹簧，所述通孔内设置有固定螺母，所述固定螺母将弹性元件一端锁定在凹形槽内，所述弹性元件另一端设置有防撞垫；使得磁悬浮轴承运行稳定易于控制，使得电机运行更安全。
附图说明
图1是本发明磁悬浮轴承的剖面结构示意图；
图2是本发明开关磁阻电机的机械结构示意图；
如图，1-轴向位移传感器，2-后端盖，3-调心轴承，4-磁轴承轴向控制绕组，5-磁轴承径向控制组，6-磁性件，7-磁轴承径向控制绕组，8-开关磁阻电机定子绕组，9-径向位移传感器，10-前端盖，11-辅助轴承，12-电机转轴，13-缸筒螺旋管，14-缸筒外套，15-缸筒内套，16-开关磁阻电机转子，17-磁轴承转子，18-位移传感器基准环,21-磁悬浮轴承支撑套，211-固定螺母，212-弹簧，213-防撞垫，214-径向距离传感器，22-环形导槽，23-凹形槽。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对磁悬浮轴承进行更全面的描述。附图中给出了磁悬浮轴承的优选实施例。但是，磁悬浮轴承可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对磁悬浮轴承的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在磁悬浮轴承的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1~2所示，本发明的一种用于开关磁阻电机的磁悬浮轴承，包括电机转轴12，电机转轴12中部设置有开关磁阻电机转子16，开关磁阻电机转子16套设在开关磁阻电机定子绕组8中，开关磁阻电机转子16两端沿电机转轴12的轴向延伸处套设有磁悬浮轴承，以及设置在电机转轴12两端部用于监测电机转轴12位置的传感装置；
磁悬浮轴承包括磁悬浮轴承支撑套21，磁悬浮轴承支撑套21内部设置有环形导槽22，环形导槽22中设置有套设在电机转轴12外的磁轴承转子17，磁轴承转子17通过磁轴承径向控制组5控制，磁轴承径向控制组5一端设置有磁性件6，磁性件6外侧均设置有磁轴承轴向控制绕组4和磁轴承径向控制绕组7；磁悬浮轴承与电机转轴12套接的槽口两侧均设置有凹形槽23，凹形槽23中设置有多个弹性元件，槽口上还设置有多个收纳空（未图示）用于收纳径向距离传感器214，电机外部套设有缸筒，缸筒两端分别设置有后端盖2和前端盖10。
具体的，弹性元件在本发明较佳实施例中采用的是弹簧212，弹簧212上设置有防撞垫213，防撞垫213采用橡胶或/和聚氯乙烯；凹形槽23中均匀设置有多个通孔，通过通孔内设置的固定螺母将弹簧212一端锁定在凹形槽23内，弹簧212另一端设置有防撞垫213。磁性件是永磁体或电磁线圈。
传感装置包括分别设置在电机转轴12两端部的径向位移传感器9；后端盖2内设置有凹槽，凹槽中设置有轴向位移传感器1，轴向位移传感器1与电机转轴12位置相对应。进一步的，本发明一个较佳实施方案中，电机转轴12与径向位移传感器9套接处均设置有位移传感器基准环18；电机转轴12两端均设置有多个径向位移传感器9以及多个位移传感器基准环18。
缸筒包括支撑电机内部器械的缸筒内套15，外部套设有缸筒螺旋管13，缸筒螺旋管13外套接有缸筒外套14。进一步的，缸筒内套15上设置有螺纹与缸筒螺旋管13形配。
电机转轴12靠近后端盖2一端套设有调心轴承3；电机转轴12靠近前端盖10一端套设有辅助轴承11。
具体工作原理：通过电机转轴12中部设置有开关磁阻电机转子16，当开关磁阻电机转子16在开关磁阻电机定子绕组8形成的磁场中通过磁场力作用下进行高速旋转，与此同时电机转轴12两端采用磁悬浮轴承支撑，通过磁悬浮轴承的支撑下使得电机转轴12与磁悬浮轴承之间摩擦力最小，提升了电机的运行效率以及大大减少了运行的机械损耗和能耗；再者转轴与电机外壳之间通过调心轴承3和辅助轴承11隔离，再通过位移传感器监测磁悬浮轴承的位置状态。在使用时，通过磁悬浮轴承上设置的弹簧212和防撞垫213的配合，有效防止电机转轴12因故障发生机械碰撞的问题。进一步提升了磁悬浮轴承工作适应性和工作效率，减少了能耗和机械损耗，延长了机械的使用寿命。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。