磁悬轴承装置的制作方法

本发明涉及一种能够非接触地支承旋转体的磁悬轴承装置。

背景技术：

1、磁悬轴承装置是通过由电磁线圈发生的磁力使旋转体悬浮的装置。磁悬轴承装置由于能够与旋转体不进行机械接触地支承旋转体，因此不会引起旋转体磨损、摩擦热。因此，磁悬轴承装置适合于对涡轮分子泵的涡轮叶片等进行高速旋转的旋转体进行支承的用途。

2、图10是表示以往的磁悬轴承装置的一例的示意图。如图10所示，通常，磁悬轴承装置具备沿旋转体500的轴心排列的上部径向磁极501a、501b和下部径向磁极502a、502b。上部径向磁极501a、501b及下部径向磁极502a、502b不仅支承旋转体500的径向载荷，而且还具有调整旋转体500的倾斜度的功能。即，如图11所示，当旋转体500倾斜时，上部径向磁极501a、501b及下部径向磁极502a、502b通过发生不同的磁力引力，从而能够修正旋转体500的倾斜度。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2012-60754号公报

6、发明要解决的课题

7、然而，在旋转体500具有扁平形状的情况下，为了修正旋转体500的倾斜度而需要大的磁力引力。即，由于旋转体500的重心o与磁力引力的作用点的距离l较短，因此用于发生所需的磁矩力的磁力引力变大。结果是，使径向磁极501a、501b、502a、502b所需的电力增大。

8、进而，当旋转体500高速旋转时，旋转体500的整体向其径向外侧膨胀。结果是，旋转体500与径向磁极501a、501b、502a、502b的磁隙增加，而引起磁力引力的下降及控制的不稳定。

9、而且，虽未图示，但是以往的轴向磁极，是将线圈在由剖面为コ字形的环状的磁性件构成的磁极铁心上卷绕规定的圈数，通过电流在卷线流动而在另行配置于旋转体的磁极靶与磁极铁心之间发生力。但是，当旋转体倾斜时，产生与轴向磁极的间隙近的部位和远的部位，近的部位的力大，远的部位的力弱，因此转子更加趋于倾斜。在重量大的立式的转子中，由于轴向磁力引力大，因此转子倾斜时更加趋于倾斜的力进一步变强，而引起与径向倾斜度控制的干涉。

技术实现思路

1、于是，本发明提供一种能够以小的磁力引力来修正旋转体的倾斜度，且能够稳定地支承旋转体的磁悬轴承装置。

2、用于解决课题的技术手段

3、在一个形态中，提供一种磁悬轴承装置，用于非接触地支承旋转体，具备：非磁性环，该非磁性环由非磁性材料构成；以及至少三个轴向磁极，该至少三个轴向磁极沿所述非磁性环的周向排列，各轴向磁极具备圆弧状的线圈和收容所述线圈的线圈外壳，所述至少三个轴向磁极固定于所述非磁性环。

4、在一个形态中，所述线圈外壳具有圆弧状的外壁、圆弧状的内壁及基座板，该外壁卷绕有所述线圈，该内壁配置于所述外壁的内侧，该基座板与所述外壁的上端和所述内壁的上端连接，所述线圈外壳固定于所述非磁性环。

5、在一个形态中，所述线圈外壳具有从所述内壁向径向内侧突出的凸缘，所述凸缘通过紧固件固定于所述非磁性环。

6、在一个形态中，与所述线圈连接的电线沿所述凸缘配置。

7、在一个形态中，所述非磁性环在内周具有至少一个缺口，所述电线穿过所述缺口延伸。

8、在一个形态中，所述线圈外壳具有圆弧状的内壁、圆弧状的外壁及基座板，该内壁卷绕有所述线圈，该外壁配置于所述内壁的外侧，该基座板与所述外壁的上端和所述内壁的上端连接，所述线圈外壳固定于所述非磁性环。

9、在一个形态中，所述线圈外壳具有从所述外壁向径向外侧突出的凸缘，所述凸缘通过紧固件固定于所述非磁性环。

10、在一个形态中，与所述线圈连接的电线沿所述凸缘配置。

11、在一个形态中，所述非磁性环在外周具有至少一个缺口，所述电线穿过所述缺口延伸。

12、在一个形态中，所述磁悬轴承装置还具备多个定位销，该定位销对所述非磁性环与各轴向磁极的相对位置进行固定。

13、在一个形态中，所述磁悬轴承装置还具备模制件，该模制件覆盖所述至少三个轴向磁极的所述线圈。

14、在一个形态中，所述线圈外壳的上表面是能够与散热部件面接触的平坦面。

15、发明效果

16、根据本发明，由各轴向磁极发生的磁力引力的作用点能够从旋转体的重心分离，因此，磁悬轴承装置能够以小的磁力引力来修正旋转体的倾斜度。而且，即使在高速旋转的旋转体向其径向外侧膨胀时，轴向磁极与旋转体的磁隙也不变化。因此，磁悬轴承装置能够稳定地控制旋转体的姿势。

17、多个轴向磁极固定于单独的非磁性环，这些轴向磁极的相对位置固定。因此，即使在旋转体的大的负荷施加在轴向磁极的情况下，也能够使轴向磁极的位置稳定。结果是，轴向磁极能够正确地控制旋转体的姿势。

技术特征：

1.一种磁悬轴承装置，用于非接触地支承旋转体，其特征在于，具备：

2.如权利要求1所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

3.如权利要求2所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

4.如权利要求3所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

5.如权利要求4所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

7.如权利要求6所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

8.如权利要求7所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

9.如权利要求8所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

10.如权利要求1所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

11.如权利要求1所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

12.如权利要求1所述的磁悬轴承装置，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种能够以小的磁力引力修正旋转体的倾斜度且能够稳定地支承旋转体的磁悬轴承装置。磁悬轴承装置具备由非磁性材料构成的非磁性环(1)和沿非磁性环(1)的周向排列的至少三个轴向磁极(5)。各轴向磁极(5)具备圆弧状的线圈(10)和收容线圈(10)的线圈外壳(12)，至少三个轴向磁极(5)固定于非磁性环(1)。

技术研发人员：掛巢佑,田中邦彦,茨田敏光
受保护的技术使用者：株式会社荏原制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15