【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计磁悬浮电机技术，特别涉及一种高能量密度磁悬浮电主轴及装配方法。
技术介绍
1、随着社会的发展科技的进步市场的需求对电机的高效能，体积小、高转速、节能的要求越来越高，磁悬浮高速电机已成为市场热门和关注的的焦点。市场上多个领域也都在使用高速磁悬浮电机如高速离心机、高速分子泵、高速鼓风机、压缩机等，市场还在不断的扩展。
2、磁悬浮电机在工作过程中，电机轴的稳定性是保证电机平稳、高效运行的关键。电机轴的材料选型、永磁体的磁性能、转子本身的动平衡性、固定传感器环强度可靠性、硅钢片的导磁性能都直接影响磁悬浮电机的工作性能。
3、现有的电机轴的转速低直径大对材料的强度要求不高，性能一般、功率密度低、噪音大、强度低、寿命短有磨损，需经常更换和保养维护。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高能量密度磁悬浮电主轴及装配方法，用于解决上述现有技术的问题。
2、本专利技术一种高能量密度磁悬浮电主轴，其中，包括：第一主体轴、第二主体轴、永磁体、第一固定信号环、第二固定信号环、第一导磁环、第二导磁环以及推力盘；第一主轴体的一端具有第一伸出轴，用于连接电机负载；第一主轴体的中部套设第一导磁环以及第一固定信号环；第一主轴体的另一端为端部开槽的筒状连接部，永磁体设置在筒状连接部开槽的内腔；第一导磁环靠近筒状连接部，第一固定信号环靠近第一伸出轴；第二主轴体的一端为第二伸出轴，用于连接电机负载；第二主轴体的中部套设第二导磁环、第二固定信号环以及推力盘；第二主
3、根据本专利技术的一种高能量密度磁悬浮电主轴的一实施例，其中，推力盘通过磁悬浮电机轴承的轴向左定子与轴向右定子限位；第一导磁环对应径向磁轴承的第一磁轴承定子，第二导磁环对应径向磁轴承的第二磁轴承定子；第一信号环对应径向轴承的第一位移传感器，第二信号环对应径向轴承的第二位移传感器；第二主轴体的第二伸出轴对应轴承的第三位移传感器；第一位移传感器与第一磁轴承定子连接第一控制器；第二位移传感器与第二磁轴承定子连接第二控制器；第三位移传感器、轴向左定子与轴向右定子连接第三控制器；第三位移传感器用来感测轴向位移，并传输给第三控制器以调节轴向左定子与轴向右定子的电流；第一位移传感器以及第二位移传感器用于获得镜像位移信号，用于调整第一磁轴承定子与第二磁轴承定子的电流，以控制高速磁悬浮电主轴处于悬浮中心位置。
4、根据本专利技术的一种高能量密度磁悬浮电主轴的一实施例，其中，第一固定信号环和第二固定信号环的材料是高强度的非导磁合金钢材料。
5、根据本专利技术的一种高能量密度磁悬浮电主轴的一实施例，其中，第一固定信号环和第二固定信号环把收到的信号反馈给传感器，以确定高速磁悬浮电主轴的位置距离，由控制器调节高速磁悬浮电主轴的磁轴承线圈的电流。
6、根据本专利技术的一种高能量密度磁悬浮电主轴的一实施例，其中，推力盘作为磁悬浮电机轴的轴向电磁力执行元件，材料为高强度高磁导率的合金钢。
7、根据本专利技术的一种高能量密度磁悬浮电主轴的一实施例，其中，第一主轴体的中部的螺纹连接部用于设置第一固定信号环；第一主轴体的螺纹连接部连接第一棱柱状连接部，第一棱柱状连接部与第一导磁环内部的棱环匹配；第一棱柱状连接部的另一端连接筒状连接部，筒状连接部直径大于棱柱状连接部；第二主轴体的中部螺纹连接部用于设置第二固定信号环；第二主轴体的螺纹连接部连接第二棱柱状连接部，第二棱柱状连接部与第二导磁环内部的棱环匹配；第二棱柱状连接部的另一端为一柱体，柱体的中部具有环状凸起，柱体位于环状凸起的外侧部分设置在第一棱柱状连接部内，并与永磁体相抵，推力盘套设在柱体位于环状凸起的内侧部分。
8、本专利技术还提供了一种高能量密度磁悬浮电主轴的制造方法，其中，包括：成型第一主体轴以及第二主轴体；将第一主体轴加温至高温，把永磁体设置在筒状连接部开槽的内腔；将第二主体轴降温至低温，把第二主体轴和第一主体轴对接，同时确保第二主体轴和第一主体轴的中心轴线在同一条直线上，再把推力盘装在第二主轴体的中部；将第二主体轴与第一主轴体的接缝处焊接；将第一导磁环和第二导磁环加热至高温，分别过盈装配在第一主体轴和第二主体轴的中部；第一信号环和第二信号环分别装在第一主体轴和第二主体轴的两端部；第一信号环固定压紧第一导磁环，第二信号环固定第二压紧导磁环。
9、根据本专利技术高能量密度磁悬浮电主轴的制造方法的一实施例，其中，将第一主体轴加温至高温250-300摄氏度；将第一导磁环和第二导磁环加热至高温200-260摄氏度。
10、根据本专利技术高能量密度磁悬浮电主轴的制造方法的一实施例，将第二主体轴用液氮降温至低温-160到-180摄氏度。
11、本专利技术高能量密度磁悬浮电主轴的功率密度高、体积小、效率高，稳定性能好，解决了在同一根轴不同轴段所需的不导磁材料和导磁性能高材料的兼容问题和一个零件多功能性，达到磁悬浮电主轴的高效率多功能用途。
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1.一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，包括：第一主体轴、第二主体轴、永磁体、第一固定信号环、第二固定信号环、第一导磁环、第二导磁环以及推力盘；
2.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，推力盘通过磁悬浮电机轴承的轴向左定子与轴向右定子限位；
3.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，第一固定信号环和第二固定信号环的材料是高强度的非导磁合金钢材料。
4.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，第一固定信号环和第二固定信号环把收到的信号反馈给传感器，以确定高速磁悬浮电主轴的位置距离，由控制器调节高速磁悬浮电主轴的磁轴承线圈的电流。
5.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，推力盘作为磁悬浮电机轴的轴向电磁力执行元件，材料为高强度高磁导率的合金钢。
6.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，第一主轴体的中部的螺纹连接部用于设置第一固定信号环；第一主轴体的螺纹连接部连接第一棱柱状连接部，第一棱柱状连接部与第一导磁环内部的棱环匹
7.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，永磁体过盈装配在筒状连接部开槽的内腔。
8.一种权利要求1-7任一权利要求所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴的制造方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，将第一主体轴加温至高温250-300摄氏度；
10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，将第二主体轴用液氮降温至低温-160到-180摄氏度。
...【技术特征摘要】
1.一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，包括：第一主体轴、第二主体轴、永磁体、第一固定信号环、第二固定信号环、第一导磁环、第二导磁环以及推力盘；
2.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，推力盘通过磁悬浮电机轴承的轴向左定子与轴向右定子限位；
3.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，第一固定信号环和第二固定信号环的材料是高强度的非导磁合金钢材料。
4.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，第一固定信号环和第二固定信号环把收到的信号反馈给传感器，以确定高速磁悬浮电主轴的位置距离，由控制器调节高速磁悬浮电主轴的磁轴承线圈的电流。
5.如权利要求1所述的一种高能量密度磁悬浮电主轴，其特征在于，推力盘作为磁悬浮电机轴的轴向电磁力执行元件，材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕海江，白文鑫，张伟杰，李向东，赵婷，
申请(专利权)人：天玑动能北京磁悬浮技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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