一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统的制作方法

本技术属于磁悬浮空压机，具体涉及一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统。

背景技术：

1、空气压缩机的原理是由定子线圈通电带动转子高速转动，转子转动带动叶轮转动，叶轮转动带动气体做单向的高速旋转，使得气体产生离心力，源源不断的从空压机一端进入另一端，由于叶轮旋转，带动空压机内的气体做定向流动，从而使得空压机内的气体通过叶轮后，气体的压力以及流速得到很大的提高，使它们能够连续地产出压缩过的空气。空压机工作时，转子带动叶轮高速旋转，叶轮带动气体做高速旋转，使得空气压缩。

2、在现有技术中，磁悬浮空压机一般采用磁悬浮轴承作为转子支撑的方式，但是传统磁悬浮空压机采用实心转子结构，实心转子重量大，转动惯量大，启动时的冲击载荷大，运转时，磁悬浮轴承的径向载荷大，因此提高了控制转子稳定运行的磁悬浮轴承的设计要求，同时转子重量大，转动惯量大，需要空压机产生更大电磁转矩来实现空压机由静止到额定转速状态的改变，这就需要消耗更多的电能。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种结构简单，减轻转子的重量，减小转子转动惯量，降低磁悬浮轴承的设计要求，降低电能消耗的用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，包括芯轴，芯轴的中心沿其轴向贯穿开设有通孔，通孔的两端设置有内螺纹，芯轴通过两端的内螺纹螺纹连接有连接轴，连接轴的中心沿其轴向开设有减重孔，连接轴为直径依次减小的多段式阶梯轴，且其直径最小的阶梯轴上设置有环形凸台，两个环形凸台上分别设置有空压机叶轮和风冷叶轮，两个连接轴相互背离的一端均螺纹连接有锁紧螺母，芯轴外侧壁上套设有磁钢组件，磁钢组件的外侧套设有用于将磁钢组件固定在芯轴上的护套组件，芯轴上还设置有磁悬浮轴承组件和传感器组件。

4、以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：

5、进一步优化：所述通孔为从中间到两侧直径依次增大的多段式阶梯孔。

6、进一步优化：所述芯轴的外侧壁上对称固定套设有两个环形挡块，两个环形挡块与芯轴之间的空间组成磁钢槽。

7、进一步优化：所述磁钢组件包括若干个磁钢，嵌套在磁钢槽内，且磁钢组件的磁钢是瓦片型磁钢。

8、进一步优化：所述护套组件包括套设在磁钢组件外周的转子护套，转子护套的底部靠近两端位置处对称设置有两个隔磁环。

9、进一步优化：所述两个隔磁环相互靠近的一侧分别与磁钢组件两端的磁钢相抵，两个隔磁环相互背离的一侧与相对应的环形挡块相抵。

10、进一步优化：所述磁悬浮轴承组件包括前径向磁轴承和后径向磁轴承，前径向磁轴承和后径向磁轴承分别环设在芯轴外侧且靠近芯轴的两端位置处，前径向磁轴承和后径向磁轴承与芯轴同轴线布设。

11、进一步优化：所述芯轴上固定套设有推力盘，磁悬浮轴承组件还包括安装在推力盘两侧的前轴向磁轴承和后轴向磁轴承。

12、进一步优化：所述前轴向磁轴承和后轴向磁轴承分别环设在转子外侧，且前轴向磁轴承和后轴向磁轴承与芯轴同轴线布设。

13、进一步优化：所述位置传感器组件包括前位置传感器和后位置传感器，前位置传感器和后位置传感器分别套设在芯轴上，且靠近其两端位置处。

14、采用上述技术方案，本实用新型结构简单，减轻转子的重量，减小转子转动惯量，降低磁悬浮轴承的设计要求，降低电能消耗。

15、本实用新型通过芯轴内部开设有通孔以及连接轴内部开设有减重孔，有效减少了芯轴的重量以及连接轴的重量，此外通过连接轴为直径依次减小的三段式阶梯轴以及连接轴上设置有环形凸台，不仅使得的转子与空压机叶轮和风冷叶轮牢固连接，并且大大减少了连接轴的重量，从而减少了转子的整体重量，同时通过将磁钢组件套设在芯轴上，减少了磁钢的使用量，降低了生产成本，并且进一步减少了转子的整体重量，进而减小了转子的转动惯量，降低了启动时的冲击载荷，降低了磁悬浮轴承的设计要求，降低了电能的消耗，同时为研发更大功率磁悬浮空压机提供可能性。

16、下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

技术特征：

1.一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，包括芯轴（1），其特征在于：芯轴（1）的中心沿其轴向贯穿开设有通孔（2），通孔（2）的两端设置有内螺纹，芯轴（1）通过两端的内螺纹螺纹连接有连接轴（3），连接轴（3）的中心沿其轴向开设有减重孔（4），连接轴（3）为直径依次减小的多段式阶梯轴，且其直径最小的阶梯轴上设置有环形凸台（5），两个环形凸台（5）上分别设置有空压机叶轮（6）和风冷叶轮（7），两个连接轴（3）相互背离的一端均螺纹连接有锁紧螺母（8），芯轴（1）外侧壁上套设有磁钢组件（9），磁钢组件（9）的外侧套设有用于将磁钢组件（9）固定在芯轴（1）上的护套组件（10），芯轴（1）上还设置有磁悬浮轴承组件（11）和传感器组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：通孔（2）为从中间到两侧直径依次增大的多段式阶梯孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：芯轴（1）的外侧壁上对称固定套设有两个环形挡块（15），两个环形挡块（15）与芯轴（1）之间的空间组成磁钢槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：磁钢组件（9）包括若干个磁钢，嵌套在磁钢槽内，且磁钢组件（9）的磁钢是瓦片型磁钢。

5.根据权利要求1所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：护套组件（10）包括套设在磁钢组件（9）外周的转子护套（101），转子护套（101）的底部靠近两端位置处对称设置有两个隔磁环（102）。

6.根据权利要求5所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：两个隔磁环（102）相互靠近的一侧分别与磁钢组件（9）两端的磁钢相接触，两个隔磁环（102）相互背离的一侧与相对应的环形挡块（15）接触。

7.根据权利要求1所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：磁悬浮轴承组件（11）包括前径向磁轴承（111）和后径向磁轴承（112），前径向磁轴承（111）和后径向磁轴承（112）分别环设在芯轴（1）外侧且靠近芯轴（1）的两端位置处，前径向磁轴承（111）和后径向磁轴承（112）与芯轴（1）同轴线布设。

8.根据权利要求7所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：芯轴（1）上固定套设有推力盘（14），磁悬浮轴承组件（11）还包括安装在推力盘（14）两侧的前轴向磁轴承（113）和后轴向磁轴承（114）。

9.根据权利要求8所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：前轴向磁轴承（113）和后轴向磁轴承（114）分别环设在芯轴（1）外侧，且前轴向磁轴承（113）和后轴向磁轴承（114）与芯轴（1）同轴线布设。

10.根据权利要求9所述的一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，其特征在于：位置传感器组件包括前位置传感器（12）和后位置传感器（13），前位置传感器（12）和后位置传感器（13）分别套设在芯轴（1）上，且靠近其两端位置处。

技术总结一种用于磁悬浮空压机的磁钢空心转子系统，包括芯轴，芯轴的中心沿其轴向贯穿开设有通孔，通孔的两端设置有内螺纹，芯轴通过两端的内螺纹螺纹连接有连接轴，连接轴的中心沿其轴向开设有减重孔，连接轴为直径依次减小的多段式阶梯轴，且其直径最小的阶梯轴上设置有环形凸台，两个环形凸台上分别设置有空压机叶轮和风冷叶轮，两个连接轴相互背离的一端均螺纹连接有锁紧螺母，芯轴外侧壁上套设有磁钢组件，磁钢组件的外侧套设有用于将磁钢组件固定在芯轴上的护套组件，芯轴上还设置有磁悬浮轴承组件和传感器组件，本技术结构简单，减轻转子的重量，减小转子转动惯量，降低磁悬浮轴承的设计要求，降低电能消耗。技术研发人员：李永胜,吕前阔,高亚,李致宇,田庚受保护的技术使用者：山东天瑞重工有限公司技术研发日：20231221技术公布日：2024/7/29