磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和定子系統(tǒng)兩部分；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括依次安裝在螺桿軸上的軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)、左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、中徑向位移傳感器檢測環(huán)、中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、電機的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)、右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)；定子系統(tǒng)包括依次安裝在機座上的軸向磁軸承的定子、左徑向磁軸承的定子、中徑向磁軸承的定子、電機的定子、右徑向磁軸承的定子。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與所述定子系統(tǒng)之間通過所述軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承實現(xiàn)非機械接觸的磁懸浮。結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保、運行高效、可靠性高。
【專利說明】磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用磁軸承無接觸懸浮支承技術(shù)，尤其涉及一種磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的不斷提高，人們對能源(尤其是石油資源)的需求逐步增加，由于國內(nèi)石油產(chǎn)量遠不能滿足消費需求，能源供需矛盾日益突出，能源逐漸成為我國經(jīng)濟高速發(fā)展的瓶頸。石油不僅是國民經(jīng)濟的支柱能源，而且是國防戰(zhàn)略能源。為滿足國內(nèi)消費需求，我國每年從國外進口的石油占國內(nèi)總消費水平的一半以上。海外原油通過油輪運至港口后，通過原油管道輸送至煉油廠加工提煉出成品油，供消費者使用。原油管道輸送原油時，需要通過壓縮機提供油壓，將原油源源不斷運至煉油廠，油壓越大輸送速度越快。因此，壓縮機是輸送效率的關鍵裝備。
[0003]普通機械壓縮機采用機械軸承支承，其轉(zhuǎn)速偏低，輸送效率低，摩擦熱量大、振動噪聲大。過大的摩擦熱量加速了潤滑油的消耗，需要經(jīng)常對其潤滑系統(tǒng)進行維護，因此機械壓縮機不能放置于原油管道內(nèi)，通常安裝在管道外側(cè)的加壓站內(nèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保、運行高效、可靠性高的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和定子系統(tǒng)兩部分；
[0007]所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括依次安裝在螺桿軸上的軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)、左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、中徑向位移傳感器檢測環(huán)、中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、電機的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)、右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)；
[0008]所述定子系統(tǒng)包括依次安裝在機座上的軸向磁軸承的定子、左徑向磁軸承的定子、中徑向磁軸承的定子、電機的定子、右徑向磁軸承的定子，還包括軸向磁軸承定子自鎖螺母、左徑向磁軸承定子自鎖螺母、左徑向位移傳感器、出油口接頭、中徑向磁軸承定子自鎖螺母、中徑向位移傳感器、電機定子自鎖螺母、右徑向磁軸承定子自鎖螺母、右徑向位移傳感器、左端蓋、右端蓋、左密封環(huán)、右密封環(huán)、左軸向位移傳感器、右軸向位移傳感器、左保護軸承、右保護軸承、左保護軸承壓環(huán)和右保護軸承壓環(huán)；
[0009]所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與所述定子系統(tǒng)之間通過所述軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承實現(xiàn)非機械接觸的磁懸浮。
[0010]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，由于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與所述定子系統(tǒng)之間通過所述軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承實現(xiàn)非機械接觸的磁懸浮，避免了機械軸承帶來的摩擦磨損，提高了壓縮機的轉(zhuǎn)速和輸出能量密度，并采用磁懸浮電機與壓縮機一體化設計，具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保、運行高效等優(yōu)點，特別適用于新一代節(jié)能環(huán)保油氣儲運裝備。磁懸浮壓縮機采用磁懸浮非接觸懸浮支承，消除了機械軸承帶來的摩擦磨損，降低了振動噪音，無需潤滑系統(tǒng)，具有無摩擦、高轉(zhuǎn)速、高效率等優(yōu)點。由于磁懸浮壓縮機無需潤滑，所以可以直接安裝在封閉的原油管道內(nèi)，大大降低了原油管道的建設成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明技術(shù)解決方案的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2a為本發(fā)明技術(shù)解決方案的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剖視圖；
[0013]圖2b為本發(fā)明技術(shù)解決方案的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3a為本發(fā)明技術(shù)解決方案的定子系統(tǒng)剖視圖；
[0015]圖3b為本發(fā)明技術(shù)解決方案的定子系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明技術(shù)解決方案的螺桿軸三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本發(fā)明技術(shù)解決方案的機座三維結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實施方式】
[0018]下面將對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。
[0019]本發(fā)明的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其較佳的【具體實施方式】是:
[0020]包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和定子系統(tǒng)兩部分；
[0021]所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括依次安裝在螺桿軸上的軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)、左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、中徑向位移傳感器檢測環(huán)、中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、電機的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)、右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)；
[0022]所述定子系統(tǒng)包括依次安裝在機座上的軸向磁軸承的定子、左徑向磁軸承的定子、中徑向磁軸承的定子、電機的定子、右徑向磁軸承的定子，還包括軸向磁軸承定子自鎖螺母、左徑向磁軸承定子自鎖螺母、左徑向位移傳感器、出油口接頭、中徑向磁軸承定子自鎖螺母、中徑向位移傳感器、電機定子自鎖螺母、右徑向磁軸承定子自鎖螺母、右徑向位移傳感器、左端蓋、右端蓋、左密封環(huán)、右密封環(huán)、左軸向位移傳感器、右軸向位移傳感器、左保護軸承、右保護軸承、左保護軸承壓環(huán)和右保護軸承壓環(huán)；
[0023]所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與所述定子系統(tǒng)之間通過所述軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承實現(xiàn)非機械接觸的磁懸浮。
[0024]所述軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)和左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子均位于螺桿軸左端徑向外側(cè)，軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)和左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，左徑向位移傳感器檢測環(huán)位于軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子右側(cè)和左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子位于軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子和左徑向位移傳感器檢測環(huán)右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，中徑向位移傳感器檢測環(huán)、中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子、電機的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)、右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)均位于螺桿軸右端徑向外側(cè)，中徑向位移傳感器檢測環(huán)位于中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)右側(cè)和電機的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，電機的轉(zhuǎn)子位于中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過壓環(huán)固定安裝在螺桿軸上，右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子位于壓環(huán)右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，右徑向位移傳感器檢測環(huán)位于右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸上，軸向磁軸承的定子、左徑向磁軸承的定子、中徑向磁軸承的定子、電機的定子和右徑向磁軸承的定子位于機座徑向內(nèi)側(cè)，軸向磁軸承的定子位于軸向磁軸承的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過軸向磁軸承定子自鎖螺母固定安裝在機座徑向內(nèi)側(cè)，左徑向磁軸承的定子位于左徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過左徑向磁軸承定子自鎖螺母固定安裝在機座徑向內(nèi)側(cè)，左徑向位移傳感器位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)徑向外側(cè)和左徑向磁軸承的定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在左徑向磁軸承的定子上，出油口接頭位于機座上端，并通過緊固螺釘安裝在機座上，中徑向磁軸承的定子位于中徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過中徑向磁軸承定子自鎖螺母固定安裝在機座徑向內(nèi)側(cè)，中徑向位移傳感器位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)徑向外側(cè)和中徑向磁軸承的定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在中徑向磁軸承的定子上，電機的定子位于電機的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過電機定子自鎖螺母固定安裝在機座徑向內(nèi)側(cè)，右徑向磁軸承的定子位于右徑向磁軸承的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過右徑向磁軸承定子自鎖螺母固定安裝在機座徑向內(nèi)側(cè)，右徑向位移傳感器位于右徑向磁軸承的定子右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)徑向外側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在右徑向磁軸承的定子上，左端蓋位于機座左側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座上，右端蓋位于機座右側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座上，左密封環(huán)位于機座和左端蓋徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座和左端蓋間的結(jié)合部，右密封環(huán)位于機座和右端蓋徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座和右端蓋間的結(jié)合部，左軸向位移傳感器位于左端蓋內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在左端蓋上，右軸向位移傳感器位于右端蓋內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在右端蓋上，左保護軸承位于螺桿軸左端徑向外側(cè)，并與螺桿軸形成機械保護間隙，右保護軸承位于螺桿軸右端徑向外側(cè)，并與螺桿軸形成機械保護間隙，左保護軸承位于左端蓋徑向內(nèi)側(cè)，并通過左保護軸承壓環(huán)固定安裝在左端蓋上，右保護軸承位于右端蓋徑向內(nèi)側(cè)，并通過右保護軸承壓環(huán)固定安裝在右端蓋上。
[0025]所述的軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承為純電磁軸承或永磁偏置磁軸承。
[0026]所述的螺桿軸為無磁3J40不銹鋼材料。
[0027]所述的螺桿軸中部設有兩段旋向相反的梯形螺旋槽。
[0028]所述的機座為低導磁不銹鋼lCrl8Ni9Ti材料。
[0029]所述的機座和端蓋兩端密封固定連接。
[0030]所述的密封環(huán)為鉛錫合金或無鉛錫合金。
[0031]本發(fā)明的原理是:
[0032]如圖1所示，壓縮機處于工作狀態(tài)下，通過軸向磁軸承、左徑向磁軸承、中徑向磁軸承和右徑向磁軸承，保持轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與定子系統(tǒng)的徑向和軸向間隙，當轉(zhuǎn)子系統(tǒng)受到某一干擾后，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的徑/軸向間隙發(fā)生變化時，徑/軸向位移傳感器及時檢測徑/軸向間隙的變化量，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞至磁軸承控制器，通過控制徑/軸向磁軸承線圈電流的大小，增加/減小徑/軸向磁軸承的電磁力，維持磁懸浮系統(tǒng)的徑/軸向間隙均勻，消除干擾影響，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的完全懸浮支承，隨后啟動電機，利用電機驅(qū)動轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動，通過螺桿軸上兩段旋向相反的梯形螺旋槽，將液體從機座兩端的進油孔輸送至中間的出油孔，從而達到輸油的目的。為了更準確地檢測轉(zhuǎn)子位移信號，在每個徑向磁軸承旁邊放置一個徑向位移傳感器。其中，左徑向位移傳感器用于檢測左徑向磁軸承處的位移，中徑向位移傳感器用于檢測中徑向磁軸承處的位移，右徑向位移傳感器用于檢測右徑向磁軸承處的位移。由于螺桿軸較長，在螺桿軸左端和右端各放置一軸向位移傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的軸向位移，通過對上軸向位移傳感器和下軸向位移傳感器的檢測信號進行差分處理后，將信號傳送磁軸承控制器，提高軸向磁軸承控制精度。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0034](I)采用磁軸承支承技術(shù)，消除了機械軸承的摩擦磨損，無需潤滑，提高了壓縮機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，延長了壓縮機的使用壽命；(2)采用電機和壓縮機的一體化設計，使得壓縮機結(jié)構(gòu)更加簡潔緊湊，且能夠在油液中工作，可直接將其放置于管道內(nèi)部，降低了管道建設和運營成本。
[0035]具體實施例:
[0036]如圖1所示，磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，主要由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和定子系統(tǒng)兩部分組成，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要包括:軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)2、左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子、螺桿軸4、中徑向位移傳感器檢測環(huán)5、中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子、電機7轉(zhuǎn)子、壓環(huán)8、右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10 ;定子系統(tǒng)主要包括:軸向磁軸承I定子、左徑向磁軸承3定子、中徑向磁軸承6定子、電機7定子、右徑向磁軸承9定子、機座11、軸向磁軸承定子自鎖螺母12、左徑向磁軸承定子自鎖螺母13、左徑向位移傳感器14、出油口接頭15、中徑向磁軸承定子自鎖螺母16、中徑向位移傳感器17、電機定子自鎖螺母18、右徑向磁軸承定子自鎖螺母19、右徑向位移傳感器20、左端蓋21A、右端蓋21B、左密封環(huán)22A、右密封環(huán)22B、左軸向位移傳感器23A、右軸向位移傳感器23B、左保護軸承24A、右保護軸承24B、左保護軸承壓環(huán)25A和右保護軸承壓環(huán)25B ;磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和磁懸浮定子系統(tǒng)之間通過軸向磁軸承1、左徑向磁軸承3、中徑向磁軸承6和右徑向磁軸承9實現(xiàn)非機械接觸的穩(wěn)定懸浮，軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)2和左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子均位于螺桿軸4左端徑向外側(cè)，軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)2和左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子左偵牝并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，左徑向位移傳感器檢測環(huán)2位于軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子右側(cè)和左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子位于軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子和左徑向位移傳感器檢測環(huán)2右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，中徑向位移傳感器檢測環(huán)5、中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子、電機7轉(zhuǎn)子、壓環(huán)8、右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10均位于螺桿軸4右端徑向外側(cè)，中徑向位移傳感器檢測環(huán)5位于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)5右側(cè)和電機7轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，電機7轉(zhuǎn)子位于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過壓環(huán)8固定安裝在螺桿軸4上，右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子位于壓環(huán)8右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，右徑向位移傳感器檢測環(huán)10位于右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，軸向磁軸承I定子、左徑向磁軸承3定子、中徑向磁軸承6定子、電機7定子和右徑向磁軸承9定子位于機座11徑向內(nèi)側(cè)，軸向磁軸承I定子位于軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過軸向磁軸承定子自鎖螺母12固定安裝在機座11徑向內(nèi)側(cè)，左徑向磁軸承3定子位于左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過左徑向磁軸承定子自鎖螺母13固定安裝在機座11徑向內(nèi)側(cè)，左徑向位移傳感器14位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)2徑向外側(cè)和左徑向磁軸承3定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在左徑向磁軸承3定子上，出油口接頭15位于機座11上端，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，中徑向磁軸承6定子位于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過中徑向磁軸承定子自鎖螺母16固定安裝在機座11徑向內(nèi)側(cè)，中徑向位移傳感器17位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)5徑向外側(cè)和中徑向磁軸承6定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在中徑向磁軸承6定子上，電機7定子位于電機7轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過電機定子自鎖螺母18固定安裝在機座11徑向內(nèi)側(cè)，右徑向磁軸承9定子位于右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過右徑向磁軸承定子自鎖螺母19固定安裝在機座11徑向內(nèi)側(cè)，右徑向位移傳感器20位于右徑向磁軸承9定子右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10徑向外側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在右徑向磁軸承9定子上，左端蓋21A位于機座11左側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，右端蓋2IB位于機座11右側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，左密封環(huán)22A位于機座11和左端蓋21A徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座11和左端蓋21A間的結(jié)合部，右密封環(huán)22B位于機座11和右端蓋21B徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座11和右端蓋21B間的結(jié)合部，左軸向位移傳感器23A位于左端蓋21A內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在左端蓋21A上，右軸向位移傳感器23B位于右端蓋21B內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在右端蓋21B上，左保護軸承24A位于螺桿軸4左端徑向外側(cè)，并與螺桿軸4形成機械保護間隙，右保護軸承24B位于螺桿軸4右端徑向外側(cè)，并與螺桿軸4形成機械保護間隙，左保護軸承24A位于左端蓋21A徑向內(nèi)側(cè)，并通過左保護軸承壓環(huán)25A固定安裝在左端蓋2IA上，右保護軸承24B位于右端蓋2IB徑向內(nèi)側(cè)，并通過右保護軸承壓環(huán)25B固定安裝在右端蓋21B上。
[0037]圖2a為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剖視圖，圖2b為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要包括:軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)2、左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子、螺桿軸4、中徑向位移傳感器檢測環(huán)5、中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子、電機7轉(zhuǎn)子、壓環(huán)8、右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10，軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)2和左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子位于螺桿軸4左端徑向外側(cè)，中徑向位移傳感器檢測環(huán)5、中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子、電機7轉(zhuǎn)子、壓環(huán)8、右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)10位于螺桿軸4右端徑向外側(cè)，軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子位于螺桿軸4最左端，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，左徑向位移傳感器檢測環(huán)2位于軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)2右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，中徑向位移傳感器檢測環(huán)5位于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子左側(cè)位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)5左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，電機7轉(zhuǎn)子位于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過壓環(huán)8固定安裝在螺桿軸4上，右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子位于壓環(huán)8右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上，右徑向位移傳感器檢測環(huán)10位于右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸4上。
[0038]圖3a為本發(fā)明中定子系統(tǒng)剖視圖，圖3b為本發(fā)明中定子系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)示意圖，定子系統(tǒng)主要包括:軸向磁軸承I定子、左徑向磁軸承3定子、中徑向磁軸承6定子、電機7定子、右徑向磁軸承9定子、機座11、軸向磁軸承定子自鎖螺母12、左徑向磁軸承定子自鎖螺母13、左徑向位移傳感器14、出油口接頭15、中徑向磁軸承定子自鎖螺母16、中徑向位移傳感器17、電機定子自鎖螺母18、右徑向磁軸承定子自鎖螺母19、右徑向位移傳感器20、左端蓋21A、右端蓋21B、左密封環(huán)22A、右密封環(huán)22B、左軸向位移傳感器23A、右軸向位移傳感器23B、左保護軸承24A、右保護軸承24B、左保護軸承壓環(huán)25A和右保護軸承壓環(huán)25B，軸向磁軸承I定子位于機座11左端徑向內(nèi)側(cè)，并通過軸向磁軸承定子自鎖螺母12固定安裝在機座11上，左徑向磁軸承3定子位于軸向磁軸承I定子右側(cè)，并通過左徑向磁軸承定子自鎖螺母13固定安裝在機座11上，左徑向位移傳感器14位于左徑向磁軸承3定子左端面，并通過緊固螺釘固定安裝在左徑向磁軸承3定子上，出油口接頭15位于機座11上端，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，中徑向磁軸承6定子位于機座11右端徑向內(nèi)側(cè)，并通過中徑向磁軸承定子自鎖螺母16固定安裝在機座11上，中徑向位移傳感器17位于中徑向磁軸承6定子左端面，并通過緊固螺釘固定安裝在中徑向磁軸承6定子上，電機7定子位于中徑向磁軸承6定子右側(cè),并通過電機定子自鎖螺母18固定安裝在機座11上,右徑向磁軸承9定子位于電機7定子右側(cè)，并通過右徑向磁軸承定子自鎖螺母19固定安裝在機座11上，右徑向位移傳感器20位于右徑向磁軸承9定子右端面，并通過緊固螺釘固定安裝在右徑向磁軸承9定子上，左端蓋21A位于機座11左側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，右端蓋21B位于機座11右側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座11上，左密封環(huán)22A位于機座11和左端蓋2IA徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座11和左端蓋2IA間的結(jié)合部，右密封環(huán)22B位于機座11和右端蓋21B徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座11和右端蓋21B間的結(jié)合部，左軸向位移傳感器23A位于左端蓋2IA內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在左端蓋2IA上，右軸向位移傳感器23B位于右端蓋21B內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在右端蓋21B上，左保護軸承24A位于左端蓋2IA徑向內(nèi)側(cè)，并通過左保護軸承壓環(huán)25A固定安裝在左端蓋2IA上，右保護軸承24B位于右端蓋2IB徑向內(nèi)側(cè)，并通過右保護軸承壓環(huán)25B固定安裝在右端蓋2IB上。
[0039]圖4為本發(fā)明中螺桿軸4三維結(jié)構(gòu)示意圖，其材料為無磁3J40不銹鋼，左保護軸承外圓柱面401與左保護軸承24A內(nèi)孔形成保護間隙，軸向磁軸承外圓柱面402用于軸向磁軸承I轉(zhuǎn)子的過盈配合定位安裝，左徑向位移傳感器檢測環(huán)外圓柱面403用于左徑向位移傳感器檢測環(huán)2的過盈配合定位安裝，左徑向磁軸承轉(zhuǎn)子外圓柱面404用于左徑向磁軸承3轉(zhuǎn)子的過盈配合定位安裝，中徑向位移傳感器檢測環(huán)外圓柱面405用于中徑向位移傳感器檢測環(huán)5的過盈配合定位安裝，中徑向磁軸承轉(zhuǎn)子外圓柱面406用于中徑向磁軸承6轉(zhuǎn)子的過盈配合定位安裝，電機轉(zhuǎn)子外圓柱面407用于電機7轉(zhuǎn)子和壓環(huán)8的定位安裝,右徑向磁軸承轉(zhuǎn)子外圓柱面408用于右徑向磁軸承9轉(zhuǎn)子的過盈配合定位安裝，右徑向位移傳感器檢測環(huán)外圓柱面409用于右徑向位移傳感器檢測環(huán)10的過盈配合定位安裝，右保護軸承外圓柱面410與右保護軸承24B內(nèi)孔形成保護間隙，螺桿軸4中部左側(cè)為逆時針梯形螺旋槽，右側(cè)為順時針梯形螺旋槽。
[0040]圖5為本發(fā)明中機座11三維結(jié)構(gòu)示意圖，其材料為低導磁不銹鋼lCrl8Ni9Ti其材料為低導磁不銹鋼ICrlSN1Ti材料，左端蓋緊固螺紋孔1101和右端蓋緊固螺紋孔1109用于左端蓋21A和右端蓋21B的固定安裝，左進油管螺紋孔1102和右進油管螺紋孔1106分別用于左進油管和右進油管連接，左進油孔1103和右進油孔1107分別用于油液的輸入，出油孔螺紋孔1104用于出油口接頭15固定安裝，出油孔1105用于油液的輸出，基座安裝過孔1108用于磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機與基座安裝,右徑向磁軸承定子內(nèi)圓柱面1110用于右徑向磁軸承9定子的定位安裝，電機定子安裝槽1111用于電機7定子的定位安裝,中徑向磁軸承定子內(nèi)圓柱面1112用于中徑向磁軸承6定子的定位安裝,左徑向磁軸承定子內(nèi)圓柱面1113用于左徑向磁軸承3定子的定位安裝，軸向磁軸承定子安裝槽1114用于軸向磁軸承I定子的定位安裝。
[0041]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和定子系統(tǒng)兩部分； 所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括依次安裝在螺桿軸(4)上的軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)、左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子、中徑向位移傳感器檢測環(huán)(5)、中徑向磁軸承(6)的轉(zhuǎn)子、電機(7)的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)(8)、右徑向磁軸承(9)的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)(10)； 所述定子系統(tǒng)包括依次安裝在機座(11)上的軸向磁軸承(I)的定子、左徑向磁軸承(3)的定子、中徑向磁軸承(6)的定子、電機(7)的定子、右徑向磁軸承(9)的定子，還包括軸向磁軸承定子自鎖螺母(12)、左徑向磁軸承定子自鎖螺母(13)、左徑向位移傳感器(14)、出油口接頭(15)、中徑向磁軸承定子自鎖螺母(16)、中徑向位移傳感器(17)、電機定子自鎖螺母(18)、右徑向磁軸承定子自鎖螺母(19)、右徑向位移傳感器(20)、左端蓋(21A)、右端蓋(21B)、左密封環(huán)(22A)、右密封環(huán)(22B)、左軸向位移傳感器(23A)、右軸向位移傳感器(23B)、左保護軸承(24A)、右保護軸承(24B)、左保護軸承壓環(huán)(25A)和右保護軸承壓環(huán)(25B)； 所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與所述定子系統(tǒng)之間通過所述軸向磁軸承(I)、左徑向磁軸承(3)、中徑向磁軸承(6)和右徑向磁軸承(9)實現(xiàn)非機械接觸的磁懸浮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子、左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)和左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子均位于螺桿軸(4)左端徑向外側(cè)，軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)和左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)位于軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子右側(cè)和左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子位于軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子和左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)右側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，中徑向位移傳感器檢測環(huán)(5)、中徑向磁軸承(6)的轉(zhuǎn)子、電機(7)的轉(zhuǎn)子、壓環(huán)(8)、右徑向磁軸承(9)的轉(zhuǎn)子和右徑向位移傳感器檢測環(huán)(10)均位于螺桿軸⑷右端徑向外側(cè)，中徑向位移傳感器檢測環(huán)(5)位于中徑向磁軸承(6)的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，中徑向磁軸承(6)的轉(zhuǎn)子位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)(5)右側(cè)和電機(7)的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，電機(7)的轉(zhuǎn)子位于中徑向磁軸承(6)的轉(zhuǎn)子右側(cè)，并通過壓環(huán)(8)固定安裝在螺桿軸(4)上，右徑向磁軸承(9)的轉(zhuǎn)子位于壓環(huán)⑶右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)(10)左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，右徑向位移傳感器檢測環(huán)(10)位于右徑向磁軸承(9)的轉(zhuǎn)子左側(cè)，并通過過盈配合安裝在螺桿軸(4)上，軸向磁軸承(I)的定子、左徑向磁軸承(3)的定子、中徑向磁軸承￠)的定子、電機(7)的定子和右徑向磁軸承(9)的定子位于機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，軸向磁軸承(I)的定子位于軸向磁軸承(I)的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過軸向磁軸承定子自鎖螺母(12)固定安裝在機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，左徑向磁軸承(3)的定子位于左徑向磁軸承(3)的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過左徑向磁軸承定子自鎖螺母(13)固定安裝在機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，左徑向位移傳感器(14)位于左徑向位移傳感器檢測環(huán)(2)徑向外側(cè)和左徑向磁軸承(3)的定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在左徑向磁軸承(3)的定子上，出油口接頭(15)位于機座(11)上端，并通過緊固螺釘安裝在機座(11)上，中徑向磁軸承(6)的定子位于中徑向磁軸承￠)的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過中徑向磁軸承定子自鎖螺母(16)固定安裝在機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，中徑向位移傳感器(17)位于中徑向位移傳感器檢測環(huán)(5)徑向外側(cè)和中徑向磁軸承￠)的定子左側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在中徑向磁軸承(6)的定子上，電機(7)的定子位于電機(7)的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過電機定子自鎖螺母(18)固定安裝在機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，右徑向磁軸承(9)的定子位于右徑向磁軸承(9)的轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，并通過右徑向磁軸承定子自鎖螺母(19)固定安裝在機座(11)徑向內(nèi)側(cè)，右徑向位移傳感器(20)位于右徑向磁軸承(9)的定子右側(cè)和右徑向位移傳感器檢測環(huán)(10)徑向外側(cè)，并通過緊固螺釘固定安裝在右徑向磁軸承(9)的定子上，左端蓋(21A)位于機座(11)左側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座(11)上，右端蓋(21B)位于機座(11)右側(cè)，并通過緊固螺釘安裝在機座(11)上，左密封環(huán)(22A)位于機座(11)和左端蓋(21A)徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座(11)和左端蓋(21A)間的結(jié)合部，右密封環(huán)(22B)位于機座(11)和右端蓋(21B)徑向外側(cè)，并通過焊錫焊接在機座(11)和右端蓋(21B)間的結(jié)合部，左軸向位移傳感器(23A)位于左端蓋(21A)內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在左端蓋(21A)上，右軸向位移傳感器(23B)位于右端蓋(21B)內(nèi)，并通過緊固螺釘固定安裝在右端蓋(21B)上，左保護軸承(24A)位于螺桿軸(4)左端徑向外側(cè)，并與螺桿軸(4)形成機械保護間隙，右保護軸承(24B)位于螺桿軸(4)右端徑向外側(cè)，并與螺桿軸(4)形成機械保護間隙，左保護軸承(24A)位于左端蓋(21A)徑向內(nèi)側(cè)，并通過左保護軸承壓環(huán)(25A)固定安裝在左端蓋(21A)上，右保護軸承(24B)位于右端蓋(21B)徑向內(nèi)側(cè)，并通過右保護軸承壓環(huán)(25B)固定安裝在右端蓋(21B)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的軸向磁軸承(I)、左徑向磁軸承(3)、中徑向磁軸承(6)和右徑向磁軸承(9)為純電磁軸承或永磁偏置磁軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的螺桿軸(4)為無磁3J40不銹鋼材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的螺桿軸(4)中部設有兩段旋向相反的梯形螺旋槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的機座(II)為低導磁不銹鋼lCrl8Ni9Ti材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的機座(11)和端蓋(21)兩端密封固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁懸浮單軸直驅(qū)壓縮機，其特征在于，所述的密封環(huán)(22)為鉛錫合金或無鉛錫合金。
【文檔編號】F04C23/02GK104373352SQ201410617445
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】劉強, 葉郭波, 曹建樹, 陳家慶, 焦向東, 許振川, 楊萬錄, 楊壯壯, 王旭, 徐沛青, 邢昕 申請人:北京石油化工學院