磁悬浮电机轴径向位移检测及定位装置、方法和磁悬浮鼓风机
阅读说明：本技术 磁悬浮电机轴径向位移检测及定位装置、方法和磁悬浮鼓风机 (Magnetic suspension motor shaft radial displacement detection and positioning device and method and magnetic suspension air blower ) 是由 钟仁志 袁军 于 2021-05-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及磁悬浮电机轴传感器领域,尤其涉及一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置。该装置包括传感器支架和多个径向传感器；传感器支架设置有用于电机轴穿过的轴孔,径向传感器感应端与电机轴径向相对齐；多个径向传感器分别独自固定在传感器支架上,并且多个径向传感器之间不相互连接。该装置通过去除径向传感器的多余连接材料,减少传感器耗材的使用,降低径向传感器成本。(The invention relates to the field of magnetic suspension motor shaft sensors, in particular to a magnetic suspension motor shaft radial displacement detection device. The device comprises a sensor support and a plurality of radial sensors; the sensor bracket is provided with a shaft hole for the motor shaft to pass through, and the sensing end of the radial sensor is radially aligned with the motor shaft; the plurality of radial sensors are respectively and independently fixed on the sensor bracket, and the plurality of radial sensors are not connected with each other. The device reduces the use of sensor consumptive material through getting rid of radial sensor's unnecessary connecting material, reduces radial sensor cost.)
技术领域
本发明涉及磁悬浮电机轴传感器领域，尤其涉及一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置、定位装置及方法和磁悬浮鼓风机。
背景技术
磁悬浮电机轴转速高，为避免电机轴产生较大的径向抖动，需要实时检测电机轴转动过程中的径向位移变化，发生径向抖动立即进行抑制，从而保证电机轴以超稳、超静的状态高速转动。电机轴的径向检测一般为非接触式，就是利用距离传感器实时检测，检测结果变化量超过预设值及判定为发生径向抖动，需要及时进行主动抑制。
中国实用新型专利申请(公开号CN209945245U，公开日：20200114)公开了一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置，包括电感线圈、呈环状的安装板与电路板，电路板安装于安装板顶面上；安装板中间开设第一通孔，第一通孔的边缘开设线圈固定槽，线圈固定槽边上设夹板，电感线圈通过胶体固定在两块夹板之间；夹板增大了粘胶面积，电感线圈定位牢固；粘胶固定方式实现了小体积电感线圈的安装，提高成品率，降低电涡流传感器的制造成本；电感线圈体积小，使得整个磁悬浮电机轴径向位移检测装置结构紧凑，体积小，无冗余设计，适合大批量生产，有利于使用该电涡流传感器的设备的小型化；电感线圈体积小，可同时设置多个，从而得到电机轴的精确的动态位移信号。
现有技术存在以下不足：径向传感器为环形，结构复杂并且体积较大，而且存在较大部分的多余连接材料，从而造成传感器材料的浪费。
发明内容
本发明的目的是：针对上述问题，提出通过去除径向传感器的多余连接材料，减少传感器耗材的使用，降低径向传感器成本的一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置，其特征在于，该装置包括传感器支架和多个径向传感器；传感器支架设置有用于电机轴穿过的轴孔，径向传感器感应端与电机轴径向相对齐；多个径向传感器分别独自固定在传感器支架上，并且多个径向传感器之间不相互连接。
作为优选，四个径向传感器沿着传感器支架的径向两两相对分布，并且两对径向传感器的轴线相互垂直。
作为优选，径向传感器径向最内侧为圆弧形状，并且多个径向传感器径向最内侧的圆弧贴合于同一圆形。
作为优选，径向传感器为马蹄型结构。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮电机轴径向传感器定位装置，包括传感器支架、多个径向传感器和定位工装；传感器支架与定位工装为可拆卸连接；定位工装设置有圆柱形的定位凸台和圆环形状的定位凹槽，定位凸台穿过轴孔并且定位凸台圆柱外表面与径向传感器径向最内侧的圆弧相贴合；传感器支架底面贴合于定位凹槽底面，传感器支架径向最外侧圆弧表面贴合于定位凹槽圆弧侧面。
作为优选，传感器支架与定位工装为螺钉或者螺栓相连接。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮电机轴径向传感器定位方法，该方法采用一种磁悬浮电机轴径向传感器定位装置，该方法包括以下的步骤：
(S1)将传感器支架底面贴合于定位凹槽底面，传感器支架径向最外侧圆弧表面贴合于定位凹槽圆弧侧面；
(S2)使用螺钉将传感器支架与定位工装紧固；
(S3)将四组径向传感器径向最内侧的圆弧与定位凸台圆柱外表面相贴合对其进行定位并且安装于传感器支架上；
(S4)拆掉传感器支架与定位工装的螺钉后，将传感器支架安装至鼓风机机壳并且径向传感器感应端与电机轴相衔接完成磁悬浮电机轴径向传感器定位过程。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮鼓风机，该鼓风机包括电机轴、径向轴承组件、轴向轴承组件、传感器支架和多个径向传感器；多个径向轴承组件支撑端分别与电机轴两端相接触，并且轴向轴承组件限位端与电机轴一端相连接。
作为优选，轴向轴承组件包括推力盘、轴向轴承定子组合和轴承外圈；轴向轴承定子组合包括第一轴承定子和第二轴承定子；第一轴承定子设置有沿着左右方向贯穿的散热孔，第二轴承定子设置有沿着上下方向分布并且内凹的散热凹槽，并且散热凹槽上端通过散热孔与外部相连通；推力盘下端两侧面与轴承外圈相应内侧面之间存在第一散热缝隙，推力盘上端两侧面与第二轴承定子相应内侧面之间存在第二散热缝隙；轴承外圈设置有第一腔体和与外部连通的第二腔体，第一散热缝隙上端、散热凹槽下端和第二散热缝隙下端分别与第一腔体相连通，第二散热缝隙上端与第二腔体相连通。第二腔体包括竖直腔体和水平腔体，竖直腔体下端与第二散热缝隙上端相连通，竖直腔体上端通过水平腔体与外部相连通。
作为优选，竖直腔体位于水平腔体对称中心下方。
本发明采用上述技术方案的一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置的优点是：
将相互连接的径向传感器分为多个独立的径向传感器并且分别固定至传感器支架上，去除径向传感器的多余连接材料，使传感器耗材减少三分之二，大大节约了成本。
附图说明
图1为本发明的磁悬浮鼓风机的结构示意图。
图2、图3为磁悬浮电机轴径向传感器定位装置的结构示意图。
图4、图5为定位工装的结构示意图。
图6为现有径向传感器的结构示意图。
图7为本发明的径向传感器的结构示意图。
图8为轴向轴承组件的结构示意图。
73-螺钉、L1-散热风道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
一种磁悬浮电机轴径向位移检测装置，该装置包括传感器支架1和多个径向传感器2；传感器支架1设置有用于电机轴穿过的轴孔3，径向传感器2感应端与电机轴径向相对齐；多个径向传感器2分别独自固定在传感器支架1上，并且多个径向传感器2之间不相互连接。四个径向传感器2沿着传感器支架1的径向两两相对分布，并且两对径向传感器2的轴线相互垂直。此种方式中，将相互连接的径向传感器分为多个独立的径向传感器并且分别固定至传感器支架1上，去除径向传感器的多余连接材料，使传感器耗材减少三分之二，大大节约了成本。
径向传感器2径向最内侧为圆弧形状，并且多个径向传感器2径向最内侧的圆弧贴合于同一圆形。径向传感器2为马蹄型结构。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮电机轴径向传感器定位装置，包括传感器支架1、多个径向传感器2和定位工装4；传感器支架1与定位工装4为可拆卸连接；定位工装4设置有圆柱形的定位凸台5和圆环形状的定位凹槽6，定位凸台5穿过轴孔3并且定位凸台5圆柱外表面与径向传感器2径向最内侧的圆弧相贴合；传感器支架1底面贴合于定位凹槽6底面，传感器支架1径向最外侧圆弧表面贴合于定位凹槽6圆弧侧面。传感器支架1与定位工装4为螺钉或者螺栓相连接。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮电机轴径向传感器定位方法，该方法采用一种磁悬浮电机轴径向传感器定位装置，该方法包括以下的步骤：
(S1)将传感器支架1底面贴合于定位凹槽6底面，传感器支架1径向最外侧圆弧表面贴合于定位凹槽6圆弧侧面；
(S2)使用螺钉将传感器支架1与定位工装4紧固；
(S3)将四组径向传感器2径向最内侧的圆弧与定位凸台5圆柱外表面相贴合对其进行定位并且安装于传感器支架1上；
(S4)拆掉传感器支架1与定位工装4的螺钉后，将传感器支架1安装至鼓风机机壳并且径向传感器2感应端与电机轴相衔接完成磁悬浮电机轴径向传感器定位过程。
此种方式中，传感器支架1的径向位置被定位凹槽6圆弧侧面定位，径向传感器2的径向位置被定位凸台5圆柱外表面定位，径向传感器2的轴向位置被传感器支架1顶面定位；从而使得径向传感器2在径向方向和轴向方向都与传感器支架1具有确定的相对位置，保证了径向传感器2的安装精度。
另外，本发明还公开了一种磁悬浮鼓风机，该鼓风机包括电机轴11、径向轴承组件12、轴向轴承组件13、传感器支架1和多个径向传感器2；多个径向轴承组件12支撑端分别与电机轴11两端相接触，并且轴向轴承组件13限位端与电机轴11一端相连接。
轴向轴承组件13包括推力盘7、轴向轴承定子组合8和轴承外圈9；轴向轴承定子组合 8包括第一轴承定子81和第二轴承定子82；第一轴承定子81设置有沿着左右方向贯穿的散热孔83，第二轴承定子82设置有沿着上下方向分布并且内凹的散热凹槽84，并且散热凹槽 84上端通过散热孔83与外部相连通；推力盘7下端两侧面与轴承外圈9相应内侧面之间存在第一散热缝隙71，推力盘7上端两侧面与第二轴承定子82相应内侧面之间存在第二散热缝隙72；轴承外圈9设置有第一腔体91和与外部连通的第二腔体92，第一散热缝隙71上端、散热凹槽84下端和第二散热缝隙72下端分别与第一腔体91相连通，第二散热缝隙72上端与第二腔体92相连通；第二腔体92包括竖直腔体93和水平腔体94，竖直腔体93下端与第二散热缝隙72上端相连通，竖直腔体93上端通过水平腔体94与外部相连通。竖直腔体93 位于水平腔体94对称中心下方。推力盘7高速旋转时带动气流流动，外部气流分别沿着第一散热缝隙71进入第一腔体91和依次沿着散热孔83和散热凹槽84进入第一腔体91，而后第一腔体91中的气流沿着第二散热缝隙72进入到第二腔体92流动至轴承外部从而完成气流流动过程；在气流流动过程中形成散热风路，显著降低推力轴承定子及绕组温度，使推力轴承组件可以在更好的工况内安全稳定的工作。
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