技术摘要：
本发明提供了一种主被动磁悬浮轴承，包括转轴和定子，转轴穿插于定子的中心孔内，定子包括依次同轴连接的主动轴向控制磁环、第一永磁体、径向导磁环、第二永磁体以及被动轴向控制导磁环；转轴上形成有推力盘、径向转子叠片以及被动转子齿，径向转子叠片位于推力盘和被  全部
背景技术：
磁悬浮轴承主要用于高转速的旋转设备中，当磁悬浮轴承应用于鼓风机、压缩机 等场合时，由于叶轮进出口压力差，会在转子上产生非常大的轴向载荷，因此对整个磁轴承 系统的轴向负载能力提出较高要求。 为了提高轴向负载能力，通常采用增大轴向线圈中电流的方法，由于线圈产生的 铜损耗与通入电流的平方成正比，这种情况下，系统的铜损耗增加，而且线圈电流能增大程 度势必要受到后续电子设备的限制；除了上述方法外，也可以将径向磁极改为锥形结构，使 径向磁轴承既能提供径向力，也能提供部分轴向力。这种情况中，锥形结构只能提供一个方 向的轴向力，而且锥形结构增加了径向控制的困难度，轴承整体的设计难度也增大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种主被动磁悬浮轴承，以解决现有技术磁悬浮轴承轴向控 制不稳定、约束能力差、耗能高的问题。 为实现上述目的，本发明提供了一种主被动磁悬浮轴承，包括转轴和定子，所述转 轴穿插于所述定子的中心孔内，所述定子包括依次同轴连接的主动轴向控制磁环、第一永 磁体、径向导磁环、第二永磁体以及被动轴向控制导磁环； 所述转轴上形成有推力盘、径向转子叠片以及被动转子齿，所述径向转子叠片位 于所述推力盘和所述被动转子齿之间； 所述主动轴向控制磁环内侧开设有环形凹槽，部分所述推力盘位于所述环形凹槽 内，并与所述环形凹槽内壁之间形成轴向气隙，所述环形凹槽的槽底设置有与所述主动轴 向控制磁环同轴设置的轴向线圈； 所述径向导磁环内设置有径向定子铁芯，所述径向定子铁芯上形成多个定子齿， 多个所述定子齿围绕所述径向转子叠片周向均匀分布，每个所述定子齿上均设置有径向线 圈，所述定子齿与所述径向转子叠片之间形成径向气隙； 所述第一永磁体和所述第二永磁体的磁极方向相反； 所述被动轴向控制导磁环与所述被动转子齿相对应，并形成被动齿部气隙。 可选地，所述径向导磁环和所述第二永磁体之间设置有导磁连接环。 可选地，所述径向导磁环、径向定子铁芯以及径向转子叠片由硅钢片制成； 所述主动轴向控制磁环、被动轴向控制导磁环、导磁连接环、推力盘以及被动转子 齿材料为Cr40或DT4； 所述第一永磁体和所述第二永磁体均由铁氧体永磁材料或稀土永磁材料制成。 可选地，所述被动轴向控制导磁环具有多个环形磁极，所述被动转子齿的数量与 4 CN 111609035 A 说　明　书 2/4 页 所述环形磁极的数量相等，多个所述环形磁极与多个所述被动转子齿一一对应设置。 可选地，所述环形磁极的轴向厚度小于或等于所述推力盘轴向厚度的三分之一。 可选地，所述径向气隙的尺寸范围为0.1mm～0.6mm，所述被动齿部气隙的尺寸为 所述径向气隙的尺寸的2.5倍。 可选地，所述第一永磁体的厚度为所述第二永磁体厚度的2倍以上。 可选地，所述推力盘和所述被动转子齿均与所述转轴一体成型，所述径向转子叠 片嵌在所述转轴上开设的环形凹槽内。 可选地，所述推力盘和所述被动转子齿的外径均大于所述转轴的外径，所述径向 转子叠片的外径等于所述转轴的外径。 可选地，所述第一永磁体和所述第二永磁体的S极相对设置。 本实施方式提供的主被动磁悬浮轴承，在对转轴轴向控制上，设置主动轴向控制 和被动轴向控制两部分，主动轴向控制通过主动轴向控制磁环、第一永磁体、推力盘以及轴 向线圈共同实现；被动轴向控制通过第二永磁体、被动轴向控制导磁环以及被动转子齿等 结构共同实现。通过主动轴向控制和被动轴向控制的结合，使得系统的整体稳定性提高，轴 向约束能力明显提高，其中被动轴向控制不需要控制线圈以及控制线圈所需要的控制器， 降低了整个轴承的整体损耗。 附图说明 图1是本发明一实施方式中主被动磁悬浮轴承的轴向截面示意图； 图2是图1中主被动磁悬浮轴承的磁路示意图，其中隐藏了部分部件的剖面线，以 便于观察磁路路径； 图3是图1中主被动磁悬浮轴承的径向截面示意图； 图4是图3中主被动磁悬浮轴承中径向线圈产生的磁路示意图。 附图标记： 10-转轴；11-推力盘；111-轴向气隙；12-径向转子叠片；13-被动转子齿； 20-定子；21-主动轴向控制磁环；22-第一永磁体；23-径向导磁环；24-第二永磁 体；25-被动轴向控制导磁环；251-被动齿部气隙；252-环形磁极；26-轴向线圈；27-径向定 子铁芯；271-径向气隙；28-径向线圈；29-导磁连接环。