軸向剖面圖。
【具體實施方式】
[0038]參考圖1開始說明,圖1示出本發明的模塊化電動機和磁性軸承組件的實例,包括用于使電動機6驅動轉子4旋轉所需要的所有的機械元件,同時借助徑向磁性軸承7、8和軸向磁性軸承3保持轉子懸浮、沒有實體接觸。
[0039]模塊化組件包括外殼1,可以調整電動機6和磁性軸承3、7和8的所有物理參數。定位外殼I包括具有垂直于縱向軸線X-X’的平面基準表面17的第一端部16,以及對軸向磁性軸承3形成支承的第二端部22。
[0040]定位外殼I還包括呈現出具有外圓柱形基準表面15的第一端、固定于第二端部22的第二端、帶有冷卻液流動通道11的設在外面上的中央部分10、具有用于冷卻電動機6和磁性軸承7、8的氣態冷卻流體進入的開口 18的第一中間部分、以及具有用于氣態冷卻流體退出的開口 19的第二中間部分。定位外殼I的圓柱形壁14的中央部分10還包括在其外面的第一和第二端處的密封圈罩體12、13,其中冷卻液流體通道11在它們之間。
[0041]具有作為其軸線的縱向軸線X-X’的轉子4呈現出具有內圓柱形基準表面41的第一端和垂直于縱向軸線X-X’的平面基準表面42。在此第一端,轉子4還具有錐形螺紋,用于接收功能構件的連接元件,例如如下所述的葉輪。在轉子4的另一端,例如螺栓44的連接構件將轉子4固定于軸向接合3的轉子平面45。
[0042]電動機6具有安裝在轉子4的外表面上的電樞60和安裝在定位外殼I的所述圓柱形壁14的中央部分的內面上的定子,定子包括由鐵磁疊片的堆疊制成的芯61,以及與芯61相關聯的繞組。
[0043]徑向磁性軸承7、8可以是相同的并且它們布置在電動機6的相對端。它們中的每一個具有安裝在轉子4的外表面上由鐵磁材料制成的環形電樞70、80,以及由支撐繞組72、82的磁軛71、81制成且安裝在定位外殼I的所述圓柱形壁14的中間部分的各內面上的定子電磁體。
[0044]軸向接合3包括垂直于縱向軸線X-X’安裝在轉子4的第二端的轉子電樞45,以及安裝在軸向接合支承22且位于轉子電樞45的相對側的兩個定子子組件31、33和32、34。
[0045]模塊組件還包括用于探測轉子4相對于定位外殼I的軸向和徑向位置的第一和第二位置探測器75、85,其中位置探測器分別布置在第一徑向磁性軸承7和第二徑向磁性軸承8附近,并且優選地可以是電感類型的。
[0046]第一輔助機械軸承91或緊急軸承布置在定位外殼I的第一端部6和轉子4的第一端之間,第二輔助機械軸承92布置在定位外殼I的第二端部22和轉子4的第二端之間。輔助機械軸承91和92僅在電動機6開始或停止時、或磁性軸承7、8故障的情況下投入使用。
[0047]參考圖2至5,下面參考圖1描述利用電動機和磁性軸承制造旋轉機械的方法的說明。
[0048]因此,本發明的用于制造旋轉機械的方法包括第一步驟i)通過組裝制造如圖1中所示的模塊化電動機和磁性軸承組件:
[0049]a)定位外殼I包括呈現出垂直于縱向軸線X-X’的平面基準表面17的第一端部16、形成軸向磁性接合3的支承的第二端部22、呈現出具有外圓柱形基準表面15的第一端的圓柱形壁14、固定于所述第二端部22的第二端、設在外面上帶有用于冷卻液流動的通道11的中央部分10、設有用于氣態流體進入的開口 18的第一中間部分、以及設有用于氣態流體退出的開口 19的第二中間部分;
[0050]b)轉子4具有所述縱向軸線X-X’作為其軸線并且呈現出設有內圓柱形基準表面41和垂直于所述縱向軸線X-X’的第一端;
[0051]c)電動機6包括安裝在所述定位外殼I的所述圓柱形壁14的中央部分10的內面上的定子61、62和安裝在轉子4的外表面上的電樞70 ;
[0052]d)第一徑向磁性軸承7包括安裝在所述定位外殼I的所述圓柱形壁14的第一中間部分的內面上的定子71、72和安裝在所述轉子4的外表面上的電樞70 ;
[0053]e)第二徑向磁性軸承8包括安裝在所述定位外殼I的所述圓柱形壁14的第二中間部分的內面上的定子81、82和安裝在所述4的外表面上的電樞80 ;
[0054]f)軸向接合3包括垂直于所述縱向軸線X-X’安裝在所述轉子4的第二端的轉子電樞45和安裝在所述軸向接合支承22上的兩個定子子組件31、33 ;32、34 ;
[0055]g)第一輔助機械軸承91布置在所述定位外殼I的所述第一端部16和所述轉子4的所述第一端之間;
[0056]h)第二輔助機械軸承92布置在所述定位外殼I的所述第二端部22和所述轉子4的第二端部之間;
[0057]本發明的用于制造如圖2中所示的旋轉機械的方法,包括步驟ii)將所述模塊化電動機和磁性軸向組件滑動到包括具有呈現出內表面151的圓柱形壁的主外殼150中,使所述內表面的部分157與所述外圓柱形基準表面15配合,并且使所述主外殼150的第一平面端面158與所述第一端部16的所述平面基準表面17配合。平面端面158可包括中心在軸線X-X’上的用于接收密封圈(見圖2和3)的圓形凹槽159。
[0058]本發明的用于制造如圖2所示的旋轉機械的方法,最后包括步驟iii)通過使所述第二外殼251、256的端部256與所述主外殼150的所述第一平面端面158相鄰靠,通過將所述功能構件252與所述轉子4的所述第一端連接,并且通過將其相對于所述內圓柱形基準表面41和所述轉子4的所述平面基準表面42設置,組裝包括第二外殼251、256的功能單元250和功能構件252。
[0059]圖2和3中看見,主外殼150包括用于氣態冷卻流體進入的開口,該開口面對用于氣態流體進入的位于定位外殼I的第一中間部分中的其中一個開口 18,主外殼還包括面對用于氣態流體退出的位于定位外殼I的第二中間部分中的其中一個開口 19、用于氣態冷卻流體退出的開口 156,以及導引至定位外殼I的中央部分10的冷卻液通道的冷卻流體入口153和冷卻流體出口 154。
[0060]在圖2和3的實施方式中,主外殼150還包括位于軸向磁性接合3以外的防漏封閉端壁152。
[0061]圖3表示由按照本發明組裝的模塊化電動機和磁性軸承組件50產生的機械,帶有主外殼150和功能單元250。
[0062]因此,本發明可以適合多種材料制成且呈現各種形狀和厚度的主外殼150,提供內表面151,尤其是圓柱形定位表面157,以及平面端表面158,匹配模塊化組件50的基準表面15、17。由此減少了涉及界面的條件,并且涉及定位磁性軸承7、8、軸向接合3、傳感器75、85、以及電動機6的所有的條件相對于定位外殼I在模塊化組件50中預先確定,從而在組裝模塊化組件50與主外殼150和功能單元250、尤其是涉及軸向和徑向位置探測器75、85時無需額外的調整。
[0063]此外,考慮到用于電動機6和用于磁性軸承7、8的冷卻回路,當模塊化組件50并入特定旋轉機械中時需要進行的改裝非常小,因為液體冷卻回路已經由定位外殼的中央部分10中的通道包括,而且它足夠提供用于主外殼150的壁中冷卻液的入口 153和出口 154,無需進行其它復雜的加工操作。以相同的方式,因為定位外殼I的中間部分中多個開口 18、10的存在,很容易將冷卻氣體進入孔155和冷卻氣體退出孔156相對于定位外殼I的各開口 18、19 定位。
[0064]本發明可呈現各種實施方式并且可適用于開放或密封的系統,以及具有一個或兩個功能單元的系統。
[0065]通過實例,在變體中,應當注意到,布置在圖2和3的主外殼150的端面158中的凹槽159和對應的密封圈,可以相同的方式設在功能單元250的第二外殼251、256的端部256 中。
[0066]圖4示出旋轉機械的實例,其中,主外殼350具有有厚度的圓柱形壁,限定在軸向磁性接合3以外的、垂直于縱向軸線X-X’的另外的平面基準表面360。在這種情況下,主外殼350是開放的并且不包括圖2和3的主外殼150的端面152。另外,在圖4的實施方式中,基準351和353至358分別對應于圖2和3中所示的主外殼150的基準151和153至158,并且對應的元件不再描述。
[0067]圖5示出旋轉機械的實例,包括圖1所示種類的模塊化電動機和磁性軸承組件50,與例如參考圖2和3所描述的第一功能單元250、以及第二功能單元450相關,其類似于功能單元250,該功能單元具有元件451、452和456,分別對應于圖2至5的功能單元250的元件251、252和256。在圖5的實施方式中,其具有形成功能單元250和450的部分的葉輪252、452,所述功能單元連接于模塊化組件50的兩端,模塊化組件50的軸向接合的轉子電樞支承呈現出與可動構件452配合的圓柱形基準表面43,該可動構件固定于轉子4。該圓柱形基準表面43與用來配合可動構件252的圓柱形表面255 (圖2)的圓柱形基準表面(圖1)起到相同作用。圖