本实用新型属于机械结构设计领域，尤其是涉及一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器。
背景技术：
磁悬浮轴承的设计过程中，由于结构的限制，常常只能使用径轴向传感器，即将轴向传感器布置在转子的径向上。特别是电感式径轴向传感器，现有的方式是通过改变传感器探头所对应转子上导磁材料的面积，改变传感器定子的电感，从而检测到转子与定子的相对位移。
但是传感器探头所对应的导磁材料面积变化所引起的电感量的变化，相对于定转子间隙变化给电感量带来的变化量比较小，这就使这种径轴向电感式传感器的灵敏度比较低。特别是磁悬浮轴承在工作中，对位移信号的灵敏度要求很高，这种径轴向传感器的灵敏度往往不能满足要求，造成了轴承控制精度降低，大大影响了轴承工作的稳定性。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，针对上述电感式径轴向传感器灵敏度低的缺点，本实用新型将轴承定转子的结构进行了改进，在定子叠片探头改为楔形，同时与之对应的转子部分也改为斜面，传感器定、转子设计的倾斜角度相同。
当定、转子发生轴向的相对位移时，电感式传感器探头所对应转子导磁材料的面积产生变化的同时，定、转子之间的气隙同时变化，这两种变化叠加起来起来，就大幅度的增加了电感式径轴向传感器的灵敏度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，包括传感器定子叠片以及传感器转子叠片，传感器定子叠片设置在传感器转子叠片内部；
传感器定子叠片向内延伸设有安装位，安装位上还安装有传感器定子线圈；
传感器定子叠片的外表面向传感器转子叠片方向延伸形成凸起部，传感器转子叠片设有与其对应的凹陷部，凸起部包括传感器探头；
传感器探头用于检测传感器定子叠片与传感器转子叠片之间的气隙变化。
进一步的，传感器转子内壁的中部为不导磁材料，不导磁材料的两端为导磁的传感器转子叠片，传感器定子叠片为导磁材料。
进一步的，转子叠片方向延伸形成的凸起部为楔形，传感器转子叠片的凹陷部为与凸起部对应的楔形凹陷。
进一步的，传感器定子叠片包括相互平行设置的传感器第一定子叠片和传感器第二定子叠片；
第一定子叠片和传感器第二定子叠片分别安装有第一传感器探头和第二传感器探头。
进一步的，传感器探头用于检测传感器定子叠片与传感器转子叠片之间的导磁面积重合面积的变化。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器具有以下优势：
本实用新型所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器克服了现有径轴向电感传感器灵敏度低的缺点，采用楔形的电感式传感器探头和相同斜度的转子，使得在定转子发生轴向相对运动时，传感器探头对应的转子导磁材料面积与定转子间的气隙同时产生变化，增大了传感器探头电感的变化，从而大大增加了传感器的灵敏度。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器整体示意图；
图2为本实用新型实施例所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器结构示意图。
附图标记说明：
1-传感器第一定子叠片；2-传感器第二定子叠片；3-安装位；4-传感器定子线圈；5-第一凸起部；6-第二凸起部；7-第一传感器探头；8-第二传感器探头；9-传感器转子叠片；10-第一分界部；11-第二分界部。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，包括传感器定子叠片以及传感器转子叠片9，传感器定子叠片设置在传感器转子叠片9外部；
传感器定子叠片包括相互平行且对称设置的传感器第一定子叠片1和传感器第二定子叠片2；
传感器第一定子叠片1以及传感器第二定子叠片2分别向转子方向延伸形成第一安装位3以及第二安装位3，第一安装位3以及第二安装位3的端部分别安装有第一传感器探头7以及第一传感器探头7；
第一安装位3的端部向转子方向延伸形成第一凸起部5，第二安装位3的端部向转子方向延伸形成第二凸起部6，第一凸起部5以及第二凸起部6的截面为楔形，传感器转子叠片9的凹陷部的截面为与凸起部对应的倒楔形凹陷；
第一凸起部5以及第二凸起部6以传感器第一定子叠片1和传感器第二定子叠片2的对称面镜面对称；
传感器探头用于检测传感器定子叠片与传感器转子叠片9之间的气隙变化，第一安装位3以及第二安装位3上安装有传感器定子线圈4。
传感器转子叠片9的柱面外壁沿传感器转子的轴线方向依次为第一导磁部、不导磁部以及第二导磁部；
第一安装位3以及第二安装位3的端部为导磁材料；
传感器转子叠片9的柱面外壁的第一导磁部与不导磁部连接部位具有第一分界部10，传感器转子叠片9的柱面外壁的第二导磁部与不导磁部连接部位具有第二分界部11；
第一安装位3的端面与第一分界部10相对设置，第二安装位3的端面与第二分界部11相对设置。
凹陷部包括水平面以及设置在水平面两端的斜坡面，第一分界部10以及第二分界部11与斜坡面对应设置。
斜坡面靠近不导磁的一端距离转子转轴的距离小于斜坡面远离不导磁的一端距离转子转轴的距离。
传感器转子叠片9的剖面为长边具有向内凹陷的倒梯形的长方形。
如图1和图2所示，当转子相对定子向左移动时，左侧传感器的探头与转子相对应的导磁材料面积增加，同时定转子间的气隙减小，这两者同时使左侧探头的电感量增加，同时右侧传感器探头与转子相对应的导磁材料面积减小，同时定转子间的气隙增大，这两者同时使右侧探头的电感量减小。将左右两个探头信号进行差动，可以进一步增加传感器的灵敏度。
本实用克服了现有径轴向电感传感器灵敏度低的缺点，采用楔形的电感式传感器探头和相同斜度的转子，使得在定转子发生轴向相对运动时，传感器探头对应的转子导磁材料面积与定转子间的气隙同时产生变化，增大了传感器探头电感的变化，从而大大增加了传感器的灵敏度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，其特征在于：包括传感器定子叠片以及传感器转子叠片(9)，传感器定子叠片设置在传感器转子叠片(9)外部；
传感器定子叠片包括相互平行且对称设置的传感器第一定子叠片(1)和传感器第二定子叠片(2)；
传感器第一定子叠片(1)以及传感器第二定子叠片(2)分别向转子方向延伸形成第一安装位(3)以及第二安装位(3)，第一安装位(3)以及第二安装位(3)的端部分别安装有第一传感器探头(7)以及第一传感器探头(7)；
第一安装位(3)的端部向转子方向延伸形成第一凸起部(5)，第二安装位(3)的端部向转子方向延伸形成第二凸起部(6)，第一凸起部(5)以及第二凸起部(6)的截面为楔形，传感器转子叠片(9)的凹陷部的截面为与凸起部对应的倒楔形凹陷；
第一凸起部(5)以及第二凸起部(6)以传感器第一定子叠片(1)和传感器第二定子叠片(2)的对称面镜面对称；
传感器探头用于检测传感器定子叠片与传感器转子叠片(9)之间的气隙变化，第一安装位(3)以及第二安装位(3)上安装有传感器定子线圈(4)。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，其特征在于：传感器转子叠片(9)的柱面外壁沿传感器转子的轴线方向依次为第一导磁部、不导磁部以及第二导磁部；
第一安装位(3)以及第二安装位(3)的端部为导磁材料；
传感器转子叠片(9)的柱面外壁的第一导磁部与不导磁部连接部位具有第一分界部(10)，传感器转子叠片(9)的柱面外壁的第二导磁部与不导磁部连接部位具有第二分界部(11)；
第一安装位(3)的端面与第一分界部(10)相对设置，第二安装位(3)的端面与第二分界部(11)相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，其特征在于：凹陷部包括水平面以及设置在水平面两端的斜坡面，第一分界部(10)以及第二分界部(11)与斜坡面对应设置。
4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，其特征在于：斜坡面靠近不导磁部的一端距离转子转轴的距离小于斜坡面远离不导磁部的一端距离转子转轴的距离。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承中高灵敏度电感式径轴向位移传感器，其特征在于：传感器转子叠片(9)的剖面为长边具有向内凹陷的倒梯形的长方形。
技术总结