[實用新型]垂立軸磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920072091.4
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN201521398U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐建一
• 申請（專利權(quán)）人: 唐建一
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：磁學(xué)，磁懸浮，風(fēng)力發(fā)電機

技術(shù)背境：

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機有其優(yōu)點，但內(nèi)中的二個機械軸承的軸向承力不均勻且徑向還要受風(fēng)力的頂推和扭絞，磨損極大，壽命很短，此弊端成為發(fā)展的瓶頸！解決方案是用無模擦的磁懸浮軸承，美國的電磁軸承，過于復(fù)雜，成本極高，只能是實驗品；專利：20061012279.4中，復(fù)雜而成本高；專利：200710099004.X中采用全部的向上提昇的磁支承合力，需加軸向的限位裝置.

發(fā)明內(nèi)容：

發(fā)明目的：采用適合于垂立軸風(fēng)力發(fā)電機的磁懸浮軸承，要高效而結(jié)構(gòu)簡易，成本不高，調(diào)試方便，性價比理想，易于投產(chǎn).

技術(shù)方案：

采用磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合的結(jié)構(gòu)，具體如下：

磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合的具體結(jié)構(gòu)，為；磁懸浮軸承由箍套在垂立軸上的軸磁盤和按裝在外殼內(nèi)的相對應(yīng)的殼磁盤組成，磁盤：軸磁盤和殼磁盤，都由至少一個磁環(huán)構(gòu)成，磁盤及磁環(huán)都是同軸于垂立軸並都是軸向的磁性；組合中至少有二套產(chǎn)生軸向的對峙磁力的磁懸浮軸承：一套施加給旋轉(zhuǎn)體以軸向的向下的磁力，另一套施加較大的向上的磁力，向上的和向下的磁力之差值，作為對旋轉(zhuǎn)體在軸向平衡旋轉(zhuǎn)體的重量的支承力；組合中的磁懸浮軸承，包括：吸型磁懸浮軸承和斥型磁懸浮軸承；斥型磁懸浮軸承的軸磁盤和同磁性的殼磁盤是軸向相斥的，吸型磁懸浮軸承的軸磁盤和異磁性的殼磁盤，在軸向相吸外，還處于徑向的磁極耦合態(tài)，隱含賦于旋轉(zhuǎn)體具有徑向定位效應(yīng)的支承剛度的耦合力；組合可以和能起到定位和保護(hù)作用的機械軸承，互補地使用.

當(dāng)調(diào)節(jié)到軸向的支承合力等于或很接近于旋轉(zhuǎn)體的重量時，旋轉(zhuǎn)體處于軸向的：磁懸浮或準(zhǔn)磁懸浮態(tài)，則，旋轉(zhuǎn)體對機械軸承的軸向壓力和機械軸承的軸向承力得以消除或緩釋和減負(fù)，使機械軸承的軸向磨擦力以及磨損也相應(yīng)地消除或有效地減小.

吸型磁懸浮軸承的徑向的磁極耦合態(tài)和具有的耦合力的作用是：當(dāng)連有風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)體在不規(guī)則的風(fēng)力的頂推下，所述的吸型磁懸浮軸承的軸磁盤和殼磁盤之間也相應(yīng)地會產(chǎn)生徑向的位移和角度扭變，機械軸承也會受到相應(yīng)的徑向力和斜側(cè)向力，此時，磁極耦合態(tài)所激發(fā)出反向的耦合力，能有效地抗御上述影響並賦于旋轉(zhuǎn)體以支承剛度，使機械軸承能夠在徑向和側(cè)向的承力得以消除或緩釋，減少了機械軸承的徑向和斜側(cè)向的磨擦力和磨損.

旋轉(zhuǎn)體為：內(nèi)轉(zhuǎn)式的連有風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子及箍套有軸磁盤的旋轉(zhuǎn)的垂立軸，即：轉(zhuǎn)軸，軸磁盤隨轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)；殼磁盤裝在連有定子的固定的外殼：定殼內(nèi)：轉(zhuǎn)軸受到了組合的軸向的支承力，並具有被吸型磁懸浮軸承所賦于的徑向的支承剛度；旋轉(zhuǎn)體如果是外轉(zhuǎn)式的連有風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子及裝有殼磁盤的旋轉(zhuǎn)的外殼，即：轉(zhuǎn)殼，殼磁盤隨轉(zhuǎn)殼而旋轉(zhuǎn)，軸磁盤箍套在連有定子的固定的垂立軸：定軸上；轉(zhuǎn)殼受到組合的軸向支承力和被賦于了徑向的支承剛度.

磁盤的結(jié)構(gòu)是在同軸的鐵盤面上貼裝有不同環(huán)徑的磁環(huán)，相鄰磁環(huán)間都有開距，軸磁盤的各軸磁環(huán)分別地和相對應(yīng)的殼磁盤的各殼磁環(huán)相對應(yīng).

采用：雙吸型的組合，轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)殼受到了合成支承力和支承剛度，能省用一個機械軸承，原來用二個機械軸承的外殼內(nèi)，可以只用一個了.

如組合為：吸斥型：吸型磁懸浮軸承和斥型磁懸浮軸承合成的軸向支承力，而徑向支承剛度由吸型磁懸浮軸承來提供，此組合也可以省用一個機械軸承.雙斥型：二套斥型磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)；兩軸向?qū)Τ饬铣傻闹С辛Γ罐D(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)殼，定位于軸向的磁懸浮態(tài).而如果采用：雙組合結(jié)構(gòu)：同時用：雙斥型和雙吸型；分別形成軸向的和徑向的磁懸浮；則，殼內(nèi)的二個機械軸承，可以全都免用.

有益效果：

對峙磁力式的組合的結(jié)構(gòu)，可使軸向的支承力的調(diào)節(jié)范圍加大，因?qū)ξ痛艖腋≥S承的軸向磁吸力需求量大而徑向的支承剛度大增，使磁懸浮軸承的實際效用增加，以向局部或全部地取代機械軸承，即：磁懸浮軸承化的理想的目標(biāo)，提供了可供選擇的方案.

附圖說明：編號及附圖：

編號：1，轉(zhuǎn)軸??2，風(fēng)葉組??3，轉(zhuǎn)子??4，定殼??5，定子??6，吸型磁懸浮軸承??7，吸型磁懸浮軸承的殼磁盤??8，吸性磁懸浮軸承的軸磁盤??9，鐵板??10，磁環(huán)??11，機械軸承??12，斥型磁懸浮軸承15，斥型磁懸浮軸承的殼磁盤??16，斥型磁懸浮軸承的軸磁盤

附圖：圖1：吸斥型的組合：總圖

具體實施方法：實施例1：吸斥型的組合的結(jié)構(gòu)及作用見：圖1在內(nèi)轉(zhuǎn)式的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸1的上部連有風(fēng)葉組2，轉(zhuǎn)軸1的中部裝有轉(zhuǎn)子3，在固定的外殼：定殼4的定子5的上部怖有：吸型磁懸磁懸浮軸承6，它6由固定在定殼4內(nèi)的殼磁盤7和下方的箍套在轉(zhuǎn)軸1上的異磁性的軸磁盤8組成，7和8之間有軸向開距，殼磁盤7和軸磁盤8為異性相吸，因而轉(zhuǎn)軸1受到了軸向的上吸磁力，調(diào)整開距可調(diào)節(jié)上吸磁力的大小；在轉(zhuǎn)子3的下方，裝有機械軸承11，在機械軸承11的下方，怖有：斥型磁懸浮軸承12，它12由殼磁盤15和下方的同磁性的軸磁盤16所組成，殼磁盤15和軸磁盤16為同性相斥，因而轉(zhuǎn)軸1的下部受到了軸向的下斥磁力，同樣，調(diào)整開距以調(diào)節(jié)下斥磁力的大小；磁盤都由同軸于轉(zhuǎn)軸1的並都具有軸向磁性的貼裝于鐵板9面的磁環(huán)10組成；因而，轉(zhuǎn)軸1受到了吸斥型組合的上吸磁力和所對峙的較小的下斥磁力的合成的軸向的支承力，當(dāng)總調(diào)到：上吸磁力和下斥磁力之差值：等于或很接近于轉(zhuǎn)軸1的總重量(包括：風(fēng)葉組，轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸的自重，磁盤)，則，轉(zhuǎn)軸1處于軸向磁懸浮或準(zhǔn)磁懸浮態(tài)；吸型磁懸浮軸承6的吸力的需求增大，則，賦于轉(zhuǎn)軸1的徑向的支承剛度也大增，轉(zhuǎn)軸1的上部的一個機械軸承可以省用，機械軸承11僅起保護(hù)作用.