[發(fā)明專利]軸向磁懸浮旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110340026.7
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103089812A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卓向東
• 申請（專利權(quán)）人: 卓向東
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軸向磁懸浮旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是把垂直軸旋轉(zhuǎn)設(shè)備(例如鼓風(fēng)機(jī))或軸向拉力旋轉(zhuǎn)設(shè)備(如螺旋槳飛機(jī)的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)系統(tǒng))的主軸用磁懸浮軸承懸浮起來，使主軸及其負(fù)載物的重力或載荷完全用磁懸浮軸承懸浮起來，保持主軸及其負(fù)載在靜止和旋轉(zhuǎn)時，平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的載荷100％處于懸空狀態(tài)。其懸浮力來自于異性相斥軸向磁懸浮軸承。屬于磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)在各種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)支撐都是依靠傳統(tǒng)機(jī)械軸承，例如02105914.4和201020503605.X等鼓風(fēng)機(jī)都是采用機(jī)械軸承作為旋轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)，其他的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)例如水輪機(jī)、泵、螺旋槳飛機(jī)及洗衣機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，都是盡可能采用水平軸形式，用機(jī)械軸承支撐，然而水平軸機(jī)械軸承在高速旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生巨大的摩擦發(fā)熱現(xiàn)象，摩擦耗能非常大。這樣大量的寶貴能源都是在傳動過程中消耗掉了，并沒有實際用于我們的日常生活。大量的能源消耗會導(dǎo)致碳排放量增加，產(chǎn)生溫室氣體，導(dǎo)致地球變暖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的主軸及其載荷的重力或者反作用力完全懸浮起來，100％消除旋轉(zhuǎn)時的重力或者反作用力的摩擦阻力，徹底消除反作用力的摩擦耗能。

本發(fā)明的原理是把“具有磁穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多環(huán)互套的軸向磁懸浮軸承”安裝在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的主軸上，旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(如鼓風(fēng)機(jī)葉輪)安裝在主軸上，使主軸在垂直水平方向處于完全懸浮狀態(tài)；主軸通過機(jī)械裝置使其保持在整個軸承的中心位置，同時能夠旋轉(zhuǎn)；動力軸與懸浮主軸保持轉(zhuǎn)動連接，或者動力主軸與懸浮主軸為一個整體。

主軸上的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以替換為鼓風(fēng)機(jī)葉輪、泵的葉輪、水輪機(jī)葉輪、洗衣機(jī)滾筒、風(fēng)扇葉片、飛機(jī)的螺旋槳、渦扇式發(fā)動機(jī)的葉片及直升機(jī)葉片等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，也可以支撐大型攪拌設(shè)備的容器。其承載力的方向只要是平行于懸浮軸的方向即可，不要求絕對垂直于水平面。

這樣旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直主軸和負(fù)載旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的重量就完全被懸浮起來，旋轉(zhuǎn)時的重力摩擦為零，這樣主要旋轉(zhuǎn)部分的摩擦耗能就沒有了，整機(jī)試驗結(jié)果證明，經(jīng)過磁懸浮改裝之后的鼓風(fēng)機(jī)，可以獲得非常好的節(jié)能效果。重力摩擦耗能的特點是重量越大，轉(zhuǎn)速越高，摩擦耗能也越大，而垂直軸磁懸浮軸承的特點是，無論重量和轉(zhuǎn)速如何增加，摩擦耗能都不會增加。使用磁懸浮軸承在大型產(chǎn)品是的節(jié)能效果更加明顯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多環(huán)互套軸向磁懸浮軸承鼓風(fēng)機(jī)的徑向剖面構(gòu)造圖。

圖2是本發(fā)明的多環(huán)互套磁懸浮軸承直升機(jī)旋轉(zhuǎn)懸掛系統(tǒng)的徑向剖面構(gòu)造圖。

圖3是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)兩側(cè)同時安裝磁懸浮軸承的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的徑向剖面構(gòu)造圖。

圖4是本發(fā)明的主軸為整體結(jié)構(gòu)的磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)的徑向剖面構(gòu)造圖。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1中，懸浮旋轉(zhuǎn)主軸(1)、動力軸(2)、外固定體(3)、大磁環(huán)(4)、小磁環(huán)(5)、導(dǎo)磁體(6)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)及主軸徑向固定結(jié)構(gòu)(8)等部分組成；旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(9)固定在懸浮旋轉(zhuǎn)主軸(1)上；多個小磁環(huán)(5)固定在懸浮主軸(1)上，磁環(huán)間隙中安裝導(dǎo)磁體(6)；主軸(1)套在外固定體(3)的內(nèi)側(cè)，被徑向固定結(jié)構(gòu)(8)以機(jī)械轉(zhuǎn)動方式固定在整個軸承的中心位置，并能夠軸向位移和自轉(zhuǎn)；多個大磁環(huán)(4)及其磁環(huán)之間導(dǎo)磁體(6)安裝在外固定體(3)內(nèi)側(cè)；每個大磁環(huán)(4)套一個小磁環(huán)(5)，磁環(huán)端面平行排列，大小磁環(huán)端面極性互為反極；動力軸(2)通過旋轉(zhuǎn)連接方式與旋轉(zhuǎn)主軸(1)連接，連接處有間隙。

懸浮旋轉(zhuǎn)主軸(1)與動力軸(2)之間是斷開的，當(dāng)然懸浮主軸在徑向固定結(jié)構(gòu)(8)與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)之間也可以斷開，采用旋轉(zhuǎn)連接方式傳動。

只要把旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)替換成鼓風(fēng)機(jī)或者泵的葉輪，就是垂直軸磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)或垂直軸磁懸浮泵。

如果整個系統(tǒng)水平擺放，把旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)替換成飛機(jī)螺旋槳，就可以把螺旋槳飛機(jī)推進(jìn)方向的摩擦阻力完全消除，成為磁懸浮螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)。

在磁懸浮旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)水平擺放的情況下，還可以用渦扇式發(fā)動機(jī)的葉片來替代，旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)，就可以把渦扇發(fā)動機(jī)的推進(jìn)方向的摩擦阻力完全消除，成為磁懸浮式渦扇發(fā)動機(jī)。

圖2與圖1的基本磁懸浮結(jié)構(gòu)和傳動結(jié)構(gòu)完全相同，只是把圖1中的旋轉(zhuǎn)葉輪(7)改成直升機(jī)升力葉片(7)，是證明該產(chǎn)品可以用于直升機(jī)旋轉(zhuǎn)懸掛系統(tǒng)的一個實施例。