[實用新型]一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420258899.2
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN203836075U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 張鐵林
• 申請（專利權）人: 張鐵林
• 主分類號: F16F15/30
• 分類號: F16F15/30;F16C32/04
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

1.一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，包括飛輪軸（1），在飛輪軸（1）上安裝有盤式儲能飛輪（2），在飛輪軸（1）的上下兩端分別安裝有上部機械軸承（3）和下部機械軸承（4），在上部機械軸承（3）的外圍安裝有上部阻尼器（5），在下部機械軸承（4）的外圍安裝有下部阻尼器（6），其特征在于：所述盤式儲能飛輪（2）與上部機械軸承（3）之間的飛輪軸（1）上安裝有上部徑向永磁軸承內環(huán)（10），盤式儲能飛輪（2）與下部機械軸承（4）之間的飛輪軸（1）上安裝有下部徑向永磁軸承內環(huán)（14），上部徑向阻尼器（8）和下部徑向阻尼器（9）分別固定于與上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）和下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）相對應的真空容器內壁上，上部徑向阻尼器（8）和下部徑向阻尼器（9）內側分別安裝有上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）和下部徑向永磁軸承外環(huán)（15）；盤式儲能飛輪（2）與下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）之間的飛輪軸（1）上安裝有軸向永磁軸承內環(huán)（12），在真空容器內壁上對應軸向永磁軸承內環(huán)（12）的位置設置有軸向永磁軸承外環(huán)（13）；所述的上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）、上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）、軸向永磁軸承內環(huán)（12）、軸向永磁軸承外環(huán)（13）、下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）和下部徑向永磁軸承外環(huán)（15）均是由多個充磁方向不同的環(huán)形永磁磁鋼構成的Halbach陣列。

2.根據權利要求1所述的一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述的上部機械軸承（3）和下部機械軸承（4）均為具有脫離功能的機械軸承；上部阻尼器（5）、下部阻尼器（6）、上部徑向阻尼器（8）和下部徑向阻尼器（9）均為擠壓膜阻尼器。

3.根據權利要求1所述的一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述的上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）的上端面比上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）的上端面低δmm、下部徑向永磁軸承外環(huán)（15）的上端面比下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）的上端面低δmm。

4.一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，包括飛輪軸（1），在飛輪軸（1）上安裝有筒式儲能飛輪（2’），在飛輪軸（1）的上下兩端分別安裝有上部機械軸承（3）和下部機械軸承（4），在上部機械軸承（3）的外圍安裝有上部阻尼器（5），在下部機械軸承（4）的外圍安裝有下部阻尼器（6），其特征在于：所述飛輪軸（1）的圓周外側、筒式儲能飛輪（2’）內設置有靜止的支撐套筒（7），在支撐套筒（7）的上下兩端的環(huán)形槽內分別安裝有上部徑向阻尼器（8）和下部徑向阻尼器（9），在上部徑向阻尼器（8）的外圍安裝有上部徑向永磁軸承內環(huán)（10），在下部徑向阻尼器（9）的外圍安裝有下部徑向永磁軸承內環(huán)（14），在支撐套筒（7）的外圍、上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）和下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）之間安裝有軸向永磁軸承內環(huán)（12），在筒式儲能飛輪（2’）內圓壁的上下兩端、對應上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）以及下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）的位置分別設置有上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）和下部徑向永磁軸承外環(huán)（15），在筒式儲能飛輪（2’）內圓壁的中部、對應軸向永磁軸承內環(huán)（12）的位置設置有軸向永磁軸承外環(huán)（13）；所述的上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）、上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）、軸向永磁軸承內環(huán)（12）、軸向永磁軸承外環(huán)（13）、下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）和下部徑向永磁軸承外環(huán)（15）均是由多個充磁方向不同的環(huán)形永磁磁鋼構成的Halbach陣列。

5.根據權利要求4所述的一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述的筒式儲能飛輪（2’）為上端封閉、下端開口的圓筒形。

6.根據權利要求4所述的一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述的上部機械軸承（3）和下部機械軸承（4）均為具有脫離功能的機械軸承；上部阻尼器（5）、下部阻尼器（6）、上部徑向阻尼器（8）和下部徑向阻尼器（9）均為擠壓膜阻尼器。

7.根據權利要求4所述的一種Halbach陣列磁懸浮軸承與轉子支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述的上部徑向永磁軸承外環(huán)（11）的上端面比上部徑向永磁軸承內環(huán)（10）的上端面高δmm、下部徑向永磁軸承外環(huán)（15）的上端面比下部徑向永磁軸承內環(huán)（14）的上端面高δmm。