[發明專利]立式永磁懸浮余熱發電機

有效

• 申請號: 201710138948.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN107023328B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 張鋼;蔡森;周靛;袁昆鵬;謝彩琴;楊凱
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D25/16;F01D25/12;H02K1/27
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發明涉及一種立式永磁懸浮余熱發電機，由發電機外殼，膨脹機的蝸殼和葉輪，轉軸，定子系統，轉子系統，上軸承部件和下軸承部件組成。其中膨脹機蝸殼安裝在發電機外殼上，葉輪與發電機轉子相連接，發電機轉軸與轉子相連，由上軸承部件和下軸承部件支承，上軸承部件和下軸承部件固定在外殼上，發電機定子固定在外殼上，與轉子之間有氣隙。膨脹機蝸殼吸收余熱資源的高溫蒸汽，推動發電機葉輪轉動，從而帶動發電機發電。本發明設計合理，結構緊湊，運行可靠，采用永磁懸浮軸承支承，無需油潤滑，磨損小，壽命長，能夠在高轉速下運行，采用通冷卻水的方式進行降溫，能夠充分利用工廠里的余熱資源，起到環保，節能作用，有著廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及一種立式永磁懸浮余熱發電機，主要應用于發電機領域。

背景技術

磁懸浮軸承是利用永磁體或電磁體所產生的磁場力將轉子懸浮于空中，使轉子和定子之間沒有任何機械接觸的一種高性能軸承。與傳統機械軸承相比，它具有磨損小，能耗低，轉速高，壽命長，無需潤滑及無油污染等優點，特別適用于高速，真空，超凈等特殊環境，在能源交通，軍工醫療，航空航天以及機器人等高科技領域有著廣闊的應用前景。永磁懸浮軸承作為磁懸浮軸承的一種，完全依靠磁體本身所產生的永久磁力或超導磁力來實現轉軸在部分自由度上的穩定懸浮。相比主動磁懸浮軸承，具備體積小，無功耗，結構簡單的優點。

永磁懸浮軸承所具備的一系列優點決定了它具有極其重要的應用價值。近年來，將永磁懸浮軸承應用于發電機領域取得了一系列的成果，但都屬于低轉速發電機，且對于永磁軸承的設計至今還未形成一套系統的、通用的方法。因此研究一種高轉速的永磁懸浮發電機，使其能大規模的工業應用很有必要。

發明內容

本發明就是為了克服現有的技術不足，提供一種立式永磁懸浮余熱發電機，用于工業余熱回收的發電環節，旨在一方面使永磁軸承能夠工業化，發揮其優勢，使其應用于發電機領域，另一方面能夠帶來發電機技術方向的革新。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種立式永磁懸浮余熱發電機，包括發電機外殼，膨脹機蝸殼，葉輪，發電機轉軸，上軸承部件，定子繞組，定子鐵芯，轉子壓板一，轉子磁鋼，轉子鐵芯，轉子壓板二，下軸承部件；所述膨脹機蝸殼固定在發電機外殼上，葉輪與發電機轉軸相連接，發電機轉軸與轉子鐵芯相連，并由上軸承部件和下軸承部件支承，上軸承部件和下軸承部件固定在發電機外殼上，所述轉子鐵芯與轉子磁鋼相連；發電機的所述定子鐵芯和定子繞組相連，定子鐵芯固定在發電機外殼上，發電機定子與轉子之間有氣隙，轉子壓板一和轉子壓板二蓋在發電機轉子兩端起到密封作用；余熱資源在膨脹機的作用下，產生高溫氣體，從膨脹機蝸殼進入，推動葉輪轉動，從而帶動發電機轉軸轉動，使發電機發電。

所述上軸承部件包括上端蓋一，外套一，內套，輔助軸承，外隔圈，內隔圈，頂座，碟簧；所述上端蓋一通過六角圓頭螺釘與發電機外殼相連接，外套一通過內六角圓頭螺釘與上端蓋一相連，外套一上開有冷卻水孔，用于輸送冷卻水，內套上開有螺旋槽，用于冷卻水循環，外套一焊接在內套上，內套上的螺旋槽需與外套一上的冷卻水孔相對齊；冷卻水通過外套一的冷卻水孔，在內套外面螺旋槽進行循環，對高轉速的余熱發電機起到降溫作用；所述內隔圈，外隔圈用于分開上下兩個輔助軸承，輔助軸承起到支承發電機轉軸和徑向定位的作用，上輔助軸承上面放置頂座，頂座上放置碟簧，碟簧的作用在于壓緊頂座，從而壓緊上下輔助軸承。