專利名稱：磁拉力器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁力器件，特別是一種磁拉力器。
背景技術：
現(xiàn)有的風力發(fā)電機，絕大多數(shù)為水平軸式，其軸承為傳統(tǒng)的機械接觸式滾動或滑 動軸承。水平軸式風力發(fā)電機轉(zhuǎn)軸受力情況比通用的水平軸發(fā)電機惡劣得多。通用的水平 軸發(fā)電機的軸承主要支撐轉(zhuǎn)子軸的重力并抵抗徑向擾動使軸定心運轉(zhuǎn)，而水平軸式風力發(fā) 電機轉(zhuǎn)軸除了受重力和徑向擾動力作用，還受到兩個嚴重力的作用一是安裝在軸2外伸 端的風扇葉輪1(如圖1示)的重力作用，二是承受風對風扇葉輪水平方向的沖擊力。風扇 葉輪1的重力，使風力發(fā)電機3 (支持電機3的塔桿為9)的轉(zhuǎn)軸2對軸承產(chǎn)生懸臂力，靠近 風扇葉輪1的軸承承受下壓力，遠離風扇葉輪1的軸承承受上頂力。下壓力、上頂力、風水 平方向的沖擊力使軸承處于惡劣的工作狀態(tài)，即應力集中，摩擦力(矩)大，磨損加劇。摩 擦力(矩)導致水平軸式風力發(fā)電機起動風速(目前約為3m/s)大，不能捕獲3m/s以下的 風力發(fā)電，特別是摩擦力(矩)降低了發(fā)電機3的發(fā)電效率；應力集中和摩擦力，使軸承磨 損加劇，縮減其壽命?？傊?，現(xiàn)有的水平軸式風力發(fā)電機存在高摩擦力、高摩擦轉(zhuǎn)矩、高啟動 風速及低發(fā)電效率的嚴重缺陷，業(yè)內(nèi)稱為“三高一低問題”。為了克服風扇葉輪1的重力對 風力發(fā)電機軸承產(chǎn)生懸臂力，本人發(fā)明了“非平衡磁力軸承”。而克服風通過風扇葉輪1及 轉(zhuǎn)軸2對軸承產(chǎn)生的水平(軸)方向的沖壓力，目前未見較為滿意的技術方案，也幾乎沒有 成熟的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設計一種磁拉力器，目的是克服風通過水平式風力發(fā)電機的風扇葉輪及軸 對軸承產(chǎn)生的水平(軸)方向的作用力，減小軸承的摩擦力，延長軸承壽命，提高風力發(fā)電 機的發(fā)電效率，降低起動風速，實現(xiàn)微風發(fā)電。本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)。如圖1示。所述磁拉力器這樣構成從發(fā)電機3的轉(zhuǎn)軸2尾(右)端同軸套左邊 帶沿的非磁性套筒8，非磁性套筒8的內(nèi)圓不接觸轉(zhuǎn)軸2的外圓，非磁性套筒8的左端面與 發(fā)電機3的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸2的右端伸出非磁性套筒8的右端面； 在非磁性套筒8的小外圓外套拉力彈簧4，磁性圓板5的中孔與非磁性套筒8的小外圓配成 滑動配合，拉力彈簧4的左端與非磁性套筒8的沿面或發(fā)電機3的定子右端面或其它靜止 結構件聯(lián)接，拉力彈簧4的右端與磁性圓板5的左端面聯(lián)接；在轉(zhuǎn)軸2的右端同軸聯(lián)接磁性 圓盤6，磁性圓盤6離開磁性圓板5 —軸向距離，磁性圓盤6的直徑比磁性圓板5的直徑比 小，圓環(huán)7與磁性圓板5的右端面或外圓聯(lián)接且使其套在磁性圓盤6的外圓外，以防風吹磁 性圓盤6，并使磁性圓板5與磁性圓盤6能產(chǎn)生磁拉(弓丨)力。無風時，由于磁性圓板5離磁性圓盤6較遠，兩者之間的軸向磁拉力很最小，轉(zhuǎn)軸2 受到的向左的軸向力最小。有風且風扇葉輪1迎風時，風力沖壓風扇葉輪使發(fā)電機3的轉(zhuǎn)軸2受到順風向的推力，同時風沖壓磁性圓板5使其克服拉力彈簧4的拉力而靠近磁性圓 盤6，風速越大越接近，但磁性圓板5不接觸磁性圓盤6，這時磁性圓板5增大對磁性圓盤6 的磁引力以抵抗作用在轉(zhuǎn)軸2的順風向的推力，當磁性圓板5對磁性圓盤6的磁引力與作 用在轉(zhuǎn)軸2的順風向的推力相等時，轉(zhuǎn)軸2受到的軸向合力為零，磁性圓板5相對磁性圓盤 6靜止。風速減小時，轉(zhuǎn)軸2受到的順風向的推力減小，同時磁性圓板5受到的沖壓力隨之 減小，拉力彈簧4拉動磁性圓板5作遠離磁性圓盤6的移動，磁性圓板5對磁性圓盤6的軸 向磁引力相應減小，當磁性圓板5對磁性圓盤6的磁引力與作用在轉(zhuǎn)軸2的順風向的推力 相等時，磁性圓板5被移動到某一位置又相對磁性圓盤6靜止?？傊S著風速的變化，磁 性圓板5相對磁性圓盤6的位置隨著風速的變化而改變，使磁性圓板5對磁性圓盤6的磁 引力抵抗作用在轉(zhuǎn)軸2的順風向的推力，從而減輕或消除發(fā)電機3轉(zhuǎn)軸2的機械軸承所受 的有害軸向力。本發(fā)明有益的效果 1、所述磁拉力器結構簡單、成本低、免維護。2、所述磁拉力器，能克服風通過水平式風力發(fā)電機的風扇葉輪及軸對軸承產(chǎn)生的 水平(軸)方向的作用力，減小軸承的摩擦力，提高風力發(fā)電機的發(fā)電效率，降低對機械軸 承的要求，延長軸承壽命，降低起動風速，實現(xiàn)微風發(fā)電。3、若在水平式風力發(fā)電機上同時使用磁拉力器和“非平衡磁力軸承”，將大幅度提 高水平式風力發(fā)電機的發(fā)電效率，能使水平式風力發(fā)電機的起動風速降到lm/s以下，基本 上解決了 “三高一低問題”，充分捕獲風能。4、目前中國大多數(shù)大功率水平式風力發(fā)電機所用機械軸承依賴進口，若在水平式 風力發(fā)電機上同時使用磁拉力器和“非平衡磁力軸承，由于能大大降低對機械軸承的要求， 將徹底改變機械軸承依賴進口這種情況，還能大大延長軸承壽命。這將打破先進國家的技 術壟斷，降低成本，用力推動中國的風電事業(yè)。5、所述磁拉力器還能用于水輪機、渦輪機，提高其效率，延長其壽命。


圖1為所述磁拉力器的結構示意圖。
具體實施例方式實施例一如圖1示。所述磁拉力器這樣構成從發(fā)電機3的轉(zhuǎn)軸2尾(右)端同 軸套左邊帶沿的非磁性套筒8，非磁性套筒8的內(nèi)圓不接觸軸2的外圓，非磁性套筒8的左 端面與發(fā)電機3的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接，軸2的右端伸出非磁性套筒8的右 端面；在非磁性套筒8的小外圓外套拉力彈簧4，磁性圓板5的中孔與非磁性套筒8的小外 圓配成滑動配合，拉力彈簧4的左端與非磁性套筒8的沿面或發(fā)電機3的定子右端面或其 它靜止結構件聯(lián)接、拉力彈簧4的右端與磁性圓板5的左端面聯(lián)接；在轉(zhuǎn)軸2的右端同軸聯(lián) 接磁性圓盤6，磁性圓盤6離開磁性圓板5 —軸向距離，磁性圓盤6的直徑比磁性圓板5的 直徑比小，圓環(huán)7與磁性圓板5的右端面或外圓聯(lián)接且使其套在磁性圓盤6的外圓外，以防 風吹磁性圓盤6，并使磁性圓板5與磁性圓盤6能產(chǎn)生磁拉(弓丨)力。
權利要求
一種磁拉力器，其特征是從發(fā)電機(3)的轉(zhuǎn)軸(2)尾端同軸套左邊帶沿的非磁性套筒(8)，非磁性套筒(8)的內(nèi)圓不接觸轉(zhuǎn)軸(2)的外圓，非磁性套筒(8)的左端面與發(fā)電機(3)的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸(2)的右端伸出非磁性套筒(8)的右端面；在非磁性套筒(8)的小外圓外套拉力彈簧(4)，磁性圓板(5)的中孔與非磁性套筒(8)的小外圓配成滑動配合，拉力彈簧(4)的左端與非磁性套筒(8)的沿面或發(fā)電機(3)的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接，拉力彈簧(4)的右端與磁性圓板(5)的左端面聯(lián)接；在轉(zhuǎn)軸(2)的右端同軸聯(lián)接磁性圓盤(6)，磁性圓盤(6)離開磁性圓板(5)一軸向距離，磁性圓盤(6)的直徑比磁性圓板(5)的直徑比小，圓環(huán)(7)與磁性圓板(5)的右端面或外圓聯(lián)接且使其套在磁性圓盤(6)的外圓外，并使磁性圓板(5)與磁性圓盤(6)能產(chǎn)生磁拉引力。
全文摘要
磁拉力器，從發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸尾端同軸套左邊帶沿的非磁性套筒，非磁性套筒的內(nèi)圓不接觸軸的外圓，非磁性套筒的左端面與發(fā)電機的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接，軸的右端伸出非磁性套筒的右端面；在非磁性套筒的小外圓外套拉力彈簧，磁性圓板的中孔與非磁性套筒的小外圓配成滑動配合，拉力彈簧的左端與非磁性套筒的沿面或發(fā)電機的定子右端面或其它靜止結構件聯(lián)接、拉力彈簧的右端與磁性圓板的左端面聯(lián)接；在轉(zhuǎn)軸的右端同軸聯(lián)接磁性圓盤，磁性圓盤離開磁性圓板一軸向距離，并使磁性圓板與磁性圓盤能產(chǎn)生磁拉力。磁拉力器能延長軸承壽命，能提高風力發(fā)電機的發(fā)電效率，降低起動風速，延長發(fā)電機軸承壽命。
文檔編號F03D9/00GK101871428SQ200910136059
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權日2009年4月27日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣