專利名稱：垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式的組 技術(shù)領(lǐng)域磁學，磁懸浮，風力發(fā)電機 技術(shù)背境 垂直軸風力發(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，過于復雜，成本極高，只能是實驗品；專利 20061012279. 4中，復雜而成本高；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作用的機械軸承，互補地使用. 當調(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，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連有風葉的旋
轉(zhuǎn)體在不規(guī)則的風力的頂推下，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
3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?，使轉(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 ?。粍t，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?軸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，提供了可供選擇的方案.
編號及附圖 編號l，轉(zhuǎn)軸2，風葉組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) ll，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??；在轉(zhuǎn)子3的下方，裝有機 械軸承l(wèi)l，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僅起保護作用。
權(quán)利要求一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合，其特征在于磁懸浮軸承由箍套在垂立軸上的軸磁盤和安裝在外殼內(nèi)的相對應(yīng)的殼磁盤所組成，所述的軸磁盤和殼磁盤都至少包括一個磁環(huán)，磁盤及磁環(huán)都是同軸子垂立軸并都是軸向的磁性，組合中至少有二套產(chǎn)生軸向的對峙磁力的磁懸浮軸承，其中的一套施加給旋轉(zhuǎn)體以軸向的向下的磁力，另一套施加較大的向上的磁力，向上的磁力和向下的磁力之差值，作為對旋轉(zhuǎn)體在軸向的用以平衡于旋轉(zhuǎn)體的重量的支承力，組合中包括有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，所述的吸型磁懸浮軸承的軸磁盤和異磁性的殼磁盤，這二者不但在軸向是相吸，還處于具有徑向的支承剛度的磁極耦合態(tài)；所述的組合和能起到定位和保護作用的機機械軸承互補使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)體是指內(nèi)轉(zhuǎn)式的連有風葉和轉(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內(nèi)，即定殼內(nèi)，旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸受到了所述的組合的軸向的支承力和被吸型磁懸浮軸承所賦子的徑向的支承剛 度.
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征為所述的旋轉(zhuǎn)體是指外轉(zhuǎn)式的連有風葉和轉(zhuǎn)子及裝有殼磁盤的外殼，殼磁 盤隨外轉(zhuǎn)殼而旋轉(zhuǎn)，軸磁盤箍套在連有定子的固定的垂立軸上，即定軸上，外轉(zhuǎn)殼受到了組 合的軸向的支承力和被吸型磁懸浮軸承賦予了徑向的支承剛度.
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂力軸磁懸浮風力發(fā)電機的對峙磁力式的組合，其特征 在于所述的磁盤是指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).
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂力軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征在于所述的組合是指雙吸型，即，包括有兩套對持磁力的吸型磁懸浮軸承的 結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)殼受到了合成的支承力和被賦了徑向的支承剛度，以省用一個機械軸承.
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征在于所述的組合是由吸型磁懸浮軸承和斥型磁懸浮軸承所構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn) 殼受到軸向的合成的支承力，而徑向的支承剛度由吸型磁懸浮軸承提供，以省用一個機械 軸承.
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征在于所述的組合是指包括有二套斥型磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)，具有由兩股軸向的 對斥力所合成的而使旋轉(zhuǎn)體定位于軸向的磁懸浮態(tài)的支承力.
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式 的組合，其特征在于所述的組合是指同時采用了雙斥型和雙吸型的并能形成軸向和徑向的 全方位的磁懸浮的雙組合的結(jié)構(gòu)，以完全免用機械軸承.
專利摘要垂立軸磁懸浮風力發(fā)電機的磁懸浮軸承的對峙磁力式的組合中，磁懸浮軸承由軸磁盤和殼磁盤組成；磁盤由磁環(huán)構(gòu)成，磁盤及磁環(huán)都是同軸于垂立軸并都是軸向的磁性；組合至少有二套產(chǎn)生軸向的對峙磁力的吸型或斥型的磁懸浮軸承，對峙磁力之差值軸向的向上的磁力，用以平衡于連有風葉和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體的重量，而作為對旋轉(zhuǎn)體的軸向磁懸浮的支承力；吸型磁懸浮軸承在徑向處于磁極耦合態(tài)，隱含耦合力，賦予旋轉(zhuǎn)體以具有徑向定位效應(yīng)的徑向的支承剛度；采用對峙磁力，可增大支承力的調(diào)節(jié)范圍和提高支承剛度；組合可以和機械軸承互補使用；此組合能降低或消除機械軸承內(nèi)的壓力和磨擦力和損耗及磨損，提高發(fā)電效率和整機壽命，有實用價值。
文檔編號F03D3/00GK201521398SQ20092007209
公開日2010年7月7日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者唐建一 申請人:唐建一