[实用新型]垂立轴磁悬浮风力发电机的磁悬浮轴承的对峙磁力式的组合

说明书

技术领域：磁学，磁悬浮，风力发电机

技术背境：

垂直轴风力发电机有其优点，但内中的二个机械轴承的轴向承力不均匀且径向还要受风力的顶推和扭绞，磨损极大，寿命很短，此弊端成为发展的瓶颈！解决方案是用无模擦的磁悬浮轴承，美国的电磁轴承，过于复杂，成本极高，只能是实验品；专利：20061012279.4中，复杂而成本高；专利：200710099004.X中采用全部的向上提昇的磁支承合力，需加轴向的限位装置.

发明内容：

发明目的：采用适合于垂立轴风力发电机的磁悬浮轴承，要高效而结构简易，成本不高，调试方便，性价比理想，易于投产.

技术方案：

采用磁悬浮轴承的对峙磁力式的组合的结构，具体如下：

磁悬浮轴承的对峙磁力式的组合的具体结构，为；磁悬浮轴承由箍套在垂立轴上的轴磁盘和按装在外壳内的相对应的壳磁盘组成，磁盘：轴磁盘和壳磁盘，都由至少一个磁环构成，磁盘及磁环都是同轴于垂立轴並都是轴向的磁性；组合中至少有二套产生轴向的对峙磁力的磁悬浮轴承：一套施加给旋转体以轴向的向下的磁力，另一套施加较大的向上的磁力，向上的和向下的磁力之差值，作为对旋转体在轴向平衡旋转体的重量的支承力；组合中的磁悬浮轴承，包括：吸型磁悬浮轴承和斥型磁悬浮轴承；斥型磁悬浮轴承的轴磁盘和同磁性的壳磁盘是轴向相斥的，吸型磁悬浮轴承的轴磁盘和异磁性的壳磁盘，在轴向相吸外，还处于径向的磁极耦合态，隐含赋于旋转体具有径向定位效应的支承刚度的耦合力；组合可以和能起到定位和保护作用的机械轴承，互补地使用.

当调节到轴向的支承合力等于或很接近于旋转体的重量时，旋转体处于轴向的：磁悬浮或准磁悬浮态，则，旋转体对机械轴承的轴向压力和机械轴承的轴向承力得以消除或缓释和减负，使机械轴承的轴向磨擦力以及磨损也相应地消除或有效地减小.

吸型磁悬浮轴承的径向的磁极耦合态和具有的耦合力的作用是：当连有风叶的旋转体在不规则的风力的顶推下，所述的吸型磁悬浮轴承的轴磁盘和壳磁盘之间也相应地会产生径向的位移和角度扭变，机械轴承也会受到相应的径向力和斜侧向力，此时，磁极耦合态所激发出反向的耦合力，能有效地抗御上述影响並赋于旋转体以支承刚度，使机械轴承能够在径向和侧向的承力得以消除或缓释，减少了机械轴承的径向和斜側向的磨擦力和磨损.

旋转体为：内转式的连有风叶和转子及箍套有轴磁盘的旋转的垂立轴，即：转轴，轴磁盘随转轴而旋转；壳磁盘装在连有定子的固定的外壳：定壳内：转轴受到了组合的轴向的支承力，並具有被吸型磁悬浮轴承所赋于的径向的支承刚度；旋转体如果是外转式的连有风叶和转子及装有壳磁盘的旋转的外壳，即：转壳，壳磁盘随转壳而旋转，轴磁盘箍套在连有定子的固定的垂立轴：定轴上；转壳受到组合的轴向支承力和被赋于了径向的支承刚度.

磁盘的结构是在同轴的铁盘面上贴装有不同环径的磁环，相邻磁环间都有开距，轴磁盘的各轴磁环分别地和相对应的壳磁盘的各壳磁环相对应.

采用：双吸型的组合，转轴或转壳受到了合成支承力和支承刚度，能省用一个机械轴承，原来用二个机械轴承的外壳内，可以只用一个了.

如组合为：吸斥型：吸型磁悬浮轴承和斥型磁悬浮轴承合成的轴向支承力，而径向支承刚度由吸型磁悬浮轴承来提供，此组合也可以省用一个机械轴承.双斥型：二套斥型磁悬浮轴承结构；两轴向对斥力合成的支承力，使转轴或转壳，定位于轴向的磁悬浮态.而如果采用：双组合结构：同时用：双斥型和双吸型；分别形成轴向的和径向的磁悬浮；则，壳内的二个机械轴承，可以全都免用.

有益效果：

对峙磁力式的组合的结构，可使轴向的支承力的调节范围加大，因对吸型磁悬浮轴承的轴向磁吸力需求量大而径向的支承刚度大增，使磁悬浮轴承的实际效用增加，以向局部或全部地取代机械轴承，即：磁悬浮轴承化的理想的目标，提供了可供选择的方案.

附图说明：编号及附图：

编号：1，转轴  2，风叶组  3，转子  4，定壳  5，定子  6，吸型磁悬浮轴承  7，吸型磁悬浮轴承的壳磁盘  8，吸性磁悬浮轴承的轴磁盘  9，铁板  10，磁环  11，机械轴承  12，斥型磁悬浮轴承15，斥型磁悬浮轴承的壳磁盘  16，斥型磁悬浮轴承的轴磁盘

附图：图1：吸斥型的组合：总图

具体实施方法：实施例1：吸斥型的组合的结构及作用见：图1在内转式的旋转的转轴1的上部连有风叶组2，转轴1的中部装有转子3，在固定的外壳：定壳4的定子5的上部怖有：吸型磁悬磁悬浮轴承6，它6由固定在定壳4内的壳磁盘7和下方的箍套在转轴1上的异磁性的轴磁盘8组成，7和8之间有轴向开距，壳磁盘7和轴磁盘8为异性相吸，因而转轴1受到了轴向的上吸磁力，调整开距可调节上吸磁力的大小；在转子3的下方，装有机械轴承11，在机械轴承11的下方，怖有：斥型磁悬浮轴承12，它12由壳磁盘15和下方的同磁性的轴磁盘16所组成，壳磁盘15和轴磁盘16为同性相斥，因而转轴1的下部受到了轴向的下斥磁力，同样，调整开距以调节下斥磁力的大小；磁盘都由同轴于转轴1的並都具有轴向磁性的贴装于铁板9面的磁环10组成；因而，转轴1受到了吸斥型组合的上吸磁力和所对峙的较小的下斥磁力的合成的轴向的支承力，当总调到：上吸磁力和下斥磁力之差值：等于或很接近于转轴1的总重量(包括：风叶组，转子，转轴的自重，磁盘)，则，转轴1处于轴向磁悬浮或准磁悬浮态；吸型磁悬浮轴承6的吸力的需求增大，则，赋于转轴1的径向的支承刚度也大增，转轴1的上部的一个机械轴承可以省用，机械轴承11仅起保护作用.