[发明专利]一种具有力矩管的超导电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有力矩管的超导电机，属于低温传动和电机技术领域。

背景技术

超导电机需要超导磁体始终处在深低温的超导状态下运行，通常是将超导磁体置于绝热真空的环境中，因此，必须用高强度，传热性能差的所谓力矩管来联接处于低温状态下的转子和处于常温状态下的轴端，从而实现绝热、承载转子重量和传递力矩的作用。因此，力矩管是超导电机的一个重要部件，它影响着电机的尺寸、体积、漏热效果与制冷功率，同时对超导电机运行的可靠性也起着重要作用。现有技术中有多种力矩管，并且多为轴向结构力矩管。力矩管与超导磁体部分轴向串连。电机转子的主要长度为超导磁体部分长度加两个力矩管长度。由于漏热与传递路径成反比，为减小漏热，需要增加力矩管的长度，势必电机转子的长度较长，从而增加电机的体积和重量。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种具有力矩管的超导电机，其中的力矩管具有高强度、低漏热以及结构紧凑的特点，能更好地满足超导电机需求,同时使整个电机体积更小,重量更轻。

本发明的技术方案是：一种具有力矩管的超导电机，它包括转轴，力矩管,定子以及电机外壳;所述的力矩管 有两个，分别固定在转轴的两端，位于真空杜瓦容器内; 力矩管为扁平环形，包括外环和内环及连接外环和内环的支撑件；所述外环与处于低温的超导磁体系统的端面固定连接；内环与处于常温的转轴固定连接;所述的支撑件为支撑筋或支撑板;组成力矩管的材料至少支撑件为隔热材料。

在上述技术方案的基础上进一步技术方案为：

所述的具有力矩管的超导电机，其力矩管的外环是通过连接键或过盈配合与超导磁体系统的端面固定连接; 内环是通过连接键或过盈配合与处于常温的转轴固定连接。

所述的具有力矩管的超导电机，其力矩管是外环与支撑件及内环以支撑件相同的隔热材料一次整体模制成型或加工成型的整体构件。

所述的具有力矩管的超导电机，其力矩管是 外环与内环分别与支撑件通过固定件连接的组合构件;所述的固定件为销钉,或螺钉,或键。

所述的具有力矩管的超导电机，力矩管其外环材料为金属材料,或隔热材料,支撑件和内环材料是隔热材料。

所述的具有力矩管的超导电机，力矩管其外环和内环材料均为金属材料,支撑件材料为隔热材料。

所述的具有力矩管的超导电机，其隔热材料为玻璃纤维玻璃钢或碳纤维玻璃钢，或环氧板，或硬质塑料，或是用于编制成型的纤维材料及成型后用于浸渍的低温胶，该低温胶选自DW3、JSF-6、ABS树脂类的环氧胶或环氧树脂。

所述的具有力矩管的超导电机，其外环的外圆与内环的内圆及超导磁体系统和转轴轴心相同,即同轴。

所述的具有力矩管的超导电机，其超导磁体系统的端面上，或外环的外圆端面上有用于外环与超导磁体系统定位的止口。

本发明的原理及效果是：具有力矩管的超导电机，其力矩管外环与处于低温的超导磁体部分相连，力矩管内环与处于常温的转轴相连。通过力矩管将超导磁体上产生的扭矩向转轴传递；力矩管支撑件一端连接低温，一端连接常温，处于低温下的磁体与处于常温下的转轴之间的温度梯度分布主要在支撑件上，由于该部分的导热很差，可以有效减小漏热。本发明由于具有高强度、低漏热等特点的力矩管，能更好地满足超导电机的需求。力矩管不占用转子轴向长度，电机的结构比采用现有技术的力矩管更为紧凑，使整个电机体积更小,重量更轻。

附图说明

图1为本发明具有力矩管的超导电机示意图；

图2为力矩管结构示意图；

图3为图2的A-A剖示图;

图4为现有技术,是安装有普通力矩管的超导电机示意图。

图中各标记所对应的名称为： 1-转轴;  2-力矩管; 2.1-外环; 2.2-支撑件; 2.3-内环; 3-真空杜瓦容器; 4-超导磁体系统; 5-定子; 6-电机外壳。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下：