[发明专利]一种双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统

说明书

本发明公开了一种双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统，包括转动部件、固定部件、前混合推力轴承、后混合推力轴承、轴承座、前导轴承和后导轴承，所述转动部件设于所述固定部件内，其通过前混合推力轴承和后混合推力轴承可转动连接于所述固定部件。本发明可应用于潮流发电装置，易起动，能有效承受正反向水推力载荷及防腐、防泥沙，解决运行维护困难的问题，保证潮流发电装置的安全和寿命。

技术领域

本发明涉及一种推力轴承系统，属于海洋潮流机械装置设计技术领域，具体涉及一种双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统。

背景技术

随着国际性的能源衰竭和坏境恶化问题的愈发严重，开发新能源，走可持续发展的能源之路，是人类今后生存的必然选择。而海洋能是地球最大的储备能源，地球表面积约为5.1×10⁸km²，其中陆地表面积为1.49×10⁸km²，海洋面积则达到了3.61×10⁸km²，占比约为71％。且海洋能源于太阳与月亮的引力，具有可再生性，取之不尽，用之不竭。因此由于其独特的优越性和巨大的储存量，近年来对此的开发利用已成为热点。

潮流发电装置是海洋能利用主要方式，而推力轴承组作为潮流发电装置的轴向负荷支撑部件，对转动部件的稳定运行起着关键性作用。传统推力轴承可采用滚动轴承或滑动轴承型式，其中，滚动轴承承载能力差，只适合轻载场合，其滚动摩擦损耗依靠油、脂润滑冷却，而滑动轴承承载能力较强，适合中、重载场合，其滑动摩擦损耗较大，一般需要一套润滑冷热系统。潮流发电装置浸没于海水之中远离海岸，推力轴承单纯采用常规的滚动轴承或滑动轴承运行维护都非常困难，同时海洋潮流对叶轮装置的轴向推力较大，并且涨潮和落潮是正反双向流动的，需考虑承受双向水推力负荷。另外，泥沙堵塞问题也必须考虑防护。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统，可应用于潮流发电装置，易起动，能有效承受正反向水推力载荷及防泥沙，解决运行维护困难的问题，保证潮流发电装置的安全和寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统，包括转动部件、固定部件、推力轴承结构、轴承座、前导轴承和后导轴承，所述转动部件设于所述固定部件内，其通过推力轴承结构可转动连接于所述固定部件；

所述推力轴承结构包括前混合推力轴承和后混合推力轴承，所述转动部件的前端通过前混合推力轴承可转动连接于所述固定部件内部的前端，所述转动部件的后端通过后混合推力轴承可转动连接于所述固定部件内部的后端；所述前混合推力轴承和后混合推力轴承均主要由轴圈、座圈、圆柱滚子、强永磁体组成，若干圆柱滚子周向排布于所述轴圈和座圈之间，所述轴圈和座圈相对的一面上分别周向设有强永磁体；所述前混合推力轴承和后混合推力轴承对称设置，两者的轴圈均位于靠近转动部件的一侧；所述前混合推力轴承的座圈和圆柱滚子之间具有前轴向间隙，所述后混合推力轴承的座圈和圆柱滚子之间具有后轴向间隙，当前轴向间隙与后轴向间隙相等时，前混合推力轴承的磁场力与后混合推力轴承的磁场力相等。

进一步地，所述圆柱滚子位于轴圈和座圈之间的外周或内周，而所述强永磁体则位于轴圈和座圈之间的内周或外周。

进一步地，所述轴圈上的强永磁体和座圈上的强永磁体之间设有支持环。

进一步地，前混合推力轴承和后混合推力轴承均包括有防泥沙挡圈，所述防泥沙挡圈套接于轴圈和座圈的外表面并且可完全覆盖轴圈和座圈之间的缝隙。

进一步地，所述轴圈上的强永磁体的数量为自然数N，座圈上的强永磁体的数量为与N互为质数的相邻自然数N±1。

更进一步地，N≥10。

进一步地，所述双向相邻互质磁力及滚子混合推力轴承系统不设置润滑冷却系统。