[发明专利]一种气浮轴承结构的超导电机系统

权利要求书

1.一种气浮轴承结构的超导电机系统，其特征在于，包括液氮储罐(1)、加热器(2)、压缩机(3)、气浮超导电机(4)，所述气浮超导电机(4)中的气浮轴承模块工作介质为氮气，所述气浮超导电机(4)冷却工质为液氮；所述液氮储罐(1)向所述气浮超导电机(4)提供液氮对其进行冷却，同时也为所述气浮超导电机(4)的气浮轴承模块提供工质，液氮经过所述加热器(2)后相变为氮气并被加热到所述压缩机(3)的许用温度，经过所述压缩机(3)加压后向所述气浮超导电机(4)中的气浮轴承模块供气；

所述气浮超导电机(4)包括机壳(5)、冷却工质出口管道(6)、电机左端盖(7)、左轴承盖(8)、左止推气浮轴承(9)、右止推气浮轴承(10)、转轴(11)、左径向气浮轴承(12)、间隙调整环(13)、超导电机绝热及冷却结构(14)、定子(15)、冷却工质入口管道(16)、电机右端盖(17)、右轴承盖(18)、右径向气浮轴承(19)、转子(20)、轴向定位螺母(21)、径向气浮轴承配合轴套(22)；

所述电机左端盖(7)和所述电机右端盖(17)上部开设有引气孔，下部开设有排气孔，所述左轴承盖(8)与所述右轴承盖(18)的相对应的位置上开设有引气孔和排气孔；

所述转轴(11)为空心结构且在侧壁开设有排气孔；

所述左止推气浮轴承(9)经由所述电机左端盖(7)和所述左轴承盖(8)上部的引气孔引气，所述右止推气浮轴承(10)经由电机左端盖(7)和左轴承盖(8)上部的引气孔和左径向气浮轴承(12)的小引气空腔引气，所述左止推气浮轴承(9)和所述右止推气浮轴承(10)经由所述左轴承盖(8)上开设的中心孔、所述转轴(11)上开设的排气孔及所述间隙调整环(13)、所述电机左端盖(7)和所述左轴承盖(8)下部排气孔形成的三条排气通路排气；

所述左径向气浮轴承(12)从所述电机左端盖(7)、所述左轴承盖(8)上部开设的引气孔引气，经由所述电机左端盖(7)、所述左轴承盖(8)下部开设的排气孔和所述转轴(11)上开设的排气孔排气，所述右径向气浮轴承(19)从所述电机右端盖(17)、所述右轴承盖(18)上部开设的引气孔引气，经由所述电机右端盖(17)中心孔、所述电机右端盖(17)和所述右轴承盖(18)下部开设的排气孔及所述转轴(11)上开设的排气孔、所述径向气浮轴承配合轴套(22)上开设的排气孔排气。

2.根据权利要求1所述的一种气浮轴承结构的超导电机系统，其特征在于，所述加热器(2)的加热功率Q的计算公式如下：

Q＝G[r+c_p(T_out-T_sat)]

其中，G为所述气浮超导电机(4)气浮轴承模块所需氮气的质量流量，r为液氮在工作状态下的汽化潜热，c_p为氮气在工作状态下的定压比热，T_out为所述压缩机(3)的许用最低温度，T_sat为液氮在工作状态下的饱和温度。