一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置及方法制造方法及图纸

一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，包括转子，所述转子的两端施加一对反向静电场，所述反向静电场用于生成环状电流，环状电流会产生一个磁场，所述转子下方设置永磁体或线圈绕组，所述永磁体或线圈绕组用于生成一个磁场，所述转子表面镀有导电材料涂层。环状电流产生的磁场与永磁体或线圈绕组产生的磁场方向相反，在这两个磁场的作用下就可以实现转子在竖直方向上的悬浮。本发明专利技术可实现在如汽轮机、压缩机等复杂工况下转子的无摩擦磁悬浮。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置及方法
本专利技术涉及旋转机械
，具体涉及一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置及方法。
技术介绍
目前，现有工业领域大规模应用的还是以滚动轴承为主要形式，然而该类型轴承虽然具有应用领域广泛、使用灵活方便等特点，但其工业制作复杂、材料高性能要求约束、气密性差、摩擦大等缺陷都使得其越来越难满足高性能转子的发展需求。此外，还存在使用液体作为转动设备的轴承，但这些都不可避免的存在摩擦问题，而磁悬浮轴承是解决该问题的前瞻性技术。目前已有的磁轴承基本都采用一种基于气隙磁场控制的技术来得以实现。该技术通过在定子或转子上布置大量绕组，并检测转子径向位移偏离量，来调节悬浮绕组的电流，用以改变可控悬浮力的大小与方向，最终实现电动机转子的稳定悬浮。但该技术存在布置要求高，布置复杂度高，制作成本高，需要测量及控制系统灵敏性高等问题，使得其在复杂工况下的转子上难以应用，如在汽轮机转子上，因定转子之间间隙较小及对振动要求极高等情况，使得因磁轴承技术自身工作机理所导致其振动较大而难以布置等等，此外该类转子由于存在环境温度大幅度变化等工况也会对该技术布置形成较大困扰。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置及方法，实现在如汽轮机、压缩机等复杂工况下转子的无摩擦磁悬浮。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，包括转子4，所述转子4的两端施加一对方向相反的静电场1和2，反向静电场1和2在导电材料涂层9内生成水平环状电流5，所述环状电流5生成一个磁场一6，所述转子4下方设置永磁体或者线圈绕组7，所述永磁体或者线圈绕组7用于生成一个与磁场一6方向相反的磁场二8，所述转子4包括转子本体10和导电材料涂层9，所述转子本体10表面镀有导电材料涂层9。所述反向静电场1和2通过刷式接线或电容施加布置在转子4的轴向两端，布置方式为水平布置。所述导电材料涂层9所用材料为高电导率材料，电导率大于转子本体10。所述磁场二8与磁场一6方向相反。一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置的运行方法，包括以下步骤；一对反向的静电场1和2通过刷式接线(目前主流发电机的定子和转子之间通电接线方式)或电容施加布置在转子4的轴向两端，布置方式为水平布置，在转子4表面镀一层高电导率的导电材料涂层9，转子4由转子本体10和导电材料涂层9组成，静电场1和2分别布置在转子本体10的两端的A-A和C-C截面，所述导电材料涂层9的电导率比转子本体10更高，在导电材料涂层9内会在静电场1和2的作用下产生水平环状电流5，在电磁效应的作用下，环状电流5产生一个磁场一6，在转子4下方布置一个永磁体或线圈绕组7，永磁体或线圈绕组7用来产生一个与磁场一6方向相反的磁场二8，最终在磁场一6和磁场二8的相互作用下实现转子4的磁悬浮。本专利技术的有益效果：本专利技术是为了解决在复杂工况下转子难以或者无法布置磁轴承技术时所提出的一种布置较为简易，应用范围广的磁悬浮无轴承技术，最终得以实现在如汽轮机、压缩机等复杂工况下无摩擦磁悬浮。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术图1的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，1和2分别代表转子4两端所施加的反向静电场及其示意方向；3和5都表示在外加电场作用下，转子4表面所镀导电材料涂层9内形成的环状电流；4表示转子；6表示环状电流5基于安培定则生成的磁场；8为外加反向支撑磁场；7为生成该外加磁场二8的线圈绕组或者永磁体。如图2所示，9表示转子4表面所镀导电材料涂层；4表示转子本体。如图1图2所示，一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置的使用方法，通过在转子4表面镀上一层高电导率的导电材料涂层9及在转子4两端施加反向静电场1和2，使得转子4在工作或不工作时都能形成一个水平环状电流5。反向的静电场1和2通过刷式接线(目前主流发电机的定子和转子之间通电接线方式)或电容施加布置在转子4的轴向两端，静电场1和2分别布置在A-A和C-C截面，布置方式为水平布置。由安培定则可知，环状电流5会产生一个磁场一6。与此同时，在转子4下方布置一个线圈绕组7，然后给线圈绕组7通电，线圈绕组7就会生成一个与磁场一6方向相反的磁场二8，在反向磁场一6和磁场二8的作用下就可以实现转子在竖直方向上的悬浮。而水平方向上的约束也可以通过磁场来得以实现，由于该水平约束方法过于普遍，故本专利技术不与提及。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内，因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，其特征在于，包括转子(4)，所述转子(4)的两端施加一对反向静电场1和2，所述反向静电场1和2在导电材料涂层(9)内生成水平环状电流(5)，所述环状电流(5)生成一个磁场一(6)，所述转子(4)下方设置永磁体或者线圈绕组(7)，所述永磁体或者线圈绕组(7)用于生成一个磁场二(8)，所述转子(4)包括转子本体(10)和导电材料涂层(9)，所述转子本体(10)表面镀有导电材料涂层(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，其特征在于，包括转子(4)，所述转子(4)的两端施加一对反向静电场1和2，所述反向静电场1和2在导电材料涂层(9)内生成水平环状电流(5)，所述环状电流(5)生成一个磁场一(6)，所述转子(4)下方设置永磁体或者线圈绕组(7)，所述永磁体或者线圈绕组(7)用于生成一个磁场二(8)，所述转子(4)包括转子本体(10)和导电材料涂层(9)，所述转子本体(10)表面镀有导电材料涂层(9)。


2.根据权利要求1所述的一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，其特征在于，所述反向静电场1和2通过刷式接线或电容施加布置在转子(4)的轴向两端，布置方式为水平布置。


3.根据权利要求1所述的一种复杂工况下转子磁悬浮无轴承装置，其特征在于，所述导电材料涂层(9)所用材料为高电导率材料，电导率大于转子本体(10)。


4.根据权利要求1所述的一种复杂工况下...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启龙，张恒，张卫军，王建强，赵博，陈旭东，卫大为，董雷，韩传高，马晓珑，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61