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磁悬浮发电机的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-22 15:11:22

本发明涉及汽轮机发电机,具体的说是磁悬浮发电机。

背景技术:

1、发电机是指将机械能转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。火力发电厂或核能发电厂的汽轮发电机皆采用卧式结构,发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组,汽轮发电机最基本的组成部件是定子、转子、励磁系统和冷却系统,汽轮发电机的工作原理是锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,从而使叶片转动而发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。

2、不同于其他类别的发电机,汽轮发电机、尤其指火力发电厂或核能发电厂的汽轮发电机的转子往往设计为同轴运转的轴向布置,因此发电机的转子在瓦块(轴承座)上转动的时候,由于转子自身具备很大的质量,在转子转动的过程中,转子会与轴承座接触,产生很大的摩擦作用,这样不仅会产生很大的能量损耗,也会造成轴承磨损,从而增加维修时间,降低工作时间,减少效益。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了磁悬浮发电机;从而解决了传统汽轮发电机轴承座与转子产生较大的摩擦影响效率的问题。

2、本发明提供一种磁悬浮发电机,包括发电机外壳、定子和转子,所述定子固定安装在所述发电机外壳的中间位置,所述转子设置在所述定子的中间位置;

3、所述发电机外壳的前端和后端各自固定安装有一个转子悬浮装置,并在前方的转子悬浮装置的前端和后方的转子悬浮结构的后端各自设置有一个轴承底座,所述传动轴穿过所述转子悬浮装置转动架设在轴承底座上。

4、优选的,所述转子悬浮装置包括散热罩、悬浮底座和悬浮罩,所述发电机外壳的前端和后端各自固定安装有一个散热罩,所述散热罩的另一端固定安装有悬浮底座,所述悬浮底座的中间位置固定架设有悬浮罩,所述悬浮罩的内侧面为正多边形,所述悬浮罩的每个内侧面上各自固定安装一个线圈固定台,所述线圈固定台为横截面为矩形的锥台状,所述线圈固定台上固定架设有多层线圈环,所述传动轴上对应线圈固定台同轴固定安装有磁铁安装套,所述磁铁安装套上周向均匀固定安装有多个永磁铁。

5、优选的,所述线圈固定台对应每个线圈的上下两侧在其四角的位置各自开设有一个线圈预安装槽,所述线圈预安装槽中铰接有一个预安装杆,所述预安装杆在与线圈预安装槽的铰接位置的上下各自镀上一层尼龙材质。

6、优选的,所述线圈固定台上设置有线圈支撑装置,所述线圈固定台沿所述悬浮罩的径向开设有拉伸活动槽,所述线圈固定台的四个侧面在对应线圈环的位置开设有线圈支撑槽,所述线圈支撑槽贯通至拉伸活动槽,所述线圈支撑装置包括线圈支撑板,所述线圈支撑板与所述线圈支撑槽滑动连接,所述拉伸活动槽的中间位置沿悬浮罩的径向设置有径向抽拉杆,所述径向抽拉杆上对应每一层的线圈支撑板各固定安装一个径向抽拉板,所述径向抽拉板对应每层的每个线圈支撑板各铰接有一个联动杆,所述联动杆的另一端铰接有拉动杆,所述拉动杆与线圈支撑板固定连接,所述径向抽拉杆滑动穿过所述悬浮罩,所述悬浮底座的内壁上设置有带动径向抽拉板的拉动机构。

7、优选的,所述拉动机构包括拉动环、推拉杆和协同机构,所述拉动环在径向抽拉杆的前后方向各布设一个,所述拉动环与所述悬浮底座的内侧壁转动连接,两个拉动环之间设置有协同机构,每个径向抽拉杆上的前后两侧对称转动连接一个推拉杆,所述推拉杆的另一侧与所述拉动环铰接。

8、优选的,所述协同机构包括协同齿环和协同中间齿轮,两个拉动环的像对面各自固定安装一个协同齿环,且所述协同齿环和拉动环同轴心,两个协同齿环的中间位置转动吊设有协同中间齿轮,所述协同中间齿轮的两侧与两个协同齿环相啮合,所述协同中间齿轮沿拉动环的周向均匀分布有多个。

9、优选的,所述散热罩上周向均匀开设有散热口,所述散热罩的内侧在对应散热口的位置固定安装有通气槽,所述通气槽将散热口与悬浮罩的内侧相连通,所述磁铁安装套的外侧固定安装有风扇扇叶,所述风扇扇叶沿磁铁安装套的周向均匀分布有多个。

10、优选的,所述转子悬浮装置中还设置有散热机构,所述散热机构包括进液分流管、出液分流管、进液主流管和出液主流管,所述径向抽拉杆中开设有进液道和出液道,位于非前后两侧的线圈支撑板内开设有吸热流道,所述吸热流道的两端分别连接有进液分流管和出液分流管,所述进液分流管和所述出液分流管分别与进液道和出液道相通,所述进液道和所述出液道还与所述进液主流管和出液主流管相联通,所述通气槽的前端面分别开设有进液槽口和出液槽口,所述进液槽口和所述出液槽口之间通过多个散热管道相联通,所述进液槽口和所述出液槽口分别与进液主流管和出液主流管相联通,所述出液主流管上连接有一个流体泵,且所述流体泵固定安装在所述悬浮底座的内壁上。

11、优选的,位于非前后端位置的线圈支撑板的中设置有止滑动机构,所述止滑动机构包括滑动杆、协动杆、复位弹簧杆和止滑动滑块,并且线圈支撑板的前后两侧各开设有止滑动槽,所述止滑动槽的末端对应止滑动槽开设有横向槽,所述线圈支撑板的在横向槽中开设有活动槽,所述活动槽的底面为斜面状,所述止滑动槽中滑动连接有滑动杆,所述滑动杆上固定连接有协动杆,所述协动杆与所述横向槽滑动连接,所述止滑动滑块中开设有止滑槽,所述止滑槽与所述协动杆滑动连接,且所述止滑动滑块的底面与所述活动槽的底面相适配且滑动连接,所述滑动杆未连接协动杆的一端和所述止滑动槽的末端之间设置有复位弹簧杆,所述滑动杆在连接复位弹簧杆的一端加工有凸起,所述线圈支撑槽的侧面开设有与滑动杆上的凸起滑动适配的限位槽。

12、本发明的有益效果:

13、(1)在本发明中,汽轮机会带动传动轴的转动,传动轴带动转子转动,转子在转动的过程中会切割磁感线,从而产生电流,通过转子悬浮装置可以对传动轴施加一个将传动轴约束在发电机外壳中间的力,这样可以完全消除设备运转时对瓦块(轴承座)的负载,使得转子在运转时与瓦块(轴承座)存在间隙,完全消除摩擦力,这样既可以消除转动时的摩擦力,在发电的过程中降低能源损耗,提升发电效率,同时还可以增加瓦块(轴承座)的使用寿命,使得瓦块(轴承座)仅在静置状态下承担转子的压力,从而延长工作时间,降低使用成本,增加效益。

14、(2)在本发明中,通过将线圈分为多层,并分别固定安装在线圈固定台上的方式,这样可以有效的防止因为转子产生的反作用力将线圈压塌。

15、(3)在本发明中,流体泵带动液体流动,液体依次通过进液主流管、进液道、进液分流管、吸热流道、出液分流管、出液道、出液主流管、进液槽口、散热管道和出液槽口,在经过吸热流道的时候会通过线圈支撑板对线圈环上的热量进行吸收,在液体流过散热管道的过程中,气流通过通气槽将液体中的热量带走,这样的好处是及时将线圈环中的热量带走,提升装置运转的稳定性。

技术特征:

1.一种磁悬浮发电机,包括发电机外壳(1)、定子(2)、转子(3)和传动轴(4),所述定子(2)固定安装在所述发电机外壳(1)的中间位置,所述转子(3)设置在所述定子(2)的中间位置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述线圈固定台(54)对应每个线圈的上下两侧在其四角的位置各自开设有一个线圈预安装槽(541),所述线圈预安装槽(541)中铰接有一个预安装杆(5411),所述预安装杆(5411)在与线圈预安装槽(541)的铰接位置的上下各自镀上一层尼龙材质。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述线圈固定台(54)上设置有线圈支撑装置(8),所述线圈固定台(54)沿所述悬浮罩(53)的径向开设有拉伸活动槽(542),所述线圈固定台(54)的四个侧面在对应线圈环(55)的位置开设有线圈支撑槽(543),所述线圈支撑槽(543)贯通至拉伸活动槽(542),所述线圈支撑装置(8)包括线圈支撑板(81),所述线圈支撑板(81)与所述线圈支撑槽(543)滑动连接,所述拉伸活动槽(542)的中间位置沿悬浮罩(53)的径向设置有径向抽拉杆(82),所述径向抽拉杆(82)上对应每一层的线圈支撑板(81)各固定安装一个径向抽拉板(83),所述径向抽拉板(83)对应每层的每个线圈支撑板(81)各铰接有一个联动杆(84),所述联动杆(84)的另一端铰接有拉动杆(85),所述拉动杆(85)与线圈支撑板(81)固定连接,所述径向抽拉杆(82)滑动穿过所述悬浮罩(53),所述悬浮底座(52)的内壁上设置有带动径向抽拉板(83)的拉动机构(9)。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述拉动机构(9)包括拉动环(91)、推拉杆(93)和协同机构(94),所述拉动环(91)在径向抽拉杆(82)的前后方向各布设一个,所述拉动环(91)与所述悬浮底座(52)的内侧壁转动连接,两个拉动环(91)之间设置有协同机构(94),每个径向抽拉杆(82)上的前后两侧对称转动连接一个推拉杆(93),所述推拉杆(93)的另一侧与所述拉动环(91)铰接。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述协同机构(94)包括协同齿环(941)和协同中间齿轮(942),两个拉动环(91)的相对面各自固定安装一个协同齿环(941),且所述协同齿环(941)和拉动环(91)同轴心,两个协同齿环(941)的中间位置转动吊设有协同中间齿轮(942),所述协同中间齿轮(942)的两侧与两个协同齿环(941)相啮合,所述协同中间齿轮(942)沿拉动环(91)的周向均匀分布有多个。

6.根据权利要求3所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述散热罩(51)上周向均匀开设有散热口(511),所述散热罩(51)的内侧在对应散热口(511)的位置固定安装有通气槽(512),所述通气槽(512)将散热口(511)与悬浮罩(53)的内侧相连通,所述磁铁安装套(41)的外侧固定安装有风扇扇叶(413),所述风扇扇叶(413)沿磁铁安装套(41)的周向均匀分布有多个。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:所述转子悬浮装置(5)中还设置有散热机构(56),所述散热机构(56)包括进液分流管(561)、出液分流管(562)、进液主流管(563)和出液主流管(564),所述径向抽拉杆(82)中开设有进液道(821)和出液道(822),位于非前后两侧的线圈支撑板(81)内开设有吸热流道(811),所述吸热流道(811)的两端分别连接有进液分流管(561)和出液分流管(562),所述进液分流管(561)和所述出液分流管(562)分别与进液道(821)和出液道(822)相通,所述进液道(821)和所述出液道(822)还与所述进液主流管(563)和出液主流管(564)相连通,所述通气槽(512)的前端面分别开设有进液槽口(5121)和出液槽口(5122),所述进液槽口(5121)和所述出液槽口(5122)之间通过多个散热管道(5123)相连通,所述进液槽口(5121)和所述出液槽口(5122)分别与进液主流管(563)和出液主流管(564)相连通,所述进液主流管(563)上连接有一个流体泵(565),且所述流体泵(565)固定安装在所述悬浮底座(52)的内壁上。

8.根据权利要求4所述的一种磁悬浮发电机,其特征在于:位于非前后端位置的线圈支撑板(81)中设置有止滑动机构(86),所述止滑动机构(86)包括滑动杆(861)、协动杆(862)、复位弹簧杆(863)和止滑动滑块(864),并且线圈支撑板(81)的前后两侧各开设有止滑动槽(812),所述止滑动槽(812)的末端对应止滑动槽(812)开设有横向槽(813),所述线圈支撑板(81)的在横向槽(813)中开设有活动槽(814),所述活动槽(814)的底面为斜面状,所述止滑动槽(812)中滑动连接有滑动杆(861),所述滑动杆(861)上固定连接有协动杆(862),所述协动杆(862)与所述横向槽(813)滑动连接,所述止滑动滑块(864)中开设有止滑槽(8641),所述止滑槽(8641)与所述协动杆(862)滑动连接,且所述止滑动滑块(864)的底面与所述活动槽(814)的底面相适配且滑动连接,所述滑动杆(861)未连接协动杆(862)的一端和所述止滑动槽(812)的末端之间设置有复位弹簧杆(863),所述滑动杆(861)在连接复位弹簧杆(863)的一段加工有凸起,所述线圈支撑槽(543)的侧面开设有与滑动杆(861)上的凸起滑动适配的限位槽(5431)。

技术总结本发明涉及汽轮发电机技术领域,具体的说是磁悬浮发电机,包括发电机外壳、定子和转子,定子固定安装在发电机外壳的中间位置,转子设置在定子的中间位置,发电机外壳的前端和后端各自固定安装有一个转子悬浮装置,并在前方的转子悬浮装置的前端和后方的转子悬浮结构的后端各自设置有一个轴承底座,传动轴穿过转子悬浮机构固定卡合在滚动轴承的内侧使得本发明解决了传统汽轮发电机转子与轴承座瓦块产生较大的摩擦的问题。技术研发人员:曹剑叶,王晓军,贾琎,张祥,张敬争受保护的技术使用者:中节能(合肥)可再生能源有限公司技术研发日:技术公布日:2024/8/20

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