CN219678256U - 一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磁悬浮飞轮储能系统技术领域，具体公开了一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，包括转轴和设置在转轴外部的保护机构，所述保护机构包括转动组件、上防护组件和下防护组件；所述转动组件包括外壳、定子和转子，所述转轴的外壁套接有外壳，所述外壳的内壁固定连接有定子，通过设置径向磁轴承和轴向磁轴承，在转轴转动时，转轴转动带动径向磁轴承同步转动，通过径向磁轴承和第一磁极的相斥力，实现对转轴径向定位操作，避免转轴受到碰撞导致速度下降，同时，转轴转动带动轴向磁轴承同步转动，通过轴向磁轴承上下两端的两组第二磁极，实现对两组第二磁极的轴向定位操作，避免转轴在转动时发生滑动，提高转轴转动的稳定性。

Description

一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构

技术领域

本实用新型属于磁悬浮飞轮储能系统技术领域，具体涉及一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构。

背景技术

磁悬浮飞轮储能系统是将电能存储为动能并从存储的动能中产生电能的装置，在储能时，外界电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮转子加速旋转，直至达到设定的某一转速。在飞轮加速旋转的过程中，飞轮以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械动能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中。之后，飞轮以设定的那一转速旋转，直到接受到一个能量释放的控制信号。释能时，电机作为发电机使用，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流和电压，完成机械动能到电能转换的释放能量过程。在释能的过程中，飞轮的转速不断的下降。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出。

但是，现有的磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构在使用时，飞轮转子在储能和释能过程中，飞轮转子的速度会不断发生变化，转子会跌落在保护轴承上并在其上产生力矩，这两种力矩给保护轴承带来径向冲击力和和轴向向冲击力，导致保护轴承和磁悬浮系统零部件损坏，不满足人们的使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，包括转轴和设置在转轴外部的保护机构，所述保护机构包括转动组件、上防护组件和下防护组件；

所述转动组件包括外壳、定子和转子，所述转轴的外壁套接有外壳，所述外壳的内壁固定连接有定子，所述定子的内部设置有与转轴外壁固定连接的转子；

所述上防护组件包括上端盖、上密封盖、上密封圈和第一防护框架，所述外壳的顶端螺栓连接有上端盖，所述上端盖的内壁固定连接有套接在转轴外壁的上密封盖，所述上密封盖的上方设置有上密封圈，所述上端盖的顶端固定连接有第一防护框架；

所述下防护组件包括下端盖、第二防护框架、连接法兰和下密封盖，所述外壳的底端螺栓连接有下端盖，所述下端盖的底端设置有第二防护框架，所述下端盖位于第二防护框架的下方固定连接有连接法兰，所述转轴的外壁设置有与下端盖内壁固定连接的下密封盖。

优选的，所述第一防护框架的顶端固定连接有支架，所述支架的内壁设置有与转轴外壁套接的环形套筒，所述环形套筒的下方位于转轴外壁的外壁固定连接有止推盘，所述止推盘的下方位于第一防护框架的内部设置有与转轴外壁固定连接的径向磁轴承，所述径向磁轴承的一侧位于第一防护框架的内壁固定连接有第一磁极。

优选的，所述第二防护框架的位于下密封盖的下方设置有与转轴的外壁固定连接的轴向磁轴承，所述轴向磁轴承的下方位于第二防护框架的一侧设置有第二磁极，所述轴向磁轴承的一侧位于第二磁极的一侧设置有定位铜套。

优选的，所述上端盖通过上密封盖与转轴之间构成密封结构，所述上密封盖与转轴之间涂抹有干式润滑剂。

优选的，所述下端盖通过下密封盖与转轴之间构成密封结构，所述下密封盖与转轴之间涂抹有干式润滑剂。

优选的，所述径向磁轴承的磁性与第一磁极的磁性相反，所述径向磁轴承与第一磁极存在缝隙。

优选的，所述第二磁极设置有两组，两组所述第二磁极的位置关系关于轴向磁轴承相对称。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置上密封盖和下密封盖，转轴通过上密封盖与上端盖之间形成密封结构，避免上端盖外部的杂质影响转轴转动速度，提高转轴转动的稳定性，同时，转轴通过下密封盖与下端盖之间形成密封结构，避免下端盖外部的杂质影响转轴转动速度，同时与上端盖之间形成真空腔，减少转轴转动的空气阻力。

(2)本实用新型通过设置径向磁轴承和轴向磁轴承，在转轴转动时，转轴转动带动径向磁轴承同步转动，通过径向磁轴承和第一磁极的相斥力，实现对转轴径向定位操作，避免转轴受到碰撞导致速度下降，同时，转轴转动带动轴向磁轴承同步转动，通过轴向磁轴承上下两端的两组第二磁极，实现对两组第二磁极的轴向定位操作，避免转轴在转动时发生滑动，提高转轴转动的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体剖视结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中B处放大图。

图中：1、转轴；2、外壳；3、定子；4、转子；5、上端盖；6、上密封盖；7、上密封圈；8、第一防护框架；9、下端盖；10、第二防护框架；11、连接法兰；12、支架；13、环形套筒；14、止推盘；15、径向磁轴承；16、第一磁极；17、轴向磁轴承；18、第二磁极；19、定位铜套；20、下密封盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-图2所示，一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，包括转轴1和设置在转轴1外部的保护机构，保护机构包括转动组件、上防护组件和下防护组件；

转动组件包括外壳2、定子3和转子4，转轴1的外壁套接有外壳2，外壳2的内壁固定连接有定子3，定子3的内部设置有与转轴1外壁固定连接的转子4；

上防护组件包括上端盖5、上密封盖6、上密封圈7和第一防护框架8，外壳2的顶端螺栓连接有上端盖5，上端盖5的内壁固定连接有套接在转轴1外壁的上密封盖6，上密封盖6的上方设置有上密封圈7，上端盖5的顶端固定连接有第一防护框架8；

下防护组件包括下端盖9、第二防护框架10、连接法兰11和下密封盖20，外壳2的底端螺栓连接有下端盖9，下端盖9的底端设置有第二防护框架10，下端盖9位于第二防护框架10的下方固定连接有连接法兰11，转轴1的外壁设置有与下端盖9内壁固定连接的下密封盖20。

由上可知，在储能时，外界电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动转轴1转动，转轴1转动带动转子4加速旋转，直至达到设定的某一转速。在转子4加速旋转的过程中，转子4以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械动能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的转子4中，释能时，电机作为发电机使用，高速旋转的转子4拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流和电压，完成机械动能到电能转换的释放能量过程。

具体的，上端盖5通过上密封盖6与转轴1之间构成密封结构，上密封盖6与转轴1之间涂抹有干式润滑剂。

由上可知，转轴1通过上密封盖6与上端盖5之间形成密封结构，避免上端盖5外部的杂质影响转轴1转动速度，提高转轴1转动的稳定性。

具体的，下端盖9通过下密封盖20与转轴1之间构成密封结构，下密封盖20与转轴1之间涂抹有干式润滑剂。

由上可知，转轴1通过下密封盖20与下端盖9之间形成密封结构，避免下端盖9外部的杂质影响转轴1转动速度，同时与上端盖5之间形成真空腔，减少空气阻力。

实施例二：

参考图2和图3所示，第一防护框架8的顶端固定连接有支架12，支架12的内壁设置有与转轴1外壁套接的环形套筒13，环形套筒13的下方位于转轴1外壁的外壁固定连接有止推盘14，止推盘14的下方位于第一防护框架8的内部设置有与转轴1外壁固定连接的径向磁轴承15，径向磁轴承15的一侧位于第一防护框架8的内壁固定连接有第一磁极16。

由上可知，在转轴1转动时，转轴1转动带动径向磁轴承15同步转动，通过径向磁轴承15和第一磁极16的相斥力，实现对转轴1径向定位操作，避免转轴1受到碰撞导致速度下降。

具体的，径向磁轴承15的磁性与第一磁极16的磁性相反，径向磁轴承15与第一磁极16存在缝隙。

由上可知，通过径向磁轴承15和第一磁极16的相斥力，实现对转轴1径向定位操作。

实施例三：

参考图2和图4所示，第二防护框架10的位于下密封盖20的下方设置有与转轴1的外壁固定连接的轴向磁轴承17，轴向磁轴承17的下方位于第二防护框架10的一侧设置有第二磁极18，轴向磁轴承17的一侧位于第二磁极18的一侧设置有定位铜套19。

由上可知，在转轴1转动时，转轴1转动带动轴向磁轴承17同步转动，通过轴向磁轴承17上下两端的两组第二磁极18，实现对两组第二磁极18的轴向定位操作，避免转轴1在转动时发生滑动，提高转轴1转动的稳定性。

具体的，第二磁极18设置有两组，两组第二磁极18的位置关系关于轴向磁轴承17相对称。

由上可知，通过轴向磁轴承17上下两端的两组第二磁极18，实现对两组第二磁极18的轴向定位操作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：包括转轴(1)和设置在转轴(1)外部的保护机构，所述保护机构包括转动组件、上防护组件和下防护组件；

所述转动组件包括外壳(2)、定子(3)和转子(4)，所述转轴(1)的外壁套接有外壳(2)，所述外壳(2)的内壁固定连接有定子(3)，所述定子(3)的内部设置有与转轴(1)外壁固定连接的转子(4)；

所述上防护组件包括上端盖(5)、上密封盖(6)、上密封圈(7)和第一防护框架(8)，所述外壳(2)的顶端螺栓连接有上端盖(5)，所述上端盖(5)的内壁固定连接有套接在转轴(1)外壁的上密封盖(6)，所述上密封盖(6)的上方设置有上密封圈(7)，所述上端盖(5)的顶端固定连接有第一防护框架(8)；

所述下防护组件包括下端盖(9)、第二防护框架(10)、连接法兰(11)和下密封盖(20)，所述外壳(2)的底端螺栓连接有下端盖(9)，所述下端盖(9)的底端设置有第二防护框架(10)，所述下端盖(9)位于第二防护框架(10)的下方固定连接有连接法兰(11)，所述转轴(1)的外壁设置有与下端盖(9)内壁固定连接的下密封盖(20)。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述第一防护框架(8)的顶端固定连接有支架(12)，所述支架(12)的内壁设置有与转轴(1)外壁套接的环形套筒(13)，所述环形套筒(13)的下方位于转轴(1)外壁的外壁固定连接有止推盘(14)，所述止推盘(14)的下方位于第一防护框架(8)的内部设置有与转轴(1)外壁固定连接的径向磁轴承(15)，所述径向磁轴承(15)的一侧位于第一防护框架(8)的内壁固定连接有第一磁极(16)。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述第二防护框架(10)的位于下密封盖(20)的下方设置有与转轴(1)的外壁固定连接的轴向磁轴承(17)，所述轴向磁轴承(17)的下方位于第二防护框架(10)的一侧设置有第二磁极(18)，所述轴向磁轴承(17)的一侧位于第二磁极(18)的一侧设置有定位铜套(19)。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述上端盖(5)通过上密封盖(6)与转轴(1)之间构成密封结构，所述上密封盖(6)与转轴(1)之间涂抹有干式润滑剂。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述下端盖(9)通过下密封盖(20)与转轴(1)之间构成密封结构，所述下密封盖(20)与转轴(1)之间涂抹有干式润滑剂。

6.根据权利要求2所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述径向磁轴承(15)的磁性与第一磁极(16)的磁性相反，所述径向磁轴承(15)与第一磁极(16)存在缝隙。

7.根据权利要求3所述的一种磁悬浮储能系统滑动式保护轴承结构，其特征在于：所述第二磁极(18)设置有两组，两组所述第二磁极(18)的位置关系关于轴向磁轴承(17)相对称。