[发明专利]立式永磁悬浮余热发电机

说明书

本发明涉及一种立式永磁悬浮余热发电机，由发电机外壳，膨胀机的蜗壳和叶轮，转轴，定子系统，转子系统，上轴承部件和下轴承部件组成。其中膨胀机蜗壳安装在发电机外壳上，叶轮与发电机转子相连接，发电机转轴与转子相连，由上轴承部件和下轴承部件支承，上轴承部件和下轴承部件固定在外壳上，发电机定子固定在外壳上，与转子之间有气隙。膨胀机蜗壳吸收余热资源的高温蒸汽，推动发电机叶轮转动，从而带动发电机发电。本发明设计合理，结构紧凑，运行可靠，采用永磁悬浮轴承支承，无需油润滑，磨损小，寿命长，能够在高转速下运行，采用通冷却水的方式进行降温，能够充分利用工厂里的余热资源，起到环保，节能作用，有着广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及一种立式永磁悬浮余热发电机，主要应用于发电机领域。

背景技术

磁悬浮轴承是利用永磁体或电磁体所产生的磁场力将转子悬浮于空中，使转子和定子之间没有任何机械接触的一种高性能轴承。与传统机械轴承相比，它具有磨损小，能耗低，转速高，寿命长，无需润滑及无油污染等优点，特别适用于高速，真空，超净等特殊环境，在能源交通，军工医疗，航空航天以及机器人等高科技领域有着广阔的应用前景。永磁悬浮轴承作为磁悬浮轴承的一种，完全依靠磁体本身所产生的永久磁力或超导磁力来实现转轴在部分自由度上的稳定悬浮。相比主动磁悬浮轴承，具备体积小，无功耗，结构简单的优点。

永磁悬浮轴承所具备的一系列优点决定了它具有极其重要的应用价值。近年来，将永磁悬浮轴承应用于发电机领域取得了一系列的成果，但都属于低转速发电机，且对于永磁轴承的设计至今还未形成一套系统的、通用的方法。因此研究一种高转速的永磁悬浮发电机，使其能大规模的工业应用很有必要。

发明内容

本发明就是为了克服现有的技术不足，提供一种立式永磁悬浮余热发电机，用于工业余热回收的发电环节，旨在一方面使永磁轴承能够工业化，发挥其优势，使其应用于发电机领域，另一方面能够带来发电机技术方向的革新。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种立式永磁悬浮余热发电机，包括发电机外壳，膨胀机蜗壳，叶轮，发电机转轴，上轴承部件，定子绕组，定子铁芯，转子压板一，转子磁钢，转子铁芯，转子压板二，下轴承部件；所述膨胀机蜗壳固定在发电机外壳上，叶轮与发电机转轴相连接，发电机转轴与转子铁芯相连，并由上轴承部件和下轴承部件支承，上轴承部件和下轴承部件固定在发电机外壳上，所述转子铁芯与转子磁钢相连；发电机的所述定子铁芯和定子绕组相连，定子铁芯固定在发电机外壳上，发电机定子与转子之间有气隙，转子压板一和转子压板二盖在发电机转子两端起到密封作用；余热资源在膨胀机的作用下，产生高温气体，从膨胀机蜗壳进入，推动叶轮转动，从而带动发电机转轴转动，使发电机发电。

所述上轴承部件包括上端盖一，外套一，内套，辅助轴承，外隔圈，内隔圈，顶座，碟簧；所述上端盖一通过六角圆头螺钉与发电机外壳相连接，外套一通过内六角圆头螺钉与上端盖一相连，外套一上开有冷却水孔，用于输送冷却水，内套上开有螺旋槽，用于冷却水循环，外套一焊接在内套上，内套上的螺旋槽需与外套一上的冷却水孔相对齐；冷却水通过外套一的冷却水孔，在内套外面螺旋槽进行循环，对高转速的余热发电机起到降温作用；所述内隔圈，外隔圈用于分开上下两个辅助轴承，辅助轴承起到支承发电机转轴和径向定位的作用，上辅助轴承上面放置顶座，顶座上放置碟簧，碟簧的作用在于压紧顶座，从而压紧上下辅助轴承。