立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107387172A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710704417.XH02K1/27(2006.01)(22)申请日2017.08.17F16C32/04(2006.01)F16C32/06(2006.01)(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号申请人技新(上海)节能科技有限公司上海车想电机磁浮技术有限公司(72)发明人张钢谢彩琴倪建东刘厚臣周靛力杰谢晓红张禧丹史文俊(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人陆聪明(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)H02K5/20(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机(57)摘要本发明涉及一种立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，由膨胀机的上下双蜗壳、上下双叶轮、发电机定子系统、发电机转子系统、上气悬浮轴承部件、下永磁气悬浮轴承部件构成；膨胀机的上下双蜗壳位于发电机的上下两端，分别固定在上气悬浮轴承部件和下永磁气悬浮轴承部件上，上气悬浮轴承部件和下永磁气悬浮轴承部件分别安装在发电机外壳的基座的上下两端，上下双叶轮分别固定在发电机转子系统的发电机转轴的上下两端；发电机转子系统位于发电机外壳的中部，由上气悬浮轴承部件和下永磁气悬浮轴承部件支承；发电机定子系统位于发电机转子系统的外侧，发电机定子系统与发电机转子系统之间有气隙。本发明充分利用余热资源，有着广阔市场前景。CN107387172ACN107387172A权利要求书1/2页1.一种立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，其特征在于，由膨胀机的上下双蜗壳（1）、上下双叶轮（2）、发电机定子系统、发电机转子系统、上气悬浮轴承部件（4）、下永磁气悬浮轴承部件（12）构成；所述膨胀机的上下双蜗壳（1）位于发电机的上下两端，分别固定在上气悬浮轴承部件（4）和下永磁气悬浮轴承部件（12）上，所述上气悬浮轴承部件（4）和下永磁气悬浮轴承部件（12）分别安装在发电机外壳基座的上下两端，所述上下双叶轮（2）分别固定在发电机转子系统的发电机转轴（3）的上下两端；所述发电机转子系统位于发电机外壳的中部，由上气悬浮轴承部件（4）和下永磁气悬浮轴承部件（12）支承；所述发电机定子系统位于发电机转子系统的外侧，发电机定子系统与发电机转子系统之间有气隙；有机工质五氟丙烷通过工厂里的余热资源变成高压气体，从膨胀机的上下双蜗壳（1）的进气口进入发电机，推动上下双叶轮（2）转动，从而带动转子在定子中转动，使发电机发电。2.根据权利要求1所述的立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，其特征在于，所述发电机外壳由两个相嵌的冷却水套和基座组成，其中，两个相嵌的冷却水套分为内套、外套，内套外表面上开有冷却螺旋水槽。3.根据权利要求1所述的立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，其特征在于，所述发电机定子系统由定子绕组（5）、定子铁芯（6）构成，所述定子铁芯（6）固定在发电机外壳的冷却内套上，是定子绕组（5）的安装和固定部分，也是主要磁路，采用梨形槽结构，由带槽的硅钢定子冲片叠压而成，定子槽型采用半闭口槽；所述定子绕组（5）采用三相双层短距绕组，三相绕组采用星型法连接。4.根据权利要求1所述的立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，其特征在于，所述发电机转子系统采用内置径向磁路式转子结构，由发电机转轴（3）、转子压板一（7）、转子磁钢（8）、转子铁芯（9）、转子保护套（10）、转子压板二（11）构成，所述发电机转轴（3）与转子铁芯（9）相连，转子铁芯（9）与转子磁钢（8）相连，其中，转子磁钢（8）选取瓦片形和矩形的结合形式，即转子磁钢（8）外围采用圆弧段，左右及内边采用直线段，转子磁钢（8）镶嵌在转子铁芯（9）周围；为提高高速旋转状态下发电机转子的强度，发电机转子外面设有转子保护套（10）；发电机转轴（3）带动转子铁芯（9）旋转，在发电机定子系统中产生感应电动势而发电；转子压板一（7）和转子压板二（11）压盖在发电机转子两端，起到固定导磁作用。5.根据权利要求1所述的立式双级永磁气悬浮ORC余热发电机，其特征在于，所述上气悬浮轴承部件（4）由上气悬浮轴承座（13）、上径轴向气悬浮轴承（14）、上气悬浮轴承轴套（15）、自锁垫片（16）、螺母（17）构成；其中，上气悬浮轴承座（13）通过内六角圆头螺钉与发电机外壳相连接，上径轴向气悬浮轴承（14）通过内六角圆头螺钉与上气悬浮轴承座（13）相连，上气悬浮轴承座（13）上开有气孔，用于插入气管，上径轴向气悬浮轴承（14）上有气嘴，用于连接输送高压气体的气管，上气悬浮轴承座（13）的气孔与上径轴向气悬浮轴承（14）上的气嘴