Магнитная подвеска маховика

Устройство позволяет повысить точность и удобство регулирования подвеса маховика. Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит корпус, вал, магниты, выполненные кольцеобразными с аксиальной намагниченностью и установленные в корпусе с чередованием вращающихся и невращающихся магнитов. Вращающиеся магниты закреплены на валу, а невращающиеся магниты установлены на внутренней стенке корпуса. Верхний невращающийся магнит связан с внутренней стенкой корпуса посредством резьбы и снабжен элементами для его поворота по резьбе. Корпус оснащен верхней крышкой, в которой выполнены прорези, расположенные по дуге и предназначенные для ввода инструмента поворота по резьбе посредством элементов для поворота верхнего невращающегося магнита.

3 з.п. ф-лы, 2 илл.

Область техники

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в качестве опор быстровращающихся маховиков инерционных накопителей энергии.

Предшествующий уровень техники

Известны конструкции магнитных подвесок маховиков, включающих как постоянные магниты или магнитные системы, так и электромагнитные (Д. Джента, Накопление кинетической энергии, М, Мир, 1983, с 206-210, рис.4.7, 4.9). Недостатком устройства является малая экономичность из-за расхода электроэнергии для работы электромагнитов.

Наиболее близкой является магнитная подвеска маховика, содержащая корпус, вал, магниты, выполненные кольцеобразными с аксиальной намагниченностью и установленные в корпусе с чередованием вращающихся и невращающихся магнитов, при этом вращающиеся магниты закреплены на валу, а невращающиеся магниты установлены на внутренней стенке корпуса. (RU, С2, 2253051, F16C 32/04, опубл. 27.05.2005).

В этом техническом решении вращающиеся и невращающиеся магниты чередуются друг с другом с зазорами, а полюса магнитов обращены в противоположные стороны. Вращающиеся магниты выполнены с нижними торцами одноименной полярности, а с верхними торцами - разноименной полярности, с прилегающими торцами невращающихся магнитов. Ось маховика закреплена в фиксирующих опорах, снабженных шарикоподшипниками. По крайней мере один невращающийся магнит снабжен обоймой из магнитопроводящего материала и образует крайние верхний и нижний полюса противоположной полярности, обращенные друг к другу, а между ними находятся, как минимум, один невращающийся и два вращающихся магнита, при этом их полюса обращены в противоположные друг другу стороны.

Устройство позволяет обеспечить замкнутость магнитного поля между крайними, верхними и нижними полюсами магнитов, а также снизить массу магнитного материала при заданных размерах магнитов.

Ограничением этой подвески является невозможность регулировки зазоров между магнитами на собранном устройстве с подвешенным, а тем более, вращающимся маховиком.

Раскрытие полезной модели

Задачей полезной модели является создание магнитной подвески маховика, доступной к регулировке его подъемной силы путем изменения зазора между, как минимум, двумя магнитами в собранном состоянии подвески, в том числе и при вращении маховика.

Технический результат, который будет получен при выполнении заявленной полезной модели - повышение точности и удобства регулирования подвеса маховика.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной магнитной подвеске маховика, содержащей корпус, вал, магниты, выполненные кольцеобразными с аксиальной намагниченностью и установленные в корпусе с чередованием вращающихся и невращающихся магнитов, при этом вращающиеся магниты закреплены на валу, а невращающиеся магниты установлены на внутренней стенке корпуса, согласно заявленному устройству верхний невращающийся магнит связан с внутренней стенкой корпуса посредством резьбы и снабжен элементами для его поворота по резьбе, корпус оснащен верхней крышкой, в которой выполнены прорези, расположенные по дуге и предназначенные для ввода инструмента поворота по резьбе посредством элементов для поворота верхнего невращающегося магнита.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

- был введен элемент стопорения верхнего невращающегося магнита;

- была введена втулка, при этом верхний невращающийся магнит связан с внутренней стенкой корпуса через втулку, на наружной поверхности которой выполнена резьба;

- элементы для поворота были выполнены в виде ряда углублений во втулке.

Указанные преимущества полезной модели, а также ее особенности поясняются с помощью варианта ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткий перечень чертежей

Фиг.1 изображает заявленную магнитную подвеску маховика (схематично);

Фиг.2 - вид А на фиг.1.

Осуществление полезной модели

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Маховик 1 (фиг.1) закреплен на валу 2, который зафиксирован с возможностью вращения в корпусе 3 на подшипниках 4, посаженных в корпусе 3 с возможностью незначительного осевого перемещения скольжением внешних колец подшипников 4 в гнездах в корпусе 3. Осевое перемещение подшипников ограничено упорами 5. На валу 2 размещены вращающиеся магниты 6 с внутренними неферромагнитными втулками 7, зафиксированными в осевом направлении втулками 8. Внутренние кольца подшипников 4 зафиксированы на валу упорными кольцами 9. Невращающиеся нижние магниты 10 с внешними неферромагнитными втулками 11 закреплены на внутренней стенке цилиндрической части корпуса 3 неподвижно, а один верхний невращающийся магнит 12 с втулкой 13 закреплен с возможностью осевого перемещения на резьбе 14. Втулка 13 выполнена с рядом углублений 15 для ее поворота по резьбе 14 инструментом через прорези 16 в крышке 17 (фиг.1, 2).

Работает магнитная подвеска маховика 1 (фиг.1, 2) следующим образом.

Вводом инструмента для поворота можно перемещать невращающийся магнит 12 в осевом направлении при собранной подвеске и даже при вращающемся маховике 1. Втулка 13 и невращающийся магнит 12 фиксируются на резьбе 14 после регулировки стопорным винтом 18. Полярность всех магнитов показана на фиг.1.

Предлагаемая магнитная подвеска маховика 1 позволяет после сборки устройства уточнить его подъемную силу, достаточно близко приравняв ее по величине к силе тяжести маховика 1 с валом 2 и другими, связанными с ними, деталями. Для этого через прорези 16 в крышке 17 вводится инструмент для поворота и производится завинчивание магнита 12 при помощи углубления 15 во втулке 13. Втулка 13 вместе с невращающимся магнитом 12 поворачивается на угол, разрешаемый прорезями 16 (дуговыми). Затем инструмент вводится в следующее углубление 15 через прорезь 16 и так далее, пока осевые перемещения вала 2 с подшипниками 4 в гнездах корпуса 3 в пределах упоров 5 не станут выполняться свободно, обеспечивая уравновешивание маховика 1 (индифферентное положение вала 2 с маховиком 1). После этого втулка 13 фиксируется в корпусе 1 стопорным винтом 18. Таким образом, магнитная подвеска приводится в рабочее положение.

Промышленная применимость

Наиболее успешно заявленная магнитная подвеска маховика промышленно применима в энергетике.

1. Магнитная подвеска маховика, содержащая корпус, вал, магниты, выполненные кольцеобразными с аксиальной намагниченностью и установленные в корпусе с чередованием вращающихся и невращающихся магнитов, при этом вращающиеся магниты закреплены на валу, а невращающиеся магниты установлены на внутренней стенке корпуса, отличающаяся тем, что верхний невращающийся магнит связан с внутренней стенкой корпуса посредством резьбы и снабжен элементами для его поворота по резьбе, корпус оснащен верхней крышкой, в которой выполнены прорези, расположенные по дуге и предназначенные для ввода инструмента поворота по резьбе посредством элементов для поворота верхнего невращающегося магнита.

2. Магнитная подвеска маховика по п.1, отличающаяся тем, что введен элемент стопорения верхнего невращающегося магнита.

3. Магнитная подвеска маховика по п.1, отличающаяся тем, что введена втулка, верхний невращающийся магнит связан с внутренней стенкой корпуса через втулку, на наружной поверхности которой выполнена резьба.

4. Магнитная подвеска маховика по п.3, отличающаяся тем, что элементы для поворота выполнены в виде ряда углублений во втулке.