超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構及其設計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構及其設計方法，所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構包括：出軸法蘭，所述出軸法蘭與所述超導電機的出軸傳動連接；支撐軸法蘭，所述支撐軸法蘭與所述超導電機的支撐軸傳動連接；多個隔熱桿，每個所述隔熱桿的兩端分別可拆卸地安裝在所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭上且多個所述隔熱桿沿所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭的周向間隔設置。根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構能夠實現(xiàn)隔熱功能，具有維修方便、維護成本低等優(yōu)點。
【專利說明】
超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構及其設計方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及超導電力應用技術領域，具體而言，涉及一種超導電機的轉子軸系隔熱傳扭結構和超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著化石能源危機及環(huán)境問題的出現(xiàn)，發(fā)展可再生清潔能源成為共識。近些年，風能作為一種清潔的能源在世界范圍內得到迅速發(fā)展，風力發(fā)電場的總裝機容量和單機容量都不斷創(chuàng)新高。超導電機由于具有極高的功率密度，應用于大功率風力發(fā)電機將在性能和成本上都具有優(yōu)勢。
[0003]由于發(fā)電機轉子處在極低溫的工作環(huán)境中同時又需要與外部發(fā)生大轉矩傳遞，為降低外部熱量的流入，在電機轉子支撐軸與電機出軸之間需要一個隔熱傳扭的結構。
[0004]相關技術中的隔熱傳扭結構是一個由玻璃鋼材料制作的圓筒，在圓筒的兩端分別與軸系其他部分連接，但是使用一段時間后由于局部區(qū)域發(fā)生蠕變屈曲導致尺寸和形狀精度喪失，整個力矩管結構失效，需要整體更換，這樣會增加超導電機的維護成本。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，該超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構能夠實現(xiàn)隔熱功能，具有維修方便、維護成本低等優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明還提出一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例提出一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構包括:出軸法蘭，所述出軸法蘭與所述超導電機的出軸傳動連接;支撐軸法蘭，所述支撐軸法蘭與所述超導電機的支撐軸傳動連接；多個隔熱桿，每個所述隔熱桿的兩端分別可拆卸地安裝在所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭上且多個所述隔熱桿沿所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭的周向間隔設置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，能夠實現(xiàn)隔熱功能，具有維修方便、維護成本低等優(yōu)點。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構還可以具有如下附加的技術特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述出軸法蘭上設有出軸安裝孔，所述超導電機的出軸配合在所述出軸安裝孔內，所述支撐軸法蘭上設有支撐軸安裝孔，所述超導電機的支撐軸配合在所述支撐軸安裝孔內，所述支撐軸安裝孔和所述出軸安裝孔的內周壁上設有鍵槽，所述超導電機的出軸和支撐軸上設有鍵，所述鍵配合在所述鍵槽內。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述支撐軸法蘭和所述出軸法蘭上均設有沿各自周向間隔設置的多個隔熱桿安裝孔，每個所述隔熱桿的兩端分別配合在所述支撐軸法蘭上的所述隔熱桿安裝孔和所述出軸法蘭上的所述隔熱桿安裝孔內。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構還包括多個緊固螺母，所述隔熱桿安裝孔的內周壁上設有定位環(huán)臺，所述隔熱桿包括本體段和位于所述本體段兩端的伸出段，所述伸出段穿過所述隔熱桿安裝孔且所述本體段止抵在所述定位環(huán)臺上，所述伸出段的外周面上設有外螺紋，多個所述緊固螺母分別螺紋配合在多個所述伸出段上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述本體段與所述隔熱桿安裝孔過盈配合。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述隔熱桿沿所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭的周向等間隔設置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構還包括保持架，所述保持架位于所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭之間，所述保持架上設有多個隔熱桿過孔，多個所述隔熱桿分別穿過多個所述隔熱桿過孔。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述隔熱桿間隙配合在所述隔熱桿過孔內。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述隔熱桿為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件，所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭為金屬件，所述保持架為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件或輕質金屬件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實施例提出一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法，所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法包括以下步驟:
[0019]根據(jù)所述超導電機的額定功率和工作轉速，計算所述超導電機的額定轉矩；
[0020]根據(jù)所述超導電機的額定功率、目標效率和用于對所述超導電機進行冷卻的制冷系統(tǒng)的制冷效率，計算所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的最大漏熱功率；
[0021]根據(jù)所述超導電機的額定轉矩和最大漏熱功率，借助強度失效判據(jù)、最大變形判據(jù)和最大漏熱判據(jù)，確定所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的隔熱桿的數(shù)量、隔熱桿的橫截面形狀、隔熱桿的尺寸以及隔熱桿分布圓的半徑。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法，具有傳扭可靠、隔熱效果好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的結構示意圖。
[0029]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法的流程圖。
[0030]附圖標記:超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構1、出軸法蘭100、出軸安裝孔110、鍵槽
111、支撐軸法蘭200、支撐軸安裝孔210、隔熱桿300、保持架400、螺紋緊固件500。
【具體實施方式】
[0031]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0032]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I。
[0033]如圖1-圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I包括出軸法蘭100、支撐軸法蘭200和多個隔熱桿300。
[0034]出軸法蘭100與所述超導電機的出軸傳動連接。支撐軸法蘭200與所述超導電機的支撐軸傳動連接。每個隔熱桿300的兩端分別可拆卸地安裝在出軸法蘭100和支撐軸法蘭200上且多個隔熱桿300沿出軸法蘭100和支撐軸法蘭200的周向間隔設置。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I，通過設置支撐軸法蘭200和出軸法蘭100，可以將出軸法蘭100連接在所述超導電機的出軸上，將支撐軸法蘭200連接在所述超導電機的支撐軸上，并通過設置多個隔熱桿300，將每個隔熱桿300的兩端分別可拆卸地安裝在出軸法蘭100和支撐軸法蘭200上。這樣可以利用多個隔熱桿300連接出軸法蘭100和支撐軸法蘭200，不僅可以實現(xiàn)所述超導電機的出軸和支撐軸的連接，而且可以利用隔熱桿300進行隔熱，使所述超導電機的出軸和支撐軸不易發(fā)生熱交換，降低所述超導電機外部的熱量流入電機內部，提高所述超導電機的工作效率。
[0036]并且，由于隔熱桿300為多個且兩端分別可拆卸地與出軸法蘭100和支撐軸法蘭200相連。這樣在多個隔熱桿300中的一個發(fā)生形變而失效時，可以對失效的隔熱桿300單獨進行更換而無需對扭轉結構整體進行更換。由此不僅可以便于對隔熱桿300進行更換，以便于對超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I進行維修，而且可以降低超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的維修成本，從而降低所述超導電機的運行成本。
[0037]因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I能夠實現(xiàn)隔熱功能，具有維修方便、維護成本低等優(yōu)點。
[0038]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I。
[0039]在本發(fā)明的一些具體實施例中，如圖1-圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I包括出軸法蘭100、支撐軸法蘭200和多個隔熱桿300。
[0040]出軸法蘭100上設有出軸安裝孔110，所述超導電機的出軸配合在出軸安裝孔110內，支撐軸法蘭200上設有支撐軸安裝孔210，所述超導電機的支撐軸配合在支撐軸安裝孔210內，支撐軸安裝孔210和出軸安裝孔110的內周壁上設有鍵槽111，所述超導電機的出軸和支撐軸上設有鍵，所述鍵配合在鍵槽111內。這樣不僅可以便于所述超導電機的出軸與出軸法蘭100連接，便于所述超導電機的支撐軸與支撐軸法蘭200連接，而且可以利用所述鍵對所述出軸與出軸法蘭100之間以及所述支撐軸與支撐軸法蘭200之間進行周向定位，防止所述支撐軸與支撐軸法蘭200發(fā)生相對轉動，防止所述出軸與出軸法蘭100發(fā)生相對轉動，從而保證超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I傳扭效率。
[0041]可選地，如圖1-圖6所示，支撐軸法蘭200和出軸法蘭100上均設有沿各自周向間隔設置的多個隔熱桿安裝孔，每個隔熱桿300的兩端分別配合在支撐軸法蘭200上的所述隔熱桿安裝孔和出軸法蘭100上的所述隔熱桿安裝孔內。這樣可以便于對隔熱桿300進行定位，以便于隔熱桿300的安裝，保證超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I傳扭的可靠性。
[0042]具體地，如圖1、圖2和圖4所示，所述隔熱桿安裝孔的內周壁上設有定位環(huán)臺，隔熱桿300包括本體段和位于所述本體段兩端的伸出段(圖中未示出)，所述伸出段穿過所述隔熱桿安裝孔且所述本體段止抵在所述定位環(huán)臺上。這樣可以便于對隔熱桿300進行軸向定位，以進一步便于隔熱桿300的安裝。
[0043]更為具體地，超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I還包括多個緊固螺母(圖中未示出)，所述伸出段的外周面上設有外螺紋，多個所述緊固螺母分別螺紋配合在多個所述伸出段上。這樣可以利用所述緊固螺母對隔熱桿300進一步進行固定，不僅可以進一步提高隔熱桿300的安裝強度，而且可以提高隔熱桿300的穩(wěn)定性，從而進一步提高超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I傳扭的可靠性。
[0044]有利地，所述本體段與所述隔熱桿安裝孔過盈配合。這樣不僅可以進一步提高隔熱桿300安裝后的穩(wěn)定性，而且可以便于提高超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I結構的整體性，以便于提高超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的可靠性。
[0045]更為有利地，如圖4-圖6所示，多個隔熱桿300的中心軸線位于同一圓周上且隔熱桿300的長度小于該圓周的半徑。這樣可以保證超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I具有足夠的結構強度和剛度，從而進一步保證超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I具有良好的傳扭可靠性。
[0046]具體而言，當多個隔熱桿300的分布圓半徑大于隔熱桿300的長度時，不需要設置保持架。這樣可以降低超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的制造和裝配成本。
[0047]其中，如圖1-圖6所示，隔熱桿300沿出軸法蘭100和支撐軸法蘭200的周向等間隔設置。這樣可以是超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的受力更加均勻，從而進一步提高超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I傳扭的可靠性。
[0048]在本發(fā)明的另一些具體實施例中，如圖1-圖3所示，超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I還包括保持架400，保持架400位于出軸法蘭100和支撐軸法蘭200之間，保持架400上設有多個隔熱桿過孔，多個隔熱桿300分別穿過多個所述隔熱桿過孔。這樣不僅可以利用保持架400對多個隔熱桿300進一步進行定位，而且可以利用保持架400消除由于載荷在多個隔熱桿300間分布不均而導致多個隔熱桿300變形不協(xié)調的問題，從而使多個隔熱桿300受力更加均勻，避免多個隔熱桿300中的某一個受力過大或過頻繁而導致其更易發(fā)生損壞，從而降低超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的維護頻率。
[0049]其中，隔熱桿300間隙配合在所述隔熱桿過孔內。這樣可以使隔熱桿300與所述隔熱桿過孔之間有一定空間余量，使保持架400能夠自動適應多個隔熱桿300之間變形不協(xié)調的問題，從而消除隔熱桿300之間的載荷不均，使隔熱桿300之間受力均勻。
[0050]可選地，隔熱桿300為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件，出軸法蘭100和支撐軸法蘭200為金屬件，保持架400為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件或輕質金屬件。這樣可以使隔熱桿300具有良好的隔熱性和結構強度，使隔熱桿300和保持架400具有較輕的質量，以提尚所述超導電機的傳動效率。
[0051]有利地，如圖1-圖3所示，多個隔熱桿300的中心軸線位于同一圓周上且隔熱桿300的長度大于等于該圓周的半徑。這樣可以保證超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I具有良好的結構強度和穩(wěn)定性。
[0052]具體而言，當隔熱桿300的分布圓半徑小于等于隔熱桿300的長度時，需要設置保持架400以使隔熱桿300的受力均勻。
[0053]其中，保持架400位于隔熱桿300的軸向上的中心處。
[0054]下面描述根據(jù)本發(fā)明具體實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I的安裝方式。
[0055]在安裝時，先將隔熱桿300的其中一端對準出軸法蘭100和支撐軸法蘭200中的一個上的所述隔熱桿安裝孔，并將隔熱桿300壓入直至所述定位環(huán)臺阻止所述本體段繼續(xù)深入為止。然后從隔熱桿300的另一端套設保持架400，使保持架400布置在隔熱桿300軸向上的中心處。然后用同樣的方法將隔熱桿300的另一端壓入出軸法蘭100和支撐軸法蘭200中的另一個的所述隔熱桿安裝孔內。最后將伸出兩個法蘭的每段隔熱桿300的伸出段用所述緊固螺母緊固。
[0056]在本發(fā)明的一個具體實施例中，如圖3所示，所述隔熱桿安裝孔均與所在法蘭的外周面連通且每個隔熱桿300的兩端分別過盈配合在出軸法蘭100上的所述隔熱桿安裝孔內和支撐軸法蘭200上的所述隔熱桿安裝孔內。保持架400上的所述隔熱桿過孔與保持架400的外周面連通且每個隔熱桿300分別間隙配合在所述隔熱桿過孔內。
[0057]在本發(fā)明的另一個具體實施例中，如圖4所示，隔熱桿300的直徑可以由中心向兩端逐漸增大。
[0058]在本發(fā)明的另一個具體實施例中，如圖5所示，隔熱桿300的兩端分別設有沿隔熱桿300的軸向間隔設置的第一出軸定位凸臺和第二出軸定位凸臺以及第一支撐軸定位凸臺和第二支撐軸定位凸臺，隔熱桿300安裝在出軸法蘭100上時，出軸法蘭100夾持在所述第一出軸定位凸臺和所述第二出軸定位凸臺之間，隔熱桿300安裝在支撐軸法蘭200上時，支撐軸法蘭200夾持在所述第一支撐軸定位凸臺和所述第二支撐軸定位凸臺之間。
[0059]具體而言，所述第一出軸定位凸臺、所述第二出軸定位凸臺、所述第一支撐軸定位凸臺和所述第二支撐軸定位凸臺均適于穿過所述隔熱桿安裝孔。超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構I還包括多個螺紋緊固件500，多個隔熱桿300分別通過多個螺紋緊固件500壓緊在所述隔熱桿安裝孔的內壁面上且每個螺紋緊固件500的中心軸線分別垂直于所壓緊的隔熱桿300的長度方向。這樣在安裝時先將隔熱桿300—端的兩個定位凸臺中的一個穿過所述隔熱桿安裝孔，使法蘭位于兩個定位凸臺之間，移動隔熱桿300使法蘭夾持在兩個定位凸臺之間，之后旋緊螺紋緊固件500完成一端的固定。
[0060]在本發(fā)明的另一個具體實施例中，如圖6所示，出軸法蘭100上設有多個出軸連接件，支撐軸法蘭200上設有多個支撐軸連接件，所述隔熱桿安裝孔分別形成在所述出軸連接件和所述支撐軸連接件上，隔熱桿300的兩端均過盈配合在所述隔熱桿安裝孔內。多個隔熱桿300在可以在出軸法蘭100和支撐軸法蘭200的軸向上均朝向順時針或均朝向逆時針傾斜。
[0061]在本發(fā)明的另一個具體實施例中，出軸法蘭100朝向支撐軸法蘭200的一側壁面和支撐軸法蘭200朝向出軸法蘭100的一側壁面可以均設有支撐臺，所述隔熱桿300的至少一部分貼合在所述支撐臺上。
[0062]下面描述根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法包括以下步驟:
[0063]根據(jù)所述超導電機的額定功率和工作轉速，計算所述超導電機的額定轉矩；
[0064]根據(jù)所述超導電機的額定功率、目標效率和用于對所述超導電機進行冷卻的制冷系統(tǒng)的制冷效率，計算所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的最大漏熱功率；
[0065]根據(jù)所述超導電機的額定轉矩和最大漏熱功率，借助強度失效判據(jù)、最大變形判據(jù)和最大漏熱判據(jù)，確定所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的隔熱桿的數(shù)量、隔熱桿的橫截面形狀、隔熱桿的尺寸以及隔熱桿分布圓的半徑。這里需要理解的是，所述隔熱桿的分布圓的半徑指多個所述隔熱桿的中心軸線所在圓周的半徑。
[0066]根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法具有傳扭可靠、隔熱效果好等優(yōu)點。
[0067 ] 具體地，對于15kff/150rpm的超導電機，其額定轉矩為955Nm，隔熱傳扭結構的最大漏熱功率為3W。借助強度失效判據(jù)、最大變形判據(jù)和最大漏熱判據(jù)，對于15kW/150rpm超導電機，其隔熱傳扭結構的隔熱桿最佳的數(shù)量為4，橫截面形狀為圓形，其半徑為8毫米，長度為31毫米，分布圓的半徑為75毫米，不需要保持架。
[0068]根據(jù)本發(fā)明實施例的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。
[0069]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0070]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0071]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0072]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0073]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0074]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，包括: 出軸法蘭，所述出軸法蘭與所述超導電機的出軸傳動連接； 支撐軸法蘭，所述支撐軸法蘭與所述超導電機的支撐軸傳動連接； 多個隔熱桿，每個所述隔熱桿的兩端分別可拆卸地安裝在所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭上且多個所述隔熱桿沿所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭的周向間隔設置。2.根據(jù)權利要求1所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，所述出軸法蘭上設有出軸安裝孔，所述超導電機的出軸配合在所述出軸安裝孔內，所述支撐軸法蘭上設有支撐軸安裝孔，所述超導電機的支撐軸配合在所述支撐軸安裝孔內，所述支撐軸安裝孔和所述出軸安裝孔的內周壁上設有鍵槽，所述超導電機的出軸和支撐軸上設有鍵，所述鍵配合在所述鍵槽內。3.根據(jù)權利要求1所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，所述支撐軸法蘭和所述出軸法蘭上均設有沿各自周向間隔設置的多個隔熱桿安裝孔，每個所述隔熱桿的兩端分別配合在所述支撐軸法蘭上的所述隔熱桿安裝孔和所述出軸法蘭上的所述隔熱桿安裝孔內。4.根據(jù)權利要求3所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，還包括多個緊固螺母，所述隔熱桿安裝孔的內周壁上設有定位環(huán)臺，所述隔熱桿包括本體段和位于所述本體段兩端的伸出段，所述伸出段穿過所述隔熱桿安裝孔且所述本體段止抵在所述定位環(huán)臺上，超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構所述伸出段的外周面上設有外螺紋，多個所述緊固螺母分別螺紋配合在多個所述伸出段上。5.根據(jù)權利要求4所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，所述本體段與所述隔熱桿安裝孔過盈配合。6.根據(jù)權利要求1所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，多個所述隔熱桿沿所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭的周向等間隔設置。7.根據(jù)權利要求1所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，還包括保持架，所述保持架位于所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭之間，所述保持架上設有多個隔熱桿過孔，多個所述隔熱桿分別穿過多個所述隔熱桿過孔。8.根據(jù)權利要求7所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，所述隔熱桿間隙配合在所述隔熱桿過孔內。9.根據(jù)權利要求7所述的超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構，其特征在于，所述隔熱桿為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件，所述出軸法蘭和所述支撐軸法蘭為金屬件，所述保持架為玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料件或輕質金屬件。10.—種超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的設計方法，其特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)所述超導電機的額定功率和工作轉速，計算所述超導電機的額定轉矩； 根據(jù)所述超導電機的額定功率、目標效率和用于對所述超導電機進行冷卻的制冷系統(tǒng)的制冷效率，計算所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的最大漏熱功率； 根據(jù)所述超導電機的額定轉矩和最大漏熱功率，借助強度失效判據(jù)、最大變形判據(jù)和最大漏熱判據(jù)，確定所述超導電機轉子軸系隔熱傳扭結構的隔熱桿的數(shù)量、隔熱桿的橫截面形狀、隔熱桿的尺寸以及隔熱桿分布圓的半徑。
【文檔編號】F16D1/02GK105909683SQ201610245238
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】吳其紅, 瞿體明, 宋彭, 顧晨, 吳明碩, 韓征和, 曾攀
【申請人】清華大學