[发明专利]带发电功能的轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承，具体说是一种带有发电功能的轴承。应用于存在使用轴承转动的同时需要供电或者将动能转化并储存为电能的场合下。

背景技术

轴承是一种精密的机械设备。在各个行业及领域中均有应用。但是例如在风力发电、电机伺服、汽车、电动车等行业，都有伴随着旋转进行电能转化、储存电能等需求。此需求，除了轴承外，一般会另外搭配传动机构、发电机构进行组合使用以达到目的。这种机构不但结构复杂，空间占比大，而且造价较高，维修、更换比较麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种带发电功能的轴承，可以在转动的同时利用转动形成电能供应外部用电需求或将电能进行储存后使用。

本发明实现发明目的所采用的技术方案是：带发电功能的轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、环状转子、环状定子、滚针保持圈、若干滚针和滚针导轨圈。其特征是：

所述环状转子紧固在轴承内圈上，所述各个滚针均匀安装在滚针保持圈上，滚针保持圈紧固在环状转子外环面上；滚针导轨圈紧固在环状定子内环面上，轴承外圈紧固在环状定子外环面上；各个滚针被限位在滚针导轨圈内滚动。

所述环状转子，沿其圆环的圆周方向均匀开有若干个磁钢安装孔（磁钢安装孔个数≥2）各磁钢安装孔均插入充磁后的磁钢，两个相邻磁钢的相邻磁极相异，也就是说，一个磁钢的N极与其相邻的磁钢的S极相邻。所述环状定子，沿其圆环的圆周方向均匀开有若干绕组槽孔，各绕组槽孔中均嵌入铜线绕组，各铜线绕组连续串联并引出一对引线。

由磁钢与环状转子的组合作用，产生了均布空间的磁场。当轴承内圈带动环状转子转动时，磁场的磁力线也随着一起转动。轴承外圈、环状定子以及铜线绕组则静止不动，静止的铜线绕组将转动的磁力线进行切割，使得铜线绕组在磁场的作用下产生电流，电流方向随轴承内圈的转动方向不同而变化（法拉第电磁感应定律）；此时，铜线绕组引线上便会有电流输出。当电流通过外部的整流或者电能储存设备后便可以进行使用。

本发明，将发电机构与轴承结构合理地装配为一个整体，结构简单，体积小，在实现轴承发电功能的前提下，保持了相对简单的轴承结构。

本发明技术方案，也可在滚珠轴承上实现。将滚针保持圈和滚针导轨圈分别改为内、外滚珠沟槽圈，将滚针改为滚珠，即可实现。因此，采用滚珠轴承的方案也属于本发明的保护范围。

附图说明

图1是本发明带发电功能的轴承外观立体示意图。

图2是本发明带发电功能的轴承结构立体示意图（去掉了挡尘保护盖）。

图3是本发明带发电功能的轴承的轴承内圈、环状转子及滚针保持圈、滚针装配关系示意图。

图4是本发明带发电功能的轴承的滚针导轨圈、环状定子以及轴承外圈装配关系示意图。

图5是本发明带发电功能的轴承的环状转子结构示意图。

图6是本发明带发电功能的轴承的环状定子结构示意图。

图7是带发电功能的轴承的滚针保持圈结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图5所示，将1J22(Co50V2)材料制作的转子冲片采用叠压工艺进行叠压至合适尺寸高度，制作成环状转子6。所述环状转子，沿其圆环的圆周方向均匀开有八个磁钢安装孔。将高度与环状转子6厚度相等的用钐钴永磁材料制作的充磁后磁钢7插入环状转子6上对应的磁钢安装孔孔位中紧固，磁钢7个数为八个，磁钢插入环状转子6的磁钢安装孔时在直径方向上为对极安装。所谓对极安装，即，两个相邻磁钢的相邻磁极相异，也就是说，一个磁钢的N极与其相邻的磁钢的S极相邻。