[发明专利]静电辅助悬浮支承的超导磁悬浮支承装置

摘要

一种静电辅助悬浮支承的超导磁悬浮支承装置，其六个支承模块(10)对称分布在以转子腔(8)中心为原点的正交坐标系坐标轴上。支承模块(10)的超导线圈(11)通电后产生的磁场经过超导整形块(12)与超导转子(9)之间的间隙，处于超导态的超导转子(9)受到超导整形块(12)与超导转子(9)之间间隙磁场产生的磁斥力。通过对支承模块(10)中的支承电极(14)施加高电压可在支承电极(14)和超导转子(9)之间产生静电场。超导转子(9)受到静电场产生的引力。超导转子(9)受到的悬浮力为超导线圈(11)产生的磁斥力和支承电极(14)产生的静电引力的合力。

主权项

一种静电辅助悬浮支承的超导磁悬浮支承装置，包括制冷机(1)、一级冷头(2)、二级冷头(3)、低温容器(4)、冷屏(5)、液氦容器(6)、安装盖(7)、转子腔(8)、超导转子(9)，以及支承模块(10)；低温容器(4)的上端盖上面安装有制冷机(1)，低温容器(4)的上端盖下面有安装孔，安装孔上装有拉杆；拉杆的下端固定在冷屏(5)的上端面，冷屏(5)的上端面与制冷机(1)的一级冷头(2)紧固在一起；制冷机(1)的一级冷头(2)用来冷却冷屏(5)；冷屏(5)上端面的下部安装有拉杆，拉杆的下端固定在液氦容器(6)的上端盖上；液氦容器(6)的上端面与制冷机(1)的二级冷头(3)紧固在一起，安装盖(7)通过螺栓紧固在液氦容器(6)的上端盖上，安装盖(7)的下端面与支承模块(10)通过螺栓紧固在一起；六个支承模块(10)结构相同，通过螺栓安装在转子腔(8)上，对称分布在以转子腔(8)中心为原点的正交坐标系的坐标轴上；超导转子(9)位于转子腔(8)内；超导转子(9)为低温超导材料制作的表面闭合的空心球体，其特征在于：所述的支承模块(10)包括超导线圈(11)、超导整形块(12)、超导环(13)、支承电极(14)、高压线柱(15)，以及支承基座(16)；所述的超导环(13)为无缝管状结构；超导整形块(12)为超导环(13)所包围，与超导环(13)同轴；超导整形块(12)是旋转对称结构并有中孔，超导整形块(12)的壁在轴向方向有一道人为加工的裂痕；所述超导线圈(11)位于超导整形块(12)的下面，超导线圈(11)励磁后所产生的磁场经超导线圈(11)中孔至超导整形块(12)的中孔，然后进入超导整形块(12)和超导转子(9)之间的支承间隙，然后从超导整形块(12)和超导环(13)之间的间隙经超导线圈(11)的下方返回至超导线圈(11)的中孔，形成闭合磁路；所述支承电极(14)是在超导整形块(12)和支承基座(16)所形成的凹球面上喷涂金属层形成的；支承电极(14)的几何中心与高压线柱(15)电气连接，高压线柱(15)向支承电极(14)施加高电压；所述的超导环(13)、超导整形块(12)、超导线圈(11)、支承电极(14)和高压线柱(15)均安装在圆柱形的支承基座(16)上；支承电极(14)、高压线柱(15)和超导整形块(12)与支承基座(16)之间高压绝缘；液氦容器(6)内充满液氦，超导转子(9)、超导环(13)、超导整形块(12)和超导线圈(11)置于液氦容器内，浸泡于液氦中，均处在超导态。