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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温超导磁悬浮,尤其涉及一种分布式高温超导磁悬浮减振装置及分布式超导悬浮单元体。
技术介绍
1、高温超导磁悬浮因其无源自稳定特性在磁悬浮列车、全超导飞轮储能等工程领域具有广阔的应用前景。在磁悬浮列车中,高温超导块材平铺并固定于低温容器底部,低温容器固定安装于车体下方,在永磁磁轨提供的背景磁场下,高温超导块材场冷捕获磁通,因其内部的钉扎效应使车体稳定悬浮于轨道上方,并为车体运行提供侧向导向力。在全超导飞轮储能系统中,高温超导块材镶嵌于飞轮转轴,在高温超导线圈提供的强背景磁场下,超导块材场冷捕获磁通及钉扎效应,维持径向稳定性。块材表面感生的电流与磁场相互作用产生悬浮力,支撑转轴稳定悬浮。
2、由于超导块材的零电阻效应,超导块材在背景磁场感生的电流可无损运行,电流与磁场相互耦合产生的磁悬浮效应是一种欠阻尼系统。前述的磁悬浮列车、全超导飞轮储能等磁悬浮系统中不可避免的存在轨道不平顺、磁场不均匀或跳跃、外部载荷变化等振动激励因素,在高速直线或旋转运动中,因欠阻尼特性,振动难以抑制或快速衰减将导致结构振动剧烈,影响设备的动态运行稳定性,甚至可能因振动发散造成安全事故。
3、目前针对高温超导磁悬浮欠阻尼特性及振动改善,提高其动态运行性能,主要从提高轨道平顺性、磁场均匀性、依靠结构阻尼等方式,采用尽量消除引发振动的激励因素,提供部分阻尼消耗能量的方法改善振动特性。现有技术主要存在以下缺点:
4、1)消除振动因素困难,成本高
5、引发高温超导磁悬浮振动的因素极多,从消除引发振动因素的源
6、2)结构阻尼极小,几乎无振动抑制效果
7、结构因其可进行弹塑性变形,自身振动时可抑制振动在内部传播,进而具有一定的振动抑制效果。然而,磁悬浮支撑结构必须具有足够的强度和刚性,磁悬浮因电磁耦合引发振动时一般难以导致结构弹塑性变形,并且结构阻尼极小,因此依靠结构自身阻尼无法抑制磁悬浮系统振动。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种分布式高温超导磁悬浮减振装置及分布式超导悬浮单元体,能够解决现有技术中的技术问题。
2、本专利技术提供了一种分布式高温超导磁悬浮减振装置,其中,该装置包括热稳定护套、弹性元件、阻尼元件、连接护套、连接支撑元件和模块接口,所述热稳定护套、所述弹性元件和所述阻尼元件设置在所述连接护套内,所述热稳定护套设置在高温超导块材外部且与所述连接护套共同作为摩擦副,所述阻尼元件设置在所述热稳定护套中心位置,所述弹性元件以与所述阻尼元件同心的方式设置在所述热稳定护套上,所述连接支撑元件设置在所述连接护套上部,所述模块接口设置在所述连接支撑元件上用于提供连接接口。
3、优选地,所述热稳定护套的材料为高热导率材料。
4、优选地,所述高热导率材料为铝合金、铜合金或复合材料。
5、优选地,所述热稳定护套内表面和所述高温超导块材外表面涂覆有低温结构胶。
6、优选地,所述高温超导块材通过焊接方式封装固定在所述热稳定护套内。
7、优选地,所述弹性元件为无磁不锈钢蝶形弹簧、无磁不锈钢圆柱螺旋弹簧、橡胶弹簧或弹性复合材料弹簧。
8、优选地,所述热稳定护套和所述阻尼元件采用无磁不锈钢或复合材料。
9、优选地,所述热稳定护套和所述连接护套均开设有散热孔。
10、本专利技术还提供了一种分布式超导悬浮单元体,其中,包括低温容器和多个上述的分布式高温超导磁悬浮减振装置,所述装置通过所述模块接口安装在所述低温容器内。
11、优选地,多个所述装置在所述低温容器内以平铺方式或圆形阵列方式分布。
12、通过上述技术方案,可以将单个超导体封装在高温超导磁悬浮减振装置中,得到具备弹性和阻尼的小单元模块,当高温超导块材在背景磁场中振动时,其自身具备缓冲振动、消耗能量的能力,从而可以抑制振动,弥补电磁力自身欠阻尼的不足之处。
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1.一种分布式高温超导磁悬浮减振装置,其特征在于,该装置包括热稳定护套(2)、弹性元件(3)、阻尼元件(4)、连接护套(5)、连接支撑元件(6)和模块接口(7),所述热稳定护套(2)、所述弹性元件(3)和所述阻尼元件(4)设置在所述连接护套(5)内,所述热稳定护套(2)设置在高温超导块材(1)外部且与所述连接护套(5)共同作为摩擦副,所述阻尼元件(4)设置在所述热稳定护套(2)中心位置,所述弹性元件(3)以与所述阻尼元件(4)同心的方式设置在所述热稳定护套(2)上,所述连接支撑元件(6)设置在所述连接护套(5)上部,所述模块接口(7)设置在所述连接支撑元件(6)上用于提供连接接口。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)的材料为高热导率材料。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述高热导率材料为铝合金、铜合金或复合材料。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)内表面和所述高温超导块材(1)外表面涂覆有低温结构胶。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高温超导块材(1)
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,所述弹性元件(3)为无磁不锈钢蝶形弹簧、无磁不锈钢圆柱螺旋弹簧、橡胶弹簧或弹性复合材料弹簧。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)和所述阻尼元件(4)采用无磁不锈钢或复合材料。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)和所述连接护套(5)均开设有散热孔。
9.一种分布式超导悬浮单元体,其特征在于,包括低温容器和多个权利要求1-8中任一项所述的分布式高温超导磁悬浮减振装置,所述装置通过所述模块接口(7)安装在所述低温容器内。
10.根据权利要求9所述的分布式超导悬浮单元体,其特征在于,多个所述装置在所述低温容器内以平铺方式或圆形阵列方式分布。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式高温超导磁悬浮减振装置,其特征在于,该装置包括热稳定护套(2)、弹性元件(3)、阻尼元件(4)、连接护套(5)、连接支撑元件(6)和模块接口(7),所述热稳定护套(2)、所述弹性元件(3)和所述阻尼元件(4)设置在所述连接护套(5)内,所述热稳定护套(2)设置在高温超导块材(1)外部且与所述连接护套(5)共同作为摩擦副,所述阻尼元件(4)设置在所述热稳定护套(2)中心位置,所述弹性元件(3)以与所述阻尼元件(4)同心的方式设置在所述热稳定护套(2)上,所述连接支撑元件(6)设置在所述连接护套(5)上部,所述模块接口(7)设置在所述连接支撑元件(6)上用于提供连接接口。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)的材料为高热导率材料。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述高热导率材料为铝合金、铜合金或复合材料。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述热稳定护套(2)内表面和所述高温超导块材(...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛凯,刘坤,张艳清,张志华,周伟,陈慧星,王新文,梁思源,王雪晴,张睿哲,张意,刘旭洋,李萍,胡良辉,
申请(专利权)人:中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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