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一种垂直向磁浮 涡轮 发动机

阅读：618发布：2023-03-03

专利汇可以提供一种垂直向磁浮涡轮发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种垂直向磁浮涡轮发动机，包括控制模块、燃烧室、第一涡轮组件、第二涡轮组件和磁浮轨道，磁浮涡轮发动机的输出端包括第一涡轮组件；所述第一涡轮组件环绕燃烧室并支承于磁浮轨道处；第一涡轮组件内设发电装置，第一涡轮组件的上端、下端处均设有磁力件；第一涡轮组件和第二涡轮组件的涡轮叶片均为水平设置；第一涡轮组件环绕燃烧室旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片转动；所述磁浮轨道内置电磁线圈，所述电磁线圈由外部设备供电或是由第一涡轮组件内设的发电装置供电，当磁浮涡轮发动机工作时，电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件悬浮于磁浮轨道处；本发明能通过磁悬浮结构以磁力夹持发动机输出端，从而减少发动机内部摩擦。，下面是一种垂直向磁浮涡轮发动机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述磁浮涡轮发动机包括控制模块、燃烧室、第一涡轮组件、第二涡轮组件和磁浮轨道，磁浮涡轮发动机的输出端包括第一涡轮组件；所述第一涡轮组件环绕燃烧室并支承于磁浮轨道处；第一涡轮组件内设发电装置，第一涡轮组件的上端、下端处均设有磁力件；第一涡轮组件和第二涡轮组件的涡轮叶片均为水平设置；所述燃烧室的上部设有进气口，进气口处设有第二涡轮组件；燃烧室的燃气喷口位于燃烧室底部并向下方垂直喷气，所述燃气喷口处设有第一涡轮组件的涡轮叶片；当燃气喷口喷气推动第一涡轮组件的涡轮叶片时，发电装置发电，第一涡轮组件环绕燃烧室旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片转动；
所述磁浮轨道分为上轨道和下轨道，上、下两轨道分别与第二涡轮组件的上端、下端处的磁力件相邻，所述磁浮轨道内置电磁线圈，所述电磁线圈由外部设备供电或是由第一涡轮组件内设的发电装置供电，当磁浮涡轮发动机工作时，电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件悬浮于磁浮轨道处。
2.根据权利要求1所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述磁浮涡轮发动机设有转速传感器对第一涡轮组件的转速进行监测，所述控制模块比对第一涡轮组件转速与第一预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，当第一涡轮组件的转速低于第一预设阈值时，磁浮轨道内置的电磁线圈由外部设备供电，当第一涡轮组件的转速达到或高于第一预设阈值时，所述电磁线圈由第一涡轮组件内设的发电装置供电。
3.根据权利要求2所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述控制模块还通过比对第一涡轮组件转速与第二预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，所述第二预设阈值大于第一预设阈值；所述磁浮轨道内均匀设置无动力线圈环路，所述无动力线圈环路与第一涡轮组件的磁力件形成被动磁悬浮结构，当第一涡轮组件的转速高于第二预设阈值时，电磁线圈的供电切断，旋转状态的第一涡轮组件以被动磁悬浮方式悬浮于磁浮轨道处。
4.根据权利要求2所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述磁浮涡轮发动机设有悬浮距离传感器；所述悬浮距离传感器对第一涡轮组件下端与下轨道间的距离进行监测，当悬浮态的第一涡轮组件下端与下轨道间的距离小于警戒阈值时，控制模块发出告警。
5.根据权利要求4所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述警戒阈值为
0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述发动机以化油组件供给燃料，所述化油组件的燃料喷嘴出口位于燃烧室内；第二涡轮组件的涡轮叶片转动时把外部空气从燃烧室进气口吸入燃烧室内。
7.根据权利要求1所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述磁浮涡轮发动机以92号汽油、航空油或食品混合油为燃料。
8.根据权利要求1所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述进气口处设有加热网对流经进气口的空气加热。
9.根据权利要求1所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述燃烧室的燃气喷口的开口直径可调；所述第一涡轮组件设有朝向燃烧室外壁的散热风叶，当第一涡轮组件旋转时带动散热风叶同步转动对燃烧室外壁散热。
10.根据权利要求9所述的一种垂直向磁浮涡轮发动机，其特征在于：所述燃烧室外壁、第一涡轮组件均与散热风道相邻，所述磁浮轨道处设有散热片结构。

说明书全文

一种垂直向磁浮涡轮 发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及涡轮发动机领域，尤其是一种垂直向磁浮涡轮发动机。

背景技术

[0002] 涡轮发动机是一种高性能发动机，能达到较高的转速，如能在发动机内部传动结构上进一步减少摩擦，将能进一步提升发动机性能。

发明内容

[0003] 本发明提出一种垂直向磁浮涡轮发动机，能通过磁悬浮结构以磁力夹持发动机输出端，从而减少发动机内部摩擦。

[0004] 本发明采用以下技术方案。

[0005] 一种垂直向磁浮涡轮发动机，所述磁浮涡轮发动机包括控制模块、燃烧室、第一涡轮组件、第二涡轮组件和磁浮轨道，磁浮涡轮发动机的输出端包括第一涡轮组件；所述第一涡轮组件环绕燃烧室并支承于磁浮轨道处；第一涡轮组件内设发电装置，第一涡轮组件的上端、下端处均设有磁力件；第一涡轮组件和第二涡轮组件的涡轮叶片均为水平设置；所述燃烧室的上部设有进气口，进气口处设有第二涡轮组件；燃烧室的燃气喷口位于燃烧室底部并向下方垂直喷气，所述燃气喷口处设有第一涡轮组件的涡轮叶片；当燃气喷口喷气推动第一涡轮组件的涡轮叶片时，发电装置发电，第一涡轮组件环绕燃烧室旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片转动。

[0006] 所述磁浮轨道分为上轨道和下轨道，上、下两轨道分别与第二涡轮组件的上端、下端处的磁力件相邻，所述磁浮轨道内置电磁线圈，所述电磁线圈由外部设备供电或是由第一涡轮组件内设的发电装置供电，当磁浮涡轮发动机工作时，电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件悬浮于磁浮轨道处。

[0007] 所述磁浮涡轮发动机设有转速传感器对第一涡轮组件的转速进行监测，所述控制模块比对第一涡轮组件转速与第一预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，当第一涡轮组件的转速低于第一预设阈值时，磁浮轨道内置的电磁线圈由外部设备供电，当第一涡轮组件的转速达到或高于第一预设阈值时，所述电磁线圈由第一涡轮组件内设的发电装置供电。

[0008] 所述控制模块还通过比对第一涡轮组件转速与第二预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，所述第二预设阈值大于第一预设阈值；所述磁浮轨道内均匀设置无动力线圈环路，所述无动力线圈环路与第一涡轮组件的磁力件形成被动磁悬浮结构，当第一涡轮组件的转速高于第二预设阈值时，电磁线圈的供电切断，旋转状态的第一涡轮组件以被动磁悬浮方式悬浮于磁浮轨道处。

[0009] 所述磁浮涡轮发动机设有悬浮距离传感器；所述悬浮距离传感器对第一涡轮组件下端与下轨道间的距离进行监测，当悬浮态的第一涡轮组件下端与下轨道间的距离小于警戒阈值时，控制模块发出告警。

[0010] 所述警戒阈值为0.1mm。

[0011] 所述发动机以化油组件供给燃料，所述化油组件的燃料喷嘴出口位于燃烧室内；第二涡轮组件的涡轮叶片转动时把外部空气从燃烧室进气口吸入燃烧室内。

[0012] 所述磁浮涡轮发动机以92号汽油、航空油或食品混合油为燃料。

[0013] 所述进气口处设有加热网对流经进气口的空气加热。

[0014] 所述燃烧室的燃气喷口的开口直径可调；所述第一涡轮组件设有朝向燃烧室外壁的散热风叶，当第一涡轮组件旋转时带动散热风叶同步转动对燃烧室外壁散热。

[0015] 所述燃烧室外壁、第一涡轮组件均与散热风道相邻，所述磁浮轨道处设有散热片结构。

[0016] 本发明中，所述第一涡轮组件环绕燃烧室并支承于磁浮轨道处；所述磁浮轨道分为上轨道和下轨道，上、下两轨道分别与第二涡轮组件的上端、下端处的磁力件相邻，所述磁浮轨道内置电磁线圈，所述电磁线圈由外部设备供电或是由第一涡轮组件内设的发电装置供电，当磁浮涡轮发动机工作时，电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件悬浮于磁浮轨道处；该设计使得第一涡轮组件能以无摩擦力方式启动，让发动机的响应更为迅速且磨损更小。

[0017] 本发明中，所述磁浮轨道内均匀设置无动力线圈环路，所述无动力线圈环路与第一涡轮组件的磁力件形成被动磁悬浮结构，当第一涡轮组件的转速高于第二预设阈值时，电磁线圈的供电切断，旋转状态的第一涡轮组件以被动磁悬浮方式悬浮于磁浮轨道处；该设计充分利用了涡轮发动机的高转速特点，当第一涡轮组件高速旋转时，第一涡轮组件的磁力件的磁力线高速切割磁浮轨道内的无动力线圈环路使环路内产生感应电流，从而形成无源方式的电磁式被动磁悬浮结构，对第一涡轮组件产生巨大的磁力，由于磁浮轨道为上下轨道结构，因此当第一涡轮组件以极高速度旋转时，被动磁悬浮结构所产生的磁力就能把第一涡轮组件以无摩擦方式牢固地夹持、约束于上下轨道之间，让第一涡轮组件以极高转速输出动力时仍能保持磁悬浮状态。

[0018] 本发明中，所述磁浮涡轮发动机设有悬浮距离传感器；所述悬浮距离传感器对第一涡轮组件下端与下轨道间的距离进行监测，当悬浮态的第一涡轮组件下端与下轨道间的距离小于警戒阈值时，控制模块发出告警；该设计让使用者能及时了解第一涡轮组件的悬浮状态，避免磁悬浮状态失效而造成发动机故障。

[0019] 本发明中，磁浮涡轮发动机的输出端包括第一涡轮组件；第一涡轮组件和第二涡轮组件的涡轮叶片均为水平设置；所述燃烧室的上部设有进气口，进气口处设有第二涡轮组件；燃烧室的燃气喷口位于燃烧室底部并向下方垂直喷气，所述燃气喷口处设有第一涡轮组件的涡轮叶片；当燃气喷口喷气推动第一涡轮组件的涡轮叶片时，发电装置发电，第一涡轮组件环绕燃烧室旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片转动；该设计创造性地把动力输出端设计为能采用磁浮轨道支承的垂直结构，大大减小了发动机输出端重心不平衡对磁悬浮结构的影响，从而使得具磁浮结构的动力输出端能设计为具备较大重量的输出端，在发动机运行时起到飞轮的作用，对于保持发动机的动力稳定输出有益。附图说明

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

[0021] 附图1是本发明的剖切示意图；

[0022] 附图2是本发明的俯视向剖切示意图

[0023] 图中：3-化油组件；52-散热风叶；16-发电装置；100-燃烧室；101-第二涡轮组件的涡轮叶片；102-燃烧室的燃气喷口；103-第一涡轮组件的涡轮叶片；104-第一涡轮组件；105-磁浮轨道的上轨道；106-磁浮轨道的下轨道；107-磁浮轨道内置的电磁线圈；108-磁浮轨道；109-磁力件；110-进气口；111-化油组件的燃料喷嘴出口；112-加热网；113-散热风道。

具体实施方式

[0024] 如图1-2所示，一种垂直向磁浮涡轮发动机，所述磁浮涡轮发动机包括控制模块、燃烧室100、第一涡轮组件104、第二涡轮组件和磁浮轨道108，磁浮涡轮发动机的输出端包括第一涡轮组件104；所述第一涡轮组件104环绕燃烧室100并支承于磁浮轨道108处；第一涡轮组件104内设发电装置16，第一涡轮组件104的上端、下端处均设有磁力件109；第一涡轮组件和第二涡轮组件的涡轮叶片均为水平设置；所述燃烧室100的上部设有进气口110，进气口110处设有第二涡轮组件；燃烧室的燃气喷口102位于燃烧室底部并向下方垂直喷气，所述燃气喷口处设有第一涡轮组件的涡轮叶片103；当燃气喷口喷气推动第一涡轮组件的涡轮叶片103时，发电装置106发电，第一涡轮组件104环绕燃烧室100旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片101转动。

[0025] 所述磁浮轨道108分为上轨道105和下轨道106，上、下两轨道分别与第二涡轮组件的上端、下端处的磁力件相邻，所述磁浮轨道内置电磁线圈107，所述电磁线圈107由外部设备供电或是由第一涡轮组件内设的发电装置供电，当磁浮涡轮发动机工作时，电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件104悬浮于磁浮轨道108处。

[0026] 所述磁浮涡轮发动机设有转速传感器对第一涡轮组件的转速进行监测，所述控制模块比对第一涡轮组件转速与第一预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，当第一涡轮组件的转速低于第一预设阈值时，磁浮轨道内置的电磁线圈由外部设备供电，当第一涡轮组件的转速达到或高于第一预设阈值时，所述电磁线圈由第一涡轮组件内设的发电装置供电。

[0027] 所述控制模块还通过比对第一涡轮组件转速与第二预设阈值来对电磁线圈供电进行控制，所述第二预设阈值大于第一预设阈值；所述磁浮轨道内均匀设置无动力线圈环路，所述无动力线圈环路与第一涡轮组件的磁力件形成被动磁悬浮结构，当第一涡轮组件的转速高于第二预设阈值时，电磁线圈107的供电切断，旋转状态的第一涡轮组件以被动磁悬浮方式悬浮于磁浮轨道108处。

[0028] 所述磁浮涡轮发动机设有悬浮距离传感器；所述悬浮距离传感器对第一涡轮组件下端与下轨道间的距离进行监测，当悬浮态的第一涡轮组件下端与下轨道间的距离小于警戒阈值时，控制模块发出告警。

[0029] 所述警戒阈值为0.1mm。

[0030] 所述发动机以化油组件3供给燃料，所述化油组件3的燃料喷嘴出口111位于燃烧室内；第二涡轮组件的涡轮叶片101转动时把外部空气从燃烧室进气口110吸入燃烧室100内。

[0031] 所述磁浮涡轮发动机以92号汽油、航空油或食品混合油为燃料。

[0032] 所述进气口处设有加热网112对流经进气口的空气加热。

[0033] 所述燃烧室的燃气喷口102的开口直径可调；所述第一涡轮组件设有朝向燃烧室外壁的散热风叶52，当第一涡轮组件旋转时带动散热风叶52同步转动对燃烧室外壁散热。

[0034] 所述燃烧室外壁、第一涡轮组件均与散热风道113相邻，所述磁浮轨道处设有散热片结构。

[0035] 实施例：

[0036] 当磁浮涡轮发动机工作时，燃气喷口喷气推动第一涡轮组件的涡轮叶片；发电装置发电，第一涡轮组件环绕燃烧室旋转并经传动机构驱动第二涡轮组件的涡轮叶片转动。

[0037] 当第一涡轮组件的转速低于第一预设阈值时，磁浮轨道内置的电磁线圈由外部设备供电，当第一涡轮组件的转速达到或高于第一预设阈值时，所述电磁线圈由第一涡轮组件内设的发电装置供电；电磁线圈产生磁力使第一涡轮组件悬浮于磁浮轨道处。

[0038] 当第一涡轮组件的转速高于第二预设阈值时，电磁线圈的供电切断，旋转状态的第一涡轮组件以被动磁悬浮方式悬浮于磁浮轨道处；磁浮轨道的被动磁悬浮结构产生的磁力把第一涡轮组件以无摩擦方式牢固地夹持于上下轨道之间，使第一涡轮组件在无摩擦环境下高速旋转。

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一种垂直向磁浮涡轮发动机

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