[发明专利]一种基于自适应调整动平衡的电磁主轴

说明书

本发明涉及一种基于自适应调整动平衡的电磁主轴，包含主轴定子(11)，当磁浮主轴工作时，所述电磁主轴通过动子电磁铁(12)、转子强力永磁铁(13)之间产生的斥力使主轴动子(14)悬浮起来，所述动子电磁铁(12)、所述转子强力永磁铁(13)合称为一个磁浮单元；主轴分割为固定间隔的多端，每段都有此设计的单元组成；不同转速，主供电回路依次将各段供电，使其在不同转速下都可以悬浮起来。电磁主轴动子均匀对称分布着多个动平衡单元；当检测到动不平衡时，将驱动电磁铁(23)上电，产生的电磁力使电磁铁动平衡质量块(22)移动。

技术领域

本发明涉及电磁主轴领域，具体是一种基于自适应调整动平衡的电磁主轴。

背景技术

传统的电磁主轴，仅仅是将电磁作为浮力代替以往气浮主轴气浮特性的方法，可以摆脱气源、过滤器、减压阀等繁琐的装置。本发明涉及一种新型的电磁主轴与以往的相比不仅仅采用磁浮力支撑，还可以利用自适应调整磁力，使得在不同运动转速条件下，可以自适应动平衡，满足加工需求，特别涉及一种可以根据负载尤其在加工工件时引起的动不平衡惯量进项消除，达到真正的动平衡效果。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的缺陷，提供一种基于自适应调整动平衡的电磁主轴。

本发明采用多段式磁浮设计，以及动子分级动平衡原理：

多段式磁浮设计：利用模块化思想，由于不同转速下主轴受力是不同的，传统设计取最大转速下受力作为设计标准，本设计采用多段式磁浮设计，即在低速时仅对两个或者多个磁浮单元供电产生斥力使主轴动子悬浮；在高速状态下，对所有磁浮单元供电保证动子运行时的稳定性；此设计以往设计比较，即降低了能耗又具有更大的灵活性。

动子分级动平衡原理：在动子纵向处，相隔一定距离预留多个平衡质量块。利用转速传感器、微位移电容传感器检测动不平衡量，若检测到动不平衡，则驱动主轴内部的可移动电磁铁动平衡质量块，通过磁力相斥使其移动，来实现动态调节动平衡的过程；

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于自适应调整动平衡的电磁主轴，其特征在于包含主轴定子11，当磁浮主轴工作时，所述电磁主轴通过动子电磁铁12、转子强力永磁铁13之间产生的斥力使主轴动子14悬浮起来，所述动子电磁铁12、所述转子强力永磁铁13合称为一个磁浮单元；主轴分割为固定间隔的多端，每段都有此设计的单元组成；不同转速，主供电回路依次将各段供电，使其在不同转速下都可以悬浮起来。

进一步的，低速时仅对两个或者多个磁浮单元供电产生斥力使主轴动子悬浮；在高速状态下，对所有磁浮单元供电保证动子运行时的稳定性。

进一步的，电磁主轴动子均匀对称分布着多个动平衡单元；当检测到动不平衡时，将驱动电磁铁23上电，产生的电磁力使电磁铁动平衡质量块22移动。

进一步的，所述电磁铁动平衡质量块22本身具有磁性故可以来回移动；中间的夹板与所述电磁铁动平衡质量块22之间通过可移动的键连接，当所述电磁铁23的上电，所述键松开，所述电磁铁动平衡质量块22才可以移动。

进一步的，通过转速测量仪、微位移传感器检测动平衡状态。

附图说明

图1为磁浮设计原理图；

图2为动子分级动平衡原理图。

具体实施方式

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于加工自适应动平衡调整的电磁主轴，设计上与以往的电磁主轴变化很大，具体体现在本发明采用多段式磁浮设计，以及动子分级动平衡原理。