[发明专利]一种金字塔构型四轴微纳飞轮结构

权利要求书

1.一种四轴微纳飞轮结构，其特征在于，包括：四个微纳型飞轮(3)、基座(2)、密封罩(1)、盖板(6)、驱动线路板(5)、支架结构和中心轴(4)；

四个微纳型飞轮(3)分别通过一个支架结构固定在基座(2)上，四个微纳型飞轮(3)沿周向均匀分布，均向内或向外倾斜一定角度；四个微纳型飞轮(3)向内或向外倾斜角度的范围均为0～90°；

微纳型飞轮(3)包括：电机定子(17)、电机转子(18)和轴承支承结构；

支架结构包括：第一支架(9)，第二支架(10)；

第一支架(9)的倾斜表面用于固定电机定子(17)，中间具有与倾斜表面垂直设置的支承轴(14)，第一轴承(12)和第二轴承(11)安装在支承轴(14)上，并通过法兰(20)实现与电机转子(18)连接；第二支架(10)连接到第二轴承(11)阶梯轴上端面，实现外圈旋转；

每个第二支架(10)通过一个支臂连接到中心轴(4)；

中心轴(4)固定在基座(2)的中心，四个微纳型飞轮(3)分别通过第二支架(10)连接到中心轴(4)；

密封罩(1)与基座(2)构成密封腔体，并进行真空密封处理，四个微纳型飞轮(3)及支架结构设置在所述密封腔体内；

基座(2)的下部具有腔室，驱动线路板(5)设置在下部腔室内，盖板(6)封闭下部腔室，实现辐照防护。

2.如权利要求1所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：微纳型飞轮(3)包括电机定子(17)、电机转子(18)和轴承支承结构；轴承支承结构通过一对轴承展开形成外圈旋转结构，实现电机转子(18)相对于电机定子(17)的旋转。

3.如权利要求1所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：根据微纳型飞轮(3)的倾斜角度要求，选择第一支架(9)倾斜表面的倾斜角度以及第二支架(10)支臂的角度。

4.如权利要求2所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：还包括内锁紧螺母(15)、外锁紧螺母(16)；外锁紧螺母(16)通过外螺纹旋入法兰(20)上部开口，将第二轴承的外环压紧至第一轴承的外环；内锁紧螺母(15)通过内螺纹套设在支承轴(14)上，将第二轴承的内环压紧至第一轴承的内环。

5.如权利要求4所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：支承轴(14)为阶梯轴，下部与定子的内孔形状匹配，上部与第一轴承(12)和第二轴承(11)的内环尺寸匹配。

6.一种四轴微纳飞轮结构，其特征在于，包括：四个微纳型飞轮(3)、基座(2)、支架结构和中心轴(4)；

四个微纳型飞轮(3)分别通过一个支架结构固定在基座(2)上，四个微纳型飞轮(3)沿周向均匀分布，均向内或向外倾斜一定角度；

四个微纳型飞轮(3)向内或向外倾斜角度的范围均为0～90°；

微纳型飞轮(3)包括：电机定子(17)、电机转子(18)和轴承支承结构，支架结构包括第一支架(9)，第二支架(10)；第一支架(9)的倾斜表面用于固定电机定子，其上开有定位槽以安装第一轴承(12)，电机转子(18)通过其中轴下部安装在第一轴承(12)上；第二轴承(11)安装在电机转子(18)中轴上部，第二支架(10)连接到第二轴承(11)上，实现内圈旋转；

每个第二支架(10)通过一个支臂连接到中心轴(4)，支臂具有一定弯折角度，使得第二支架(10)的中心轴与转子的中心轴重合；

中心轴(4)固定在基座(2)的中心，四个微纳型飞轮(3)分别通过第二支架(10)连接到中心轴(4)。

7.如权利要求6所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：还包括锁紧螺母(13)，旋入第二支架(10)的内部，压紧第二轴承(11)的外环。

8.如权利要求7所述的四轴微纳飞轮结构，其特征在于：电机转子(18)中轴为阶梯轴，下部与第一轴承(12)的内环尺寸匹配，上部与第二轴承(11)的内环尺寸匹配。

9.一种微纳卫星，所述微纳卫星包括如权利要求1-8任意之一所述的四轴微纳飞轮结构。