[实用新型]一种磁流体动量轮的结构

说明书

本实用新型公开一种磁流体动量轮的结构，包括由导磁碗和导磁端盖组成的导磁外壳，导磁外壳的外底部形成有螺柱孔，导磁端盖上相对称的设置有两个外电极孔，导磁外壳的内底部设置有充磁方向为轴向的永磁体，永磁体的外周边包裹设置有绝缘密封盖，绝缘密封盖的上端面中部设置有内电极，内电极由从下向上依次相连的芯座和芯柱组成，芯柱的上端面突出于导磁端盖的上表面，芯座上表面设置有压套，压套的下表面与绝缘密封盖的上表面之间形成有磁流体通道，磁流体通道内设置有磁流体；导磁端盖与芯柱之间设置有绝缘套筒，绝缘套筒的下表面与压套的上表面连接；磁流体通道的外圈设置有外电极，导磁端盖上相对称的设有与外电极相贯通的外电极孔。

技术领域

本实用新型涉及一种动量轮结构，尤其是涉及一种基于磁流体动力学的磁场方向为轴向的动量轮的结构。

背景技术

惯性动量轮又称为角动量轮或飞轮，是各类卫星、载人飞船、航天器等实现姿态控制和姿态稳定的核心惯性执行机构。磁流体动量轮是一种新型的动量轮，它通过电场和磁场产生洛伦兹力加速封闭环形通道内的导电流体旋转，进而输出转矩。导电流体通常是等离子体和液体金属等。与传统动量轮相比，磁流体动量轮不含移动的固体部件，兼具带宽大、体积小、重量轻、寿命长、抗冲击、高精度等优势，适合空间条件下工作，能够满足小卫星对执行机构微小化的需求。

轴向磁场结构的磁流体动量轮结构简单，易于加工。动量轮结构需要为导电流体提供轴向磁场。由于导电流体的磁导率较低，导电流体环的尺寸远大于普通磁路的狭小工作气隙，会产生不可避免的漏磁现象，所以需要磁路闭合进行磁屏蔽减少漏磁的产生，同时应该满足磁流体动量轮工作环境中对磁场强度与磁场均匀性的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种磁流体动量轮的结构，包括磁路闭合、磁感应强度大小、方向与导电流体旋转轴平行的用于磁流体动量轮的磁路结构和与磁路互不干涉的电路结构，以实现磁流体动量轮对外输出力矩并改善磁流体动量轮的响应速度与非线性误差的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磁流体动量轮的结构，包括由导磁碗和导磁端盖组成的导磁外壳，所述导磁外壳的外底部形成有向内凹进的螺柱孔，所述导磁端盖上相对称的设置有两个外电极孔，所述导磁外壳的内底部设置有充磁方向为轴向的永磁体，所述永磁体的外周边包裹设置有绝缘密封盖，所述绝缘密封盖的上端面中部设置有内电极，所述内电极由从下向上依次相连的芯座和芯柱组成，所述芯柱的上端面突出于所述导磁端盖的上表面，所述芯座上表面设置有压套，所述压套的中部设有用于套接所述芯柱的贯通孔，所述压套的下表面与所述绝缘密封盖的上表面之间形成有磁流体通道，所述磁流体通道内设置有磁流体；所述导磁端盖与所述芯柱之间设置有绝缘套筒，所述绝缘套筒的下表面与所述压套的上表面连接；所述磁流体通道的外圈设置有外电极，所述导磁端盖上相对称的设有与所述外电极上纵向螺纹孔相贯通的外电极孔。

进一步的，所述外电极上设有用于灌装和密封所述磁流体的横向和纵向螺纹孔，所述外电极上与所述磁流体接触一侧设有横向孔。

进一步的，所述横向孔与所述横向螺纹孔同轴相连，所述纵向螺纹孔与所述外电极孔同轴且中间留有空气间隙。

进一步的，所述导磁碗、导磁端盖、永磁体、绝缘端盖、压套、绝缘套筒和芯柱之间均通过粘接剂固定。

进一步的，所述永磁体的外径大于所述磁流体通道的外径。

进一步的，所述永磁体为圆盘形，所述导磁外壳为圆柱形结构；所述的导磁端盖、绝缘套筒、芯柱、压套、绝缘端盖、永磁体和导磁碗均与磁流体动量轮的旋转轴在同一轴线上。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.本实用新型基于磁流体动力学效应(MHD)，是区别于机械动量轮的新型动量轮。