[发明专利]一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承

摘要

本发明公开了一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：外安装套、外导磁环、外隔磁环、外磁钢、外顺磁环、转盘、内安装套、内导磁环、内隔磁环、内磁钢和内顺磁环；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶。本发明采用磁钢内置的隐式方案提高了气隙气密均匀性，通过增加轴向磁钢和轴向绕组，实现了轴向平动和径向两自由度偏转控制。

主权项

1.一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统组成，其特征在于：所述转子系统主要包括：外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)、外下磁钢(4D)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)、外下磁钢锁母(6B)、外组件锁母(7)、转盘(8)、内安装套(9)、内导磁环(10)、内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)、内下磁钢(12D)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)、内下顺磁环(13D)、内上磁钢锁母(14A)、内下磁钢锁母(14B)和内组件锁母(15)；所述定子系统主要包括：定子骨架(16)、铝基板(17)、上轴向绕组(18A)、下轴向绕组(18B)、左偏转绕组(19A)、右偏转绕组(19B)、前偏转绕组(19C)、后偏转绕组(19D)和环氧树脂胶(20)；所述外安装套(1)位于外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)、外下磁钢(4D)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)和外下磁钢锁母(6B)的径向外侧，外导磁环(2)位于外安装套(1)的径向内侧中心位置，外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)和外下磁钢(4D)均位于外导磁环(2)的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢(4A)、外上隔磁环(3A)、外中上磁钢(4B)、外中隔磁环(3B)、外中下磁钢(4C)、外下隔磁环(3C)、外下磁钢(4D)，外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)和外下顺磁环(5D)分别位于外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)和外下磁钢(4D)的径向内侧，外上磁钢锁母(6A)位于外导磁环(2)、外上磁钢(4A)和外上顺磁环(5A)的轴向上端，外下磁钢锁母(6B)位于外导磁环(2)、外下磁钢(4D)和外下顺磁环(5D)的轴向下端，外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)、外下磁钢(4D)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)和外下顺磁环(5D)通过外上磁钢锁母(6A)和外下磁钢锁母(6B)与外安装套(1)之间的螺纹配合固定安装在外安装套(1)上，外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)、外下磁钢(4D)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)、外下磁钢锁母(6B)和外组件锁母(7)位于转盘(8)的环形槽外壁径向内侧，外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上磁钢(4A)、外中上磁钢(4B)、外中下磁钢(4C)、外下磁钢(4D)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)和外下磁钢锁母(6B)通过外组件锁母(7)与转盘(8)之间的螺纹配合固定安装在转盘(8)上，内安装套(9)位于内导磁环(10)、内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)、内下磁钢(12D)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)、内下顺磁环(13D)、内上磁钢锁母(14A)和内下磁钢锁母(14B)的径向内侧，内导磁环(10)位于内安装套(9)的径向外侧中心位置，内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)和内下磁钢(12D)均位于内导磁环(10)的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢(12A)、内上隔磁环(11A)、内中上磁钢(12B)、内中隔磁环(11B)、内中下磁钢(12C)、内下隔磁环(11C)、内下磁钢(12D)，内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)和内下顺磁环(13D)分别位于内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)和内下磁钢(12D)的径向外侧，内上磁钢锁母(14A)位于内导磁环(10)、内上磁钢(12A)和内上顺磁环(13A)的轴向上端，内下磁钢锁母(14B)位于内导磁环(10)、内下磁钢(12D)和内下顺磁环(13D)的轴向下端，内导磁环(10)、内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)、内下磁钢(12D)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)和内下顺磁环(13D)通过内上磁钢锁母(14A)和内下磁钢锁母(14B)与内安装套(9)之间的螺纹配合固定安装在内安装套(9)上，内安装套(9)、内导磁环(10)、内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)、内下磁钢(12D)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)、内下顺磁环(13D)、内上磁钢锁母(14A)、内下磁钢锁母(14B)和内组件锁母(15)位于转盘(8)环形槽内壁径向外侧，内安装套(9)、内导磁环(10)、内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上磁钢(12A)、内中上磁钢(12B)、内中下磁钢(12C)、内下磁钢(12D)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)、内下顺磁环(13D)、内上磁钢锁母(14A)和内下磁钢锁母(14B)通过内组件锁母(15)和转盘(8)之间的螺纹配合安装在转盘(8)上，定子骨架(16)位于外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)、外下磁钢锁母(6B)和外组件锁母(7)的径向内侧，铝基板(17)位于定子骨架(16)的径向外侧下方，上轴向绕组(18A)和下轴向绕组(18B)分别缠绕在定子骨架(16)上端径向外侧和下端径向外侧，左偏转绕组(19A)、右偏转绕组(19B)、前偏转绕组(19C)和后偏转绕组(19D)分别位于定子骨架(16)左中径向外侧、右中径向外侧、前中径向外侧和后中径向外侧，上轴向绕组(18A)、下轴向绕组(18B)、左偏转绕组(19A)、右偏转绕组(19B)、前偏转绕组(19C)和后偏转绕组(19D)通过环氧树脂胶(20)固定安装在定子骨架(16)上，外上隔磁环(3A)、外中隔磁环(3B)、外下隔磁环(3C)、外上顺磁环(5A)、外中上顺磁环(5B)、外中下顺磁环(5C)、外下顺磁环(5D)、外上磁钢锁母(6A)、外下磁钢锁母(6B)和外组件锁母(7)的径向内壁与内上隔磁环(11A)、内中隔磁环(11B)、内下隔磁环(11C)、内上顺磁环(13A)、内中上顺磁环(13B)、内中下顺磁环(13C)、内下顺磁环(13D)、内上磁钢锁母(14A)、内下磁钢锁母(14B)和内组件锁母(15)的径向外壁之间形成空气气隙(21)。