[实用新型]一种智能化磁悬浮电主轴装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能化磁悬浮电主轴装置，属于电主轴控制技术领域。

背景技术

磁悬浮电主轴是利用可控电磁力作用将转子或轴稳定悬浮于空间的一种新型高性能轴承。与传统轴承相比，磁悬浮电主轴具有无接触、无磨损、无摩擦、使用寿命长和维护费用低等优点，可以将磁轴承应用到高温、强腐蚀恶劣环境中，可容许转子达到很高的转速。正因为如此，磁悬浮轴承技术已引起世界各国科学界和工业界的特别关注，并逐步应用到了真空和洁净空间系统、机械制造工具、医疗设备、透平机械、超导磁轴承等领域。

磁悬浮系统是一种复杂的强非线性、系统模型不确定系统，其性能如刚度、阻尼及稳定性等的好坏很大程度上取决于所采用控制器的控制算法。并且，它的核心技术以及关键难题就是转子的悬浮控制器的设计问题。在磁悬浮系统的研究中，单自由度磁悬浮系统为典型的磁悬浮系统，其结构简单、易于实现。因此对单自由度磁悬浮系统的研究是研究磁悬浮技术的一种简单而有效的方法，是进行多自由度磁悬浮控制系统技术研究的基础，对非接触式位置传感以及磁悬浮先进控制算法等方面的研究有着重要的意义。

对智能型磁悬浮电主轴系统产生的机理进行理论分析，并在技术解决方法上开展研究，可使磁悬浮轴承技术在工业应用方面趋于成熟，为磁悬浮技术的实际应用提供理论和技术依据。另外，磁悬浮轴承具有无机械摩擦、无需润滑等特点，可以极大的改善工作条件和保护自然生态环境，符合机电产品的绿色设计和清洁制造等要求，将会成为本世纪新型机电产品的热点，在产生经济效益的同时，也会产生巨大的社会效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能化磁悬浮电主轴装置，能够自动跟踪差动式电磁线圈的瞬时电流，并补正顺势电流的误差，使得磁悬浮装置更加稳定。

为达到上述目的，本实用新型提供一种智能化磁悬浮电主轴装置，包括控制器、非线性功率放大器、电机定子、若干个径向轴承、若干个保护轴承、若干个推力轴承、转轴、若干个位移传感器和轴壳；

所述控制器分别电连接所述非线性功率放大器、若干个所述位移传感器，所述非线性功率放大器分别电连接所述电机定子、若干个所述径向轴承和若干个所述推力轴承；

所述电机定子、所述若干个径向轴承、若干个所述保护轴承、若干个所述推力轴承、所述转轴、若干个所述位移传感器均位于所述轴壳中；

所述电机定子、若干个所述径向轴承、若干个所述保护轴承和若干个所述推力轴承均分别套设在所述转轴上，所述电机定子、若干个所述径向轴承、若干个所述保护轴承和若干个所述推力轴承均固定连接所述轴壳，所述电机定子、若干个所述径向轴承、若干个所述保护轴承、若干个所述推力轴承与所述转轴均同轴设置；

若干个所述位移传感器包括若干个用于检测所述转轴径向位移的径向传感器和若干个用于检测所述转轴轴向位移的轴向传感器，若干个所述径向传感器竖向固定连接所述轴壳，若干个所述轴向传感器横向固定连接所述轴壳。

优先地，所述转轴为台阶轴，所述转轴包括第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴；第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴依次沿直线首位相互固定连接，所述第四转轴直径＞所述第三转轴直径＞所述第二转轴直径＞所述第一转轴直径，所述第四转轴直径＞所述第五转轴直径＞所述第六转轴直径＞所述第七转轴直径＞所述第八转轴直径。

优先地，包括两个法兰盘、两个径向传感器和一个轴向传感器，两个法兰盘包括左法兰盘和右法兰盘，两个径向传感器包括左径向传感器和右径向传感器，所述左法兰盘套设在所述第二转轴上，所述右法兰盘套设在第七转轴上，所述左法兰盘、所述右法兰盘均固定连接所述轴壳；所述左径向传感器、所述轴向传感器均固定设置在所述左法兰盘上，所述左径向传感器位于所述第二转轴的上方，所述轴向传感器位于所述第二转轴的下方，所述右径向传感器固定设置在所述右法兰盘上，所述右径向传感器位于所述第七转轴的上方。

优先地，包括两个保护轴承、两个径向轴承和两个推力轴承，一所述保护轴承套设在所述第一转轴上，另一所述保护轴承套设在第八转轴上，一所述径向轴承套设在所述第三转轴上，另一所述径向轴承套设在所述第七转轴上，两个所述推力轴承均套设在所述第四转轴上。

优先地，包括刀具，所述刀具可拆卸固定连接所述转轴的左端。