[发明专利]步进式超磁致精密旋转驱动装置

权利要求书

1.步进式超磁致精密旋转驱动装置，包括转子、定子、钳紧机构、驱动机构、预紧机构和超磁致多脉冲信号控制器；其特征在于，所述定子中部设有转子，钳紧机构位于转子与定子之间，定子内侧开设有安装槽，钳紧机构安装在安装槽内；所述定子分为上下两层，定子包括上定子层、下定子层和底座，上定子层和下定子层分别由三个均布的柔性铰链与底座相连，底座固定在安装台面上；上定子层和下定子层分别通过柔性铰链与底座连接，驱动柔性铰链位于定子的四周，上定子层和下定子层相对底座转动时，柔性铰链产生形变，且只产生一个方向变形，上定子层和下定子层转动平稳，系统输出转动平稳；所述驱动机构结构相同，上下布置，上定子层的驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅲ和驱动机构Ⅴ上电时，推动上定子层转动，通过上定子层的钳紧机构推动转子转动，同时下定子层的驱动机构掉电，下定子层在下驱动柔性铰链作用下回位；上定子层的驱动机构掉电时，上定子层在上驱动柔性铰链作用下回位；同时下定子层的驱动机构上电，推动下定子层转动，通过下定子层的钳紧机构推动转子转动，上下驱动机构交替驱动转子转动；所述预紧机构用于为GMM棒提供预紧力，预紧机构由楔形块A型、楔形块B型和调整螺栓组成，其中楔形块B型与GMM棒固定连接，通过转动调整螺栓，楔形块A型推动楔形块B型移动，从而提供预紧力。

2.根据权利要求1所述的步进式超磁致精密旋转驱动装置，其特征在于，所述钳紧机构包括钳紧机构Ⅰ、钳紧机构Ⅱ、钳紧机构Ⅲ、钳紧机构Ⅳ、钳紧机构Ⅴ和钳紧机构Ⅵ，钳紧机构Ⅰ、钳紧机构Ⅲ和钳紧机构Ⅴ平均分布在转子的外围，钳紧机构Ⅰ、钳紧机构Ⅲ、钳紧机构Ⅴ均安装在上定子层的安装槽内部，钳紧机构Ⅱ、钳紧机构Ⅳ和钳紧机构Ⅵ平均分布在转子的外围，钳紧机构Ⅱ、钳紧机构Ⅳ和钳紧机构Ⅵ均安装在下定子层的安装槽内部，其中钳紧机构Ⅰ、钳紧机构Ⅲ和钳紧机构Ⅴ与钳紧机构Ⅱ、钳紧机构Ⅳ和钳紧机构Ⅵ分别上下一一对应设置；所述驱动机构包括驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅱ、驱动机构Ⅲ、驱动机构Ⅳ、驱动机构Ⅴ和驱动机构Ⅵ，驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅲ和驱动机构Ⅴ均匀分布在上定子层和底座之间，驱动机构Ⅱ、驱动机构Ⅳ和驱动机构Ⅵ均匀分布在下定子层和底座之间，驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅲ和驱动机构Ⅴ与驱动机构Ⅱ、驱动机构Ⅳ和驱动机构Ⅵ分别上下一一对应设置；所述预紧机构包括预紧机构Ⅰ、预紧机构Ⅱ、预紧机构Ⅲ、预紧机构Ⅳ、预紧机构Ⅴ、预紧机构Ⅵ、预紧机构Ⅶ、预紧机构Ⅷ、预紧机构Ⅸ、预紧机构Ⅹ、预紧机构Ⅺ和预紧机构Ⅻ，所述钳紧机构Ⅰ后端设有预紧机构Ⅰ，钳紧机构Ⅱ后端设有预紧机构Ⅱ，钳紧机构Ⅲ后端设有预紧机构Ⅴ，钳紧机构Ⅳ后端设有预紧机构Ⅵ，钳紧机构Ⅴ后端设有预紧机构Ⅸ，钳紧机构Ⅵ后端设有预紧机构Ⅹ；所述驱动机构Ⅰ后端设有预紧机构Ⅲ，驱动机构Ⅱ后端设有预紧机构Ⅳ，驱动机构Ⅲ后端设有预紧机构Ⅶ，驱动机构Ⅳ后端设有预紧机构Ⅷ，驱动机构Ⅴ后端设有预紧机构Ⅺ，驱动机构Ⅵ后端设有预紧机构Ⅻ。

3.根据权利要求2所述的步进式超磁致精密旋转驱动装置，其特征在于，所述钳紧机构Ⅰ、钳紧机构Ⅱ、钳紧机构Ⅲ、钳紧机构Ⅳ、钳紧机构Ⅴ和钳紧机构Ⅵ的结构一致，其中钳紧机构Ⅰ包括钳紧块Ⅰ、线圈A型Ⅰ和GMM棒A型Ⅰ，GMM棒A型Ⅰ前端与钳紧块Ⅰ连接，GMM棒A型Ⅰ上套设有线圈A型Ⅰ，钳紧机构Ⅱ包括钳紧块Ⅱ、线圈A型Ⅱ和GMM棒A型Ⅱ，钳紧机构Ⅲ包括钳紧块Ⅲ、线圈A型Ⅲ和GMM棒A型Ⅲ，钳紧机构Ⅳ包括钳紧块Ⅳ、线圈A型Ⅳ和GMM棒A型Ⅳ，钳紧机构Ⅴ包括钳紧块Ⅴ、线圈A型Ⅴ和GMM棒A型Ⅴ，钳紧机构Ⅵ包括钳紧块Ⅵ、线圈A型Ⅵ和GMM棒A型Ⅵ；线圈上电时，三个GMM棒A型同时伸长，推动三个钳紧块钳紧转子，同时钳紧柔性铰链产生微小形变，线圈掉电时，GMM棒A型收缩，钳紧块在钳紧柔性铰链的弹力作用下回位松开转子；钳紧块与转子紧密配合，保证能够钳紧转子，三个钳紧块同时钳紧转子时，转子径向受力平衡，具有自定心能力。

4.根据权利要求2所述的步进式超磁致精密旋转驱动装置，其特征在于，所述驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅱ、驱动机构Ⅲ、驱动机构Ⅳ、驱动机构Ⅴ和驱动机构Ⅵ的结构一致，驱动机构Ⅰ包括线圈B型Ⅰ和GMM棒B型Ⅰ，GMM棒B型Ⅰ上套设有线圈B型Ⅰ，驱动机构Ⅱ包括线圈B型Ⅱ和GMM棒B型Ⅱ，驱动机构Ⅲ包括线圈B型Ⅲ和GMM棒B型Ⅲ，驱动机构Ⅳ包括线圈B型Ⅳ和GMM棒B型Ⅳ，驱动机构Ⅴ包括线圈B型Ⅴ和GMM棒B型Ⅴ，驱动机构Ⅵ包括线圈B型Ⅵ和GMM棒B型Ⅵ。