[发明专利]一种主动磁悬浮车轮

说明书

本发明公开了一种主动磁悬浮车轮，涉及交通、车辆领域，能够以磁轴承结构代替现有悬架系统结构,避免了机械摩擦，减少能量损失。本发明包括：径向磁轴承定子、径向磁轴承转子、轴向磁轴承定子、轴向磁轴承转子、中心轴、套筒、法兰盘、轮毂。该结构通过电磁力使径向磁轴承定子连同车辆底盘稳定悬浮在空中，消除传统轴承的摩擦损耗。并且径向定转子之间气隙较一般磁轴承大很多，达到数毫米，可以用电磁悬浮力代替传统悬架的弹簧和阻尼器，以主动控制方法，实现车辆行驶过程中车身颠簸的抑制及阻尼特性的改变。

技术领域

本发明涉及交通、车辆领域，尤其涉及一种主动磁悬浮车轮。

背景技术

目前新型电动汽车虽然以电机代替燃油发动机，但依然保留了传统的底盘结构，结构复杂、效率较低。

现有底盘中的悬架系统种类众多、结构复杂，为了达到希望的舒适性或者运动性，往往需要对弹簧软硬、阻尼器特性进行大量的人为调校，这不仅在设计生产阶段十分繁琐，且驾驶者在车辆使用过程中也无法进行便捷控制。

发明内容

本发明提供一种主动磁悬浮车轮，能够以磁轴承结构代替现有悬架系统结构,避免了机械摩擦，减少能量损失。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种主动磁悬浮车轮，包括：轮毂、法兰盘、轴向磁轴承转子、轴向磁轴承定子、径向磁轴承转子、径向磁轴承定子、中心轴、套筒。其中，轴向磁轴承转子包括左轴向磁轴承转子和右轴向磁轴承转子，轴向磁轴承定子包括左轴向磁轴承定子和右轴向磁轴承定子。

中心轴右端和车的底盘连接，中心轴左端穿过法兰盘，法兰盘和轮毂连接。中心轴外围设置套筒，中心轴和套筒过盈配合，套筒径向上设置径向磁轴承定子，径向磁轴承定子的外围设置径向磁轴承转子。套筒的轴向两端还分别设置左轴向磁轴承定子和右轴向磁轴承定子，左轴向磁轴承定子的外侧设置左轴向磁轴承转子，右轴向磁轴承定子的外侧设置右轴向磁轴承转子。左轴向磁轴承转子和右轴向磁轴承转子分别和径向磁轴承转子连接，左轴向磁轴承转子还和法兰盘连接。

进一步的，底盘上设置传感器支架，底盘上设置测距传感器，用于测量沿中心轴径向，测距传感器与右轴向磁轴承转子之间的距离。

进一步的，左轴向磁轴承定子上设置测距传感器，测量测距传感器与左轴向磁轴承转子之间的距离。

进一步的，径向磁轴承定子由线圈、纯铁夹板、螺栓、硅钢片、螺母组成，纯铁夹板设置于径向定子硅钢片两侧，螺栓穿过夹板和硅钢片，并与螺母连接，将夹板和径向定子硅钢片夹紧。纯铁夹板和硅钢片外围缠绕线圈，套在每个磁极上。

进一步的，径向磁轴承定子有16个磁极。

进一步的，径向磁轴承转子由外壳、端盖、径向转子硅钢片组成，外壳设置于径向转子硅钢片外部，且外壳一端由端盖压紧固定。

进一步的，中心轴的左右两端均安装保护轴承。

本发明的工作原理为：

径向磁轴承定子中的线圈通电，对径向磁轴承转子产生电磁力，当上下两侧的电磁吸力差大于中心轴及安装在其上所有零部件的总重力时，由于径向磁轴承转子连同轮毂被地面约束，中心轴便连同底盘整体悬浮起来。

径向位置传感器检测右轴向磁轴承转子相对自身的距离，当上侧相对距离减小、下侧相对距离增大时，即中心轴连同底盘、定子、传感器等相对于转子向下移动了，此时控制系统会使径向磁轴承定子上侧线圈中的电流增大，下侧线圈中的电流减小，使得上侧的电磁吸力增大，下侧的电磁吸力减小，如此中心轴连同底盘、定子、传感器等会相对于转子向上移动，直至恢复至原悬浮位置。