[实用新型]一种内转子磁悬浮球面陀螺飞轮

摘要

本实用新型公开了一种内转子磁悬浮球面陀螺飞轮，包括静止部分和转动部分，静止部分包括：上陀螺房、中陀螺房、下陀螺房、密封圈、轴向球面磁轴承定子、保护轴承、电机组件定子、轴向位移传感器组件、径向位移传感器组件、径向球面磁轴承定子和洛伦兹力磁轴承定子；转动部分包括：陀螺外转盘组件、陀螺内转轴、球心调整垫环和陀螺转子锁母；本实用新型采用球面磁轴承作为支承部件，能够实现磁悬浮陀螺飞轮的五自由度全主动悬浮，消除了转子三个平动控制对径向两个扭动控制的干扰，从而提高了陀螺飞轮输出瞬间大陀螺力矩的力矩精度。

主权项

一种内转子磁悬浮球面陀螺飞轮，包括静止部分和转动部分，其特征在于：所述静止部分包括：上陀螺房(1)、中陀螺房(2)、下陀螺房(3)、上密封圈(4A)、下密封圈(4B)、上轴向球面磁轴承(5A)定子、下轴向球面磁轴承(5B)定子、上保护轴承(6A)、下保护轴承(6B)、电机组件(7)定子、上轴向位移传感器组件(8A)、下轴向位移传感器组件(8B)、径向位移传感器组件(9)、径向球面磁轴承(10)定子和洛伦兹力磁轴承(11)定子；所述转动部分包括：陀螺外转盘组件(12)、陀螺内转轴(13)、球心调整垫环(14)和陀螺转子锁母(15)；所述上陀螺房(1)位于中陀螺房(2)轴向上端，并通过螺钉紧固在中陀螺房(2)上，下陀螺房(3)位于中陀螺房(2)轴向下端，并通过螺钉紧固在中陀螺房(2)上，上密封圈(4A)位于中陀螺房(2)轴向上端的环形凹槽内，并通过上陀螺房(1)轴向下端平面压紧在中陀螺房(2)轴向上端的环形凹槽内，下密封圈(4B)位于中陀螺房(2)轴向下端的环形凹槽内，并通过下陀螺房(3)轴向上端平面压紧在中陀螺房(2)轴向下端的环形凹槽内，上陀螺房(1)、中陀螺房(2)、下陀螺房(3)、上密封圈(4A)和下密封圈(4B)组成一个封闭空间，为陀螺飞轮转子提供一个真空密封环境，上轴向球面磁轴承(5A)定子位于上陀螺房(1)的轴向上端凹槽内，并通过螺钉紧固在上陀螺房(1)上，下轴向球面磁轴承(5B)定子位于下陀螺房(3)轴向下端凹槽内，并通过螺钉紧固在下陀螺房(3)上，上保护轴承(6A)位于上陀螺房(1)轴向下端环形台内，并通过锁母固定安装在上陀螺房(1)轴向下端的环形台内，下保护轴承(6B)位于下陀螺房(3)轴向上端环形台内，并通过锁母固定安装在下陀螺房(3)轴向上端的环形台内，电机组件(7)定子位于上陀螺房(1)轴向下端和上保护轴承(6A)径向外侧，并通过螺钉紧固在上陀螺房(1)上，上轴向位移传感器组件(8A)位于上陀螺房(1)轴向下端和电机组件(7)定子的径向外侧，并通过环氧树脂胶固化安装在上陀螺房(1)轴向下端的凸台上，下轴向位移传感器组件(8B)位于下陀螺房(3)轴向上端，并通过环氧树脂胶固化安装在下陀螺房(3)轴向上端的凸台上，径向位移传感器组件(9)位于径向球面磁轴承(10)定子内圆柱面内侧，并通过径向球面磁轴承(10)定子的凹槽固定安装在径向球面磁轴承(10)定子内圆柱面上，径向球面磁轴承(10)定子位于中陀螺房(2)的径向内侧，并通过锁母固定安装在中陀螺房(2)上，洛伦兹力磁轴承(11)定子位于陀螺外转盘组件(12)径向凹槽内，并通过螺钉固定安装在下陀螺房(3)上，陀螺外转盘组件(12)位于径向球面磁轴承(10)定子径向内侧和陀螺内转轴(13)径向外侧，陀螺内转轴(13)位于上轴向球面磁轴承(5A)定子轴向下端和下轴向球面磁轴承(5B)定子轴向上端，球心调整垫环(14)位于陀螺内转轴(13)径向外侧和陀螺外转盘组件(12)径向内侧上端，陀螺外转盘组件(12)和球心调整垫环(14)通过陀螺转子锁母(15)和陀螺内转轴(13)之间的螺纹配合固定安装在陀螺内转轴(13)上，上轴向球面磁轴承(5A)定子球面和下轴向球面磁轴承(5B)定子球面与陀螺内转轴(13)球面间留有一定的球壳间隙，形成轴向球壳气隙(16)，径向球面磁轴承(10)定子球面和陀螺外转盘组件(12)球面间留有一定的球壳间隙，形成径向球壳气隙(17)。