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原文传递一种五自由度单框架磁悬浮控制力矩陀螺

专利名称：	一种五自由度单框架磁悬浮控制力矩陀螺
摘要：	一种五自由度单框架磁悬浮控制力矩陀螺，可作为长期在轨运行的大型卫星、空间站等大型航天器的姿态控制执行机构，由径向磁轴承、芯轴、上轴向磁轴承、下轴向磁轴承、上保护轴承、下保护轴承、上轴向推力盘、下轴向推力盘、径轴一体化传感器、径向传感器、底座、高速电机、轮体、壳体、框架芯轴、机械轴承、框架、框架电机、框架电机轴、角位置传感器和导电滑环组成。本发明中的径向磁轴承控制陀螺转子的径向平动，陀螺转子的轴向平动和偏转通过轴向磁轴承控制实现。本发明各个组件布局紧凑，减小了体积和重量，消除了轴承机械摩擦，能够有效地提高单框架控制力矩陀螺的寿命和控制精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	孙津济;赵霁野;汤继强;乐韵
专利状态：	有效
申请号：	CN201811414882.0
公开号：	CN109515755A
代理机构：	北京科迪生专利代理有限责任公司 11251
代理人：	杨学明;卢纪
分类号：	B64G1/24(2006.01)I;B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种五自由度单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：由径向磁轴承(1)、芯轴(2)、上轴向磁轴承(3)、下轴向磁轴承(4)、上保护轴承(5)、下保护轴承(6)、上轴向推力盘(7)、下轴向推力盘(8)、径轴一体化传感器(9)、径向传感器(10)、底座(11)、高速电机(12)、轮体(13)、壳体(14)、框架芯轴(15)、机械轴承(16)、框架(17)、框架电机(18)、框架电机轴(19)，角位置传感器(20)、导电滑环(21)组成，其中径向磁轴承(1)位于壳体(14)中部，其定子部分套放在位于壳体(14)中心的芯轴(2)上；径向磁轴承(1)定子部分的上、下端分别是由八个轴向磁轴承定子单元组成的上轴向磁轴承(3)及下轴向磁轴承(4)，两者都固定在芯轴(2)上，其中每个轴向磁轴承定子单元呈“E”字型；上轴向磁轴承(3)的上端是上保护轴承(5)，下轴向磁轴承(4)的下端是下保护磁轴承(6)，上保护轴承(5)和下保护磁轴承(6)也固定在芯轴(2)上；上保护轴承(5)的径向外侧是上轴向推力盘(7)，上轴向推力盘(7)上存在“山”字型凹槽，下保护轴承(6)的径向外侧是下轴向推力盘(8)，下轴向推力盘(8)上存在“山”字型凹槽，上保护轴承(5)与上轴向推力盘(7)之间形成径向保护间隙和轴向保护间隙，下保护轴承(6)与下轴向推力盘(8)之间形成径向保护间隙和轴向保护间隙；上轴向推力盘(7)径向外侧是径轴一体化传感器(9)，下轴向推力盘(8)的径向外侧是径向传感器(10)，其中上轴向推力盘(7)与径轴一体化传感器(9)的径向探头之间形成径向探测间隙，与轴向探头之间形成轴向探测间隙，径轴一体化传感器(9)通过传感器座与芯轴(2)固连，下轴向推力盘(8)与径向传感器(10)的探头部分之间形成径向探测间隙，径向传感器(10)通过传感器座与底座(11)固连；高速电机(12)定子部分跟底座(11)通过连接板固定在一起，高速电机(12)定子的外侧为外转子铁心，内侧为内转子铁心，外转子铁心和内转子铁心均安装在轮体(13)的下部，高速电机(12)的定子分别与内转子铁心和外转子铁心之间形成内侧磁间隙和外侧磁间隙；轮体(13)内侧采用过盈配合的方式固连径向磁轴承(1)的转子部分，轮体(13)的外部是壳体(14)，壳体(14)与底座(11)通过螺钉连接将轮体密封；框架芯轴(15)的右端连接壳体(14)的凹槽，中部通过机械轴承(16)连接框架(17)，框架电机(18)的定子部分通过过盈配合的方式与框架(17)右端进行连接，框架电机(18)的转子部分与框架电机轴(19)的右端相连，框架电机轴(19)的左端与壳体(14)相连，角位置传感器(20)的定子部分与框架(17)的左端相连，也与框架滑环(21)的定子外环相连，角位置传感器(20)的转子部分以及导电滑环(21)的转子与框架芯轴(15)固连。
所属类别：	发明专利