[发明专利]一种磁悬浮飞轮与全永磁相斥型磁悬浮轴承及位置检测和气隙控制

权利要求书

1.一种全永磁相斥型磁悬浮飞轮，由两组全永磁单边斥力的磁悬浮轴承轴向对置后，分别将各单边斥力磁悬浮轴承轴的环形永磁体(5、6、7、8)固定安装在转子飞轮(4)和通过轴向气隙相对的上下部定子之间，共同构成双边相斥型全永磁磁悬浮轴承的自适应磁悬浮转子支撑系统(2)，然后，再将电机的定转子初次级铁心分别与双边相斥型全永磁磁悬浮轴承的定转子连接固定，所述全永磁单边斥力的磁悬浮轴承轴，均有一个带有梯形、“V”形或弧形凸极的环形永磁体和一个带有轴向口环形凹槽的环形永磁体通过轴向曲面气隙相对而成，所述环形永磁体全部采用轴向充磁的环形永磁体，且所述各环形永磁体均通过其非工作气隙侧的软磁材料所固定。

2.按照权利要求1所述的全永磁相斥型磁悬浮飞轮，其特征是：在磁悬浮飞轮的定子部芯轴(1)上，还设有一个用来控制磁悬浮轴承工作气隙大小的调节元件(10)以及在与调节螺母接触的可轴向滑动的芯轴顶盘(3)的下面设有应力弹簧(9)。，

3.一种全永磁相斥型磁悬浮飞轮，由两组全永磁单边斥力的磁悬浮轴承轴向对置后，分别将它们的定子环形永磁体通过其非工作气隙侧的软磁材料连接固定在磁悬浮飞轮机壳内部的上下面，将它们的转子环形永磁体通过非工作气隙侧的软磁材料连接固定在内转子飞轮的上下面，共同构成双边相斥型全永磁磁悬浮轴承自适应磁悬浮的转子支撑系统，然后再将电机(13、14)的定转子初次级铁心与双边相斥型全永磁磁悬浮轴承的定转子部连接，所述全永磁单边斥力的磁悬浮轴承轴，分别是由一个在一端端面上带有梯形、“V”形或弧形凸极的环形永磁体和一个在一端端面上带有梯形、“V”形或弧形凹陷部轴向口环形凹槽的环形永磁体通过曲面气隙相对而成，所述各环形永磁体均为轴向充磁。

4.按照权利要求3所述的全永磁相斥型磁悬浮飞轮，其特征是：所述磁悬浮飞轮的筒形机壳为两个杯形机壳的插装式内外结构，通过调节螺栓对磁悬浮轴承的定转子气隙大小进行控制。

5.一种全永磁相斥型磁悬浮飞轮，它是将一个带有底盘(15)的芯轴通过芯轴上的调节螺母与芯轴顶盘(16)连接构成全永磁相斥型磁悬浮转子支撑系统的转子部，由筒形机座及沿径向向内径向延伸于芯轴底盘和芯轴顶盘之间的小径部分，构成全永磁相斥型磁悬浮转子支撑系统的定子部，在所述定子部的上下面与芯轴顶盘的下面和芯轴底盘的上面分别设有全永磁相斥型磁悬浮轴承的定转子环形永磁体，共同构成全永磁相斥型磁悬浮转子支撑系统。然后，将电机设置在芯轴外围与机座最小内径的相对面(18)上。

6.一种全永磁相斥型磁悬浮飞轮，它是将一个在两端带有锥形或截锥形或梯形或半球形沉孔且被轴向充磁的实心圆柱体及所带的飞轮组成转子部，然后与两个固定在外围框架上且在一端带有与转子部实心永磁圆柱体沉孔相适应和被轴向充磁的定子部永磁实心圆柱体通过气隙相对设置，构成全永磁相斥型的全永磁相斥型磁悬浮飞轮。

7.按照权利要求6所述全永磁相斥型磁悬浮飞轮，其特征是：其中一个固定在外围框架上的定子部实心永磁圆柱体带有螺旋调节机构。

8.按照权利要求3所述的全永磁相斥型磁悬浮飞轮，其特征是：在所述转子的芯轴轴端部位上还设置有轴向位置传感器，随时对系统内的磁悬浮轴承的气隙磁进行检测，而不用打开设备完成。

9.按照权利要求1、2、3、4、5、6中当中所述的相斥型磁悬浮轴承转子支撑系统，其特征是：可以和现有技术的吸引型磁悬浮轴承兼容使用和适用于在各种磁悬浮平台和磁悬浮经纬仪及高精密天平上使用。