[实用新型]一种电磁悬浮能量回收式支承制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术及电磁制动技术，具体是一种电磁悬浮能量回收式支承制动系统。

背景技术

目前的各电机设备还在使用传统的机械接触式轴承，在传统电机中，由于技术和结构的限制，民用和大部工业，医学，科研和军事领域，电机的输出速度达到万转级的程度，输出扭矩也没有到达相对较高的数值。而新型电机设备在新技术，新结构和更好的加工精度的支持下，速度正逐步超过传统范畴，传统轴承正是限制了电磁类发动机的进一步提速的主要因素之一，而一些能够承受较高转速和扭矩的静压轴承液压轴承，由于其娇贵的环境要求和体积问题，通用性很差，并且对于新型电机来说，也还是远远不够。并且，由于在传统设计中，轴承和制动系统并不为一体，同时以消耗能源将动能装换为热能的方式进行制动，在体积和节能上都有一定限制。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明公开了一种电磁悬浮能量回收式支承制动系统，该系统利用磁悬浮原理给轴类回转零件提供一个代替轴承的支撑力，并到达相同的自由度限制要求，同时可以实现以发电形式而进行限制速度的能量回收式电机制动，并利用电磁铁通电和反接实现反接制动和电磁摩擦制动。

实现本发明目的的技术方案是：

一种电磁悬浮能量回收式支承制动系统，包括外轴套和设置在外轴套内的内轴套、硅钢环、铁芯及外轴套，内轴套一端通过轴向套盘与轴向磁块相连，另一端与硅钢环相连，硅钢环与铁芯相连，在铁芯内分别均匀交替设有磁钢插块、钢插片、磁块和线圈，铁芯另一端与制动套盘、制动电磁铁相连。

所述内轴套左端通过轴向硅钢环与轴向套盘相连，轴向磁块设置在轴向套盘上。

所述硅钢环通过硅钢套与铁芯相连。

所述铁芯通过轴向线圈和轴向铁芯与制动套盘、制动电磁铁相连。

本发明的有益效果是： 可以提供一个无摩擦的支承，通过电机性能，断电运作可以抛弃辅助轴承，整合制动与能量回收，优化体积和有更好的空间结构，同时更加节能，受力大小可控有很好的通用性，在恶劣环境下也可以使用。

附图说明

图1为本发明实用新型的结构示意图。

图中：1.内轴套，2.硅钢环，3.硅钢套，4.铁芯，5.磁钢插块，6.钢插片，7.磁块，8.线圈，9.外轴套，10.轴向套盘，11.轴向磁块，12.轴向铁芯，13.轴向硅钢环，14.轴向线圈，15.制动套盘，16.制动电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

参照图1，一种电磁悬浮能量回收式支承制动系统，由内轴套1、硅钢环2、硅钢套3、铁芯4、磁钢插块5、钢插片6、磁块7、线圈8、外轴套9、轴向套盘10、轴向磁块11、轴向铁芯12、轴向硅钢环13、轴向线圈14、制动套盘15和制动电磁铁16构成，

内轴套1左端通过轴向硅钢环13与轴向套盘10相连，轴向磁块11设置在轴向套盘10上；内轴套1的右端与硅钢环2相连，硅钢环2通过硅钢套3与铁芯4相连，在铁芯4内分别均匀交替设有磁钢插块5、钢插片6、磁块7和线圈8，配合同轴型设计提供均匀稳定可调（通过改编电磁铁的电流大小）的径向支撑力，限制其纵向面2个方向的移动和2个旋转自由度，并且利用间隔交替使用不同的软磁性和硬磁性新材料可以实现任何时候受力都是均匀的，同时硬磁性材料在每一次通电以后都会磁化，在结合永磁零件，可以达到断电依然可以使用的特点；铁芯4右端通过轴向线圈14和轴向铁芯12与制动套盘15、制动电磁铁16相连，制动电磁铁16设置在制动套盘15上，与单片机连接，电磁铁16受到单片机控制电流，而单片机接收位置传感器（如霍尔传感器）信号进行电流分配，实现位置精度控制。轴向套盘10和制动套盘15用于限制零件位置和保护以及一定程度的密封；轴向上利用轴向磁块11提供一个轴向移动的次要的强制，完成无自由度的限制，并且轴向磁块11在一般情况下可以实现发电限速（电磁铁平时吸附在后面的制动电磁铁上，工作时制动电磁铁断电），在通电后吸附在转子上实现电磁摩擦制动。外轴套9用于定位与保护。

本发明利用电磁悬浮技术提供一个圆周浮力，创造一个摩擦力可以忽略不计的运动空间同时限制其5个需要限制的自由度，利用传感器对轴的位置精度检测同时控制电磁铁的电流大小进而可以保证轴的位置精度。并且利用电磁铁实现反接制动和电池摩擦制动。而永磁部分可保证在非工作断电的情况下，依然可以保持其机械特性和基础使用要求。同时，制动和限速而产生的感应电流可以回收并再次利用。