[发明专利]一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱

权利要求书

1.一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱，主要由吊舱系统和支承系统两部分组成，其特征在于：吊舱系统主要包括：吊舱(10)、内上球面永磁体(7)、外上球面永磁体(15)、外下球面永磁体(20)、内下球面永磁体(24)、内永磁体锁紧环(12)、外永磁体锁紧环(5)、内隔磁环(23)、外隔磁环(25)；支承系统主要包括：中吊舱安装支架(1)、套筒锁紧环(2)、上吊舱安装支架(3)、右径向磁轴承上绕组(4A)、右径向磁轴承下绕组(4D)、左径向磁轴承上绕组(4B)、左径向磁轴承下绕组(4C)、右径向磁轴承上绕组(4E)、右径向磁轴承下绕组(4F)、左径向磁轴承上绕组(4G)、左径向磁轴承下绕组(4H)、洛伦兹力磁轴承骨架(6)、保护轴承(8)、传感器安装盘(9)、轴向传感器(11)、偏转洛伦兹力左绕组(14A)、偏转洛伦兹力右绕组(14B)、偏转洛伦兹力前绕组(14C)、偏转洛伦兹力后绕组(14D)、上轴向洛伦兹力绕组(13)、下轴向洛伦兹力绕组(21)、径向磁轴承定子锁紧环(16)、定子套筒(17)、左径向磁轴承定子(18A)、右径向磁轴承定子(18B)、前径向磁轴承定子(18C)、后径向磁轴承定子(18D)、下吊舱安装支架(19)、保护轴承锁紧环(22)；左径向磁轴承定子(18A)由上下两个球面磁极组成，右径向磁轴承定子(18B)由上下两个球面磁极组成，前径向磁轴承定子(18C)由上下两个球面磁极组成，后径向磁轴承定子(18D)由上下两个球面磁极组成，分别组成X、Y方向的磁极，左径向磁轴承定子(18A)缠绕的有左径向磁轴承上绕组(4B)、左径向磁轴承下绕组(4C)，右径向磁轴承定子(18B)缠绕的有右径向磁轴承上绕组(4A)、 右径向磁轴承下绕组(4D)，前径向磁轴承定子(18C)缠绕的有前径向磁轴承上绕组(4E)、前径向磁轴承下绕组(4F)，后径向磁轴承定子(18D)缠绕的有后径向磁轴承上绕组(4G)、后径向磁轴承下绕组(4H)，左径向磁轴承上绕组(4B)、左径向磁轴承下绕组(4C)，右径向磁轴承上绕组(4A)、右径向磁轴承下绕组(4D)，前径向磁轴承上绕组(4E)、前径向磁轴承下绕组(4F)，后径向磁轴承上绕组(4G)、后径向磁轴承下绕组(4H)，通过环氧树脂胶固化在左径向磁轴承定子(18A)、右径向磁轴承定子(18B)、前径向磁轴承定子(18C)、后径向磁轴承定子(18D)上，左径向磁轴承定子(18A)、右径向磁轴承定子(18B)、前径向磁轴承定子(18C)、后径向磁轴承定子(18D)在定子套筒(17)内侧，通过径向磁轴承定子锁紧环(16)与定子套筒(17)连接，定子套筒(17)在中吊舱安装支架(1)内侧，通过套筒锁紧环(2)与中吊舱安装支架(1)连接，内下球面永磁体(24)和内上球面永磁体(7)通过内隔磁环(23)隔开，位于吊舱洛伦兹力磁轴承房内侧，外下球面永磁体(20)和外上球面永磁体(15)通过外隔磁环(25)隔开，位于吊舱洛伦兹力磁轴承房外侧，内上球面永磁体(7)通过内永磁体锁紧环(12)与吊舱连接，外上球面永磁体(15)通过外永磁体锁紧环(5)与吊舱(10)连接，偏转洛伦兹力左绕组(14A)、偏转洛伦兹力右绕组(14B)、偏转洛伦兹力前绕组(14C)、偏转洛伦兹力后绕组(14D)周向均匀分布通过环氧树脂胶固化在洛伦兹力磁轴承骨架(6)上，上轴向洛伦兹力磁轴承绕组(13)、下轴向洛伦兹力磁轴承绕组(21)通过环氧树脂胶固化在洛伦兹力磁轴承骨架(6)上，洛伦兹力磁轴承骨架(6)位于上吊舱安装支架(3)下侧，通过螺栓连接， 传感器安装盘(9)在上吊舱安装支架(3)凹槽内，通过螺栓与上吊舱安装支架(3)连接，保护轴承(8)位于上吊舱安装支架凹槽内，通过轴承锁紧环(22)与上吊舱安装支架(3)连接，4个传感器(11)圆周排列安装在传感器安装盘(9)上，上吊舱安装支架(3)、下吊舱安装支架(19)通过螺栓与中吊舱安装支架(1)连接；控制吊舱(10)径向移动的径向磁轴承(18A、18B、18C、18D)定子磁极均采用球面磁极结构，吊舱(10)外表面也是采用球面结构，能够减小干扰力矩；控制吊舱(10)轴向移动的轴向磁轴承和控制吊舱(10)偏转的偏转磁轴承采用洛伦兹力磁轴承控制，其洛伦兹力磁轴承骨架(6)采用球面结构，能够消除干扰力矩，洛伦兹力磁轴承骨架(6)采用一体的球面结构，能够实现结构的集成；所述的永磁体(7、15、20、24)为分块拼接圆环，采用分块径向充磁；所述的左径向磁轴承定子(18A)、右径向磁轴承定子(18B)、前径向磁轴承定子(18C)、后径向磁轴承定子(18D)的上下球面磁极半径相等；所述的内上球面永磁体(7)、内下球面永磁体(24)与外上球面永磁体(15)、外下球面永磁体(20)其球心重合；所述的内上球面永磁体(7)、内下球面永磁体(24)其半径相等，外上球面永磁体(15)、外下球面永磁体(20)其半径相等；洛伦兹力磁轴承骨架(6)周向安装有偏转洛伦兹力左绕组(14A)、偏转洛伦兹力右绕组(14B)、偏转洛伦兹力前绕组(14C)、偏转洛伦兹力后绕组(14D)，呈90°周向安装，洛伦兹力磁轴承骨架(6)关于水平面对称安装有周向缠绕的上轴向洛 伦兹力绕组(13)、下轴向洛伦兹力绕组(21)，吊舱能够实现5自由度全主动控制，径向两自由度的偏转能够实现大角度偏转。