一种具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台制造技术

本发明专利技术公开了一种具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台，在底座(4)的外圆面上对称安装有驱动机构(10、11)。圆盘体(3)的圆周上设置有多个结构相同的径轴向磁轴承一体转子组件(2)，在磁悬浮转动平台(1)的外部圆周上对称分布着四个径轴向磁轴承一体定子组件(6、7、8、9)，在磁悬浮转动平台(1)的中心设置单轴转台驱动机构(5)。在通电条件下，径轴向磁轴承一体定子组件(6、7、8、9)先通电使径轴向磁轴承一体转子组件(2)悬浮，一方面再由单轴转台驱动机构(5)使径轴向磁轴承一体转子组件(2)转动，另一方面由驱动机构(10、11)驱动径轴向磁轴承一体转子组件(2)实现顺时针、逆时针、竖直方向的完全悬浮运动。本发明专利技术采用磁悬浮轴承的主动振动抑制功能，对稳瞄主动磁悬浮转台的微振动实现机械隔离，达到超稳超静的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台
本专利技术涉及用于大尺寸视觉测量相机的转台，更特别地说，是指一种能够在磁悬浮状态下完成顺时针运动、逆时针运动、竖直方向运动的主动磁悬浮轴承支承的稳瞄主动磁悬浮转台。
技术介绍
近年来，随着磁悬浮技术的进步，高速磁悬浮电机迅速发展，其具有转速高、功率密度高、小体积、响应快和可直接驱动负载等优点，广泛应用于高速磁悬浮鼓风机、磁悬浮超高真空分子泵、磁悬浮储能飞轮和磁悬浮力矩陀螺等高速旋转设备。磁轴承的承载能力是通过设计确定的，且受尺寸大小限制，如果实际载荷超过这一承载能力，或者磁轴承的支承因某种原因失效了，转子将不再处于悬浮状态而会与机械边界发生触碰。为了在这一跌落碰撞中避免造成转子上的叠片结构和磁轴承定子损坏，安装了保护轴承。保护轴承起着临时支撑转子和保护定子系统的作用。磁悬浮技术具体是指磁悬浮轴承(或称磁轴承)技术，是利用电磁力将转子悬浮起来，以代替传统的机械轴承支撑。磁轴承可以克服机械轴承擦损耗大的缺点，运行过程中转子无任何机械接触，无摩擦、无润滑，提高了机械寿命。因此其转速可以非常高，通常在10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台，其特征在于：是用具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台替换大尺寸视觉测量相机中的稳瞄转台，以此隔离共振，实现对成像系统光轴的稳定及对目标的跟踪。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台，其特征在于：是用具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台替换大尺寸视觉测量相机中的稳瞄转台，以此隔离共振，实现对成像系统光轴的稳定及对目标的跟踪。


2.根据权利要求1所述的具有10自由度的稳瞄主动磁悬浮转台，其特征在于：具有十自由度的磁悬浮转台包括有第一驱动机构(10)、第二驱动机构(11)、A径轴向磁轴承一体定子组件(6)、B径轴向磁轴承一体定子组件(7)、C径轴向磁轴承一体定子组件(8)、D径轴向磁轴承一体定子组件(9)、径轴向磁轴承一体转子组件(2)、圆盘体(3)、底座(4)和单轴转台驱动机构(5)；圆盘体(3)与沿圆盘体(3)圆周分布有多个径轴向磁轴承一体转子组件(2)构成磁悬浮转动平台(1)；
第一驱动机构(10)和第二驱动机构(11)的结构相同；
A径轴向磁轴承一体定子组件(6)、B径轴向磁轴承一体定子组件(7)、C径轴向磁轴承一体定子组件(8)和D径轴向磁轴承一体定子组件(9)的结构相同；
径轴向磁轴承一体转子组件(2)由转子支架(2A)、转子叠层(2B)、转子上压板(2C)和转子下压板(2)构成；
转子支架(2A)的一侧设有BA支臂(2A1)与BB支臂(2A2)，BA支臂(2A1)与BB支臂(2A2)之间是BA凹槽(2A3)；转子支架(2A)的另一侧设有BC支臂(2A4)与BD支臂(2A5)，BC支臂(2A4)与BD支臂(2A5)之间是BB凹槽(2A6)；所述BA凹槽(2A3)用于放置圆盘体(3)的外缘面(3B)，且通过螺钉将BA支臂(2A1)与BB支臂(2A2)固定在圆盘体(3)上；所述BB凹槽(2A6)用于放置转子叠层(2B)；所述BC支臂(2A4)上用螺钉固定有转子上压板(2C)；所述BD支臂(2A5)上用螺钉固定有转子下压板(2D)；
沿圆盘体(3)圆周分布有多个径轴向磁轴承一体转子组件(2)；
圆盘体(3)为平整圆环盘结构，圆盘体(3)的中心设有中心通孔(3A)，所述中心通孔(3A)用于单轴转台驱动机构(5)的第五转轴(5A)的一端穿过；圆盘体(3)的边缘为外缘面(3B)，在外缘面(3B)上安装有多个圆周分布的径轴向磁轴承一体转子组件(2)；
圆盘体(3)与沿圆盘体(3)圆周分布有多个径轴向磁轴承一体转子组件(2)构成磁悬浮转动平台(1)；磁悬浮转动平台(1)经转台驱动电机组件(5)驱动实现转动；
底座(4)的中心设有DA通孔(4A)，DA通孔(4A)处的上方设有DA凸台(4B)，DA通孔(4A)处的下方设有DB凸台(4E)，DA通孔(4A)内设有DC凸台(4F)；底座(4)的上方设有沉头腔(4C)和外凸台(4D)，所述外凸台(4D)上均匀分布安装有四个磁悬浮轴承定子组件，即A径轴向磁轴承一体定子组件(6)、B径轴向磁轴承一体定子组件(7)、C径轴向磁轴承一体定子组件(8)、D径轴向磁轴承一体定子组件(9)；在安装有磁悬浮轴承定子组件处的底座(4)的外缘面(4H)上设有盲孔，即：
A径轴向磁轴承一体定子组件(6)处的底座(4)的外缘面(4H)上设有DA盲孔；DA盲孔用于安装第一驱动机构(10)的第一转轴(10A)的一端；
B径轴向磁轴承一体定子组件(7)处的底座(4)的外缘面(4H)上设有DB盲孔(4G2)；DB盲孔(4G2)用于安装第三驱动机构(12)的第三转轴(12A)的一端；
C径轴向磁轴承一体定子组件(8)处的底座(4)的外缘面(4H)上设有DC盲孔(4G3)；DC盲孔(4G3)用于安装第二驱动机构(11)的第二转轴(11A)的一端；
D径轴向磁轴承一体定子组件(9)处的底座(4)的外缘面(4H)上设有DD盲孔；DD盲孔用于安装第四驱动机构(13)的第四转轴(13A)的一端；
底座(4)设置在圆盘体(3)的下方；
单轴转台驱动机构(5)包括有转轴(5A)、电机定子(5B)、EA线圈(5C)、转子挡环(5E)、护套(5F)和永磁体(5G)；
转轴(5A)上设有EA轴段(5A1)、EB轴段(5A2)、EC轴段(5A3)、轴肩(5A4)；EA轴段(5A1)与EB轴段(5A2)之间是轴肩(5A4)；
EA轴段(5A1)用于穿过圆盘体(3)的中心通孔(3A)，且与圆盘体(3)固定安装；
EB轴段(5A2)上用于放置EA线圈(5C)的上端；
EC轴段(5A3)上套接有永磁体(5G)，永磁体(5G)的外部套接有护套(5F)，永磁体(5G)与护套(5F)的上端顶紧在EB轴段(5A2)的下端面上，永磁体(5G)与护套(5F)的下端安装有转子挡环(5E)；护套(5F)的外部套接有电机定子(5B)；
电机定子(5B)的内部圆周上均匀分布有线圈骨架(5D)，相邻线圈骨架(5D)之间是线圈沟槽(5D1)，线圈沟槽(5D1)内放置有线圈(5C)；
电机定子(5B)固定安装在底座(4)的DA通孔(4A)中；
A径轴向磁轴承一体定子组件(6)包括有FA磁轴承支架(6A)、FB磁轴承支架(6B)、FA径向探头支架(6C)、FB径向探头支架(6D)、A径向磁轴承定子线圈(6E)、A径向磁轴承定子(6F)、FA轴向磁轴承定子(6G)、FB轴向磁轴承定子(6H)、FA轴向磁轴承定子线圈(6I)、FB轴向磁轴承定子线圈(6J)、FA轴向探头(6K)、FB轴向探头(6L)、FC轴向探头(6M)、FD轴向探头(6N)、FA径向探头(6O)和FB径向探头(6P)；
FA轴承支架(6A)与FB轴承支架(6B)的结构相同；FA轴承支架(6A)上设有FA支臂(6A1)和FB支臂(6A2)；FB支臂(6A2)固定在FA径向探头支架(6C)的上端板面(6C1)上；FB轴承支架(6B)上设有FC支臂(6B1)和FD支臂(6B2)；FD支臂(6B2)固定在FB径向探头支架(6D)的下端板面上；
FA径向探头支架(6C)与FB径向探头支架(6D)的结构相同；FA径向探头支架(6C)的侧板面(6C2)上设有FA通孔(6C4)和FA开口凹槽(6C3)；FA径向探头支架(6C)的上端板面(6C1)与FA轴承支架(6A)的FB支臂(6A2)固定；FA径向探头支架(6C)的下端板面与FB径向探头支架(6D)的上端板面(6D1)固定；FA通孔(6C4)用于安装FB径向探头(6P)；FB径向探头支架(6D)的侧板面(6D2)上设有FB通孔(6D4)和FB开口凹槽(6D3)；FB径向探头支架(6D)的下端板面与FB轴承支架(6B)的FD支臂(6B2)固定；FB通孔(6D4)用于安装FA径向探头(6O)；FA开口凹槽(6C3)与FB开口凹槽(6D3)共形为一个矩形凹槽，所述矩形凹槽用于固定A径向磁轴承定子(6F)，A径向磁轴承定子(6F)上缠绕有A径向磁轴承定子线圈(6E)；
FA轴向磁轴承定子(6G)与FB轴向磁轴承定子(6H)的结构相同；FA轴向磁轴承定子(6G)的左右两端分别设有FC通孔(6G1)和FD通孔(6G2)；FA轴向磁轴承定子(6G)的一板面为平整板面；FA轴向磁轴承定子(6G)的另一板面上设有FA轴磁线圈骨架(6G3)和FA轴磁线圈凹槽(6G4)；FC通孔(6G1)用于安装FB轴向探头(6L)；FD通孔(6G2)用于安装FA轴向探头(6K)；FA轴磁线圈骨架(6G3)上缠绕有FA轴向磁轴承定子线圈(6I)，且FA轴向磁轴承定子线圈(6I)置于FA轴磁线圈凹槽(6G4)内；FB轴向磁轴承定子(6H)的左右两端分别设有FE通孔(6H1)和FF通孔(6H2)；FB轴向磁轴承定子(6H)的一板面为平整板面；FB轴向磁轴承定子(6H)的另一板面上设有FB轴磁线圈骨架(6H3)和FB轴磁线圈凹槽(6H4)；FE通孔(6H1)用于安装FD轴向探头6N；FF通孔(6H2)用于安装FC轴向探头(6M)；FB轴磁线圈骨架(6H3)上缠绕有FB轴向磁轴承定子线圈(6J)，且FB轴向磁轴承定子线圈(6J)置于FB轴磁线圈凹槽(6H4)内；
B径轴向磁轴承一体定子组件(7)包括有GA轴承支架(7A)、GB轴承支架(7B)、GA径向探头支架(7C)、GB径向探头支架(7D)、B径向磁轴承定子线圈(7E)、B径向磁轴承定子(7F)、GA轴向磁轴承定子(7G)、GB轴向磁轴承定子(7H)、GA轴向磁轴承定子线圈(7I)、GB轴向磁轴承定子线圈(7J)、GA轴向探头(7K)、GB轴向探头(7L)、GC轴向探头(7M)、GD轴向探头(7N)、GA径向探头(7O)和GB径向探头(7P)；
GA轴承支架(7A)与GB轴承支架(7B)的结构相同；GA轴承支架(7A)上设有GA支臂(7A1)和GB支臂(7A2)；GB支臂(7A2)固定在GA径向探头支架(7C)的上端板面(7C1)上；GB轴承支架(7B)上设有GC支臂(7B1)和GD支臂(7B2)；GD支臂(7B2)固定在GB径向探头支架(7D)的下端板面上；
GA径向探头支架(7C)与GB径向探头支架(7D)的结构相同；GA径向探头支架(7C)的侧板面(7C2)上设有GA通孔(7C4)和GA开口凹槽(7C3)；GA径向探头支架(7C)的上端板面(7C1)与GA轴承支架(7A)的GB支臂(7A2)固定；GA径向探头支架(7C)的下端板面与GB径向探头支架(7D)的上端板面(7D1)固定；GA通孔(7C4)用于安装GB径向探头(7P)；GB径向探头支架(7D)的侧板面(7D2)上设有GB通孔(7D4)和GB开口凹槽(7D3)；GB径向探头支架(7D)的下端板面与GB轴承支架(7B)的GD支臂(7B2)固定；GB通孔(7D4)用于安装GA径向探头(7O)；GA开口凹槽(7C3)与GB开口凹槽(7D3)共形为一个矩形凹槽，所述矩形凹槽用于固定B径向磁轴承定子(7F)，B径向磁轴承定子(7F)上缠绕有B径向磁轴承定子线圈(7E)；
GA轴向磁轴承定子(7G)与GB轴向磁轴承定子(7H)的结构相同；GA轴向磁轴承定子(7G)的左右两端分别设有GC通孔(7G1)和GD通孔(7G2)；GA轴向磁轴承定子(7G)的一板面为平整板面；GA轴向磁轴承定子(7G)的另一板面上设有GA轴磁线圈骨架(7G3)和GA轴磁线圈凹槽(7G4)；GC通孔(7G1)用于安装GB轴向探头(7L)；GD通孔(7G2)用于安装GA轴向探头(7K)；GA轴磁线圈骨架(7G3)上缠绕有GA轴向磁轴承定子线圈(7I)，且GA轴向磁轴承定子线圈(7I)置于GA轴磁线圈凹槽(7G4)内；GB轴向磁轴承定子(7H)的左右两端分别设有GE通孔(7H1)和GF通孔(7H2)；GB轴向磁轴承定子(7H)的一板面为平整板面；GB轴向磁轴承定子(7H)的另一板面上设有GB轴磁线圈骨架(7H3)和GB轴磁线圈凹槽(7H4)；GE通孔(7H1)用于安装GD轴向探头(7N)；GF通孔(7H2)用于安装GC轴向探头(7M)；GB轴磁线圈骨架(7H3)上缠绕有GB轴向磁轴承定子线圈(7J)，且GB轴向磁轴承定子线圈(7J)置于GB轴磁线圈凹槽(7H4)内；
C径轴向磁轴承一体定子组件(8)包括有HA轴承支架(8A)、HB轴承支架(8B)、HA径向探头支架(8C)、HB径向探头支架(8D)、C径向磁轴承定子线圈(8E)、C径向磁轴承定子(8F)、HA轴向磁轴承定子(8G)、HB轴向磁轴承定子(8H)、HA轴向磁轴承定子线圈(8I)、HB轴向磁轴承定子线圈(8J)、HA轴向探头(8K)、HB轴向探头(8L)、HC轴向探头(8M)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，郑世强，钟清，周银锋，刘刚，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11