电磁悬浮轮毂轴承单元.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108612752A(43)申请公布日2018.10.02(21)申请号201810660575.4(22)申请日2018.06.25(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人邓玉鑫林棻赵又群(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.F16C32/04(2006.01)F16C41/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称电磁悬浮轮毂轴承单元(57)摘要本发明公开了一种电磁悬浮轮毂轴承单元，包括内圈、外圈、连接轴、电磁线圈和两个激光测距传感器；左圈、右圈均固定在连接轴上，其间形成环向截面为凸字型的环状腔体；电磁线圈在内圈上绕行；外圈包含平衡部和连接部，呈T字型，平衡部设置环状腔体内，连接部的内壁和平衡部的外壁固连，连接部的外壁伸出环状腔体外；两个激光测距传感器均设置在平衡部上，以测量外圈平衡部和内圈之间的间隙。本发明以电磁悬浮技术解决在旋转时产生的摩擦，检测间隙并调整悬浮力大小，采用电磁悬浮代替滚珠，大大降低了轴承的轴向和径向的摩擦，使轴承运行过程中更加轴承平稳。CN108612752ACN108612752A权利要求书1/1页1.一种电磁悬浮轮毂轴承单元，其特征在于，包括内圈、外圈、连接轴、电磁线圈、第一激光测距传感器和第二激光测距传感器；所述内圈包含左圈和右圈，所述左圈、右圈均呈圆环状；所述左圈、右圈均固定在所述连接轴上；所述左圈靠近右圈的端面上设有环状的第一凸起、第二凸起，所述第一凸起、第二凸起和所述左圈同轴，且第二凸起的直径大于所述第一凸起的直径、第二凸起的高度小于第一凸起；所述右圈靠近左圈的端面上设有环状的第三凸起、第四凸起，所述第三凸起、第四凸起均和所述右圈同轴，且第三凸起的直径、高度分别等于第一凸起的直径、高度，第四凸起的直径、高度分别等于第二凸起直径、高度；所述第一凸起和所述第三凸起相抵，第二凸起和第四凸起之间留有空隙，使得左圈、右圈之间形成环向截面为凸字型的环状腔体；所述外圈包含平衡部和连接部，环向截面呈T字型；所述平衡部、连接部均呈环状；平衡部设置在左圈、右圈之间的环状腔体内，其外壁的高度大于第二凸起和第四凸起之间的距离；所述连接部外壁的高度小于第二凸起和第四凸起之间的距离，连接部的内壁和平衡部的外壁固连，连接部的外壁伸出左圈、右圈之间的环状腔体外；所述第二凸起、第四凸起的内壁上都均匀的设有至少三个永磁体；所述电磁线圈环向绕制在所述内圈上；所述第一激光测距传感器、第二激光测距传感器均设置在所述外圈的平衡部上，其中，所述第一激光测距传感器用于测量平衡部外圈和第二凸起内圈上永磁体之间的距离，所述第二激光测距传感器用于测量平衡部内圈和第三凸起外圈之间的距离。2.根据权利要求1所述的电磁悬浮轮毂轴承单元，其特征在于，还包含第三激光测距传感器和第四激光测距传感器；所述第三激光测距传感器、第四激光测距传感器均设置在所述外圈的平衡部上，其中，所述第三激光测距传感器用于测量平衡部外圈和第四凸起内圈上永磁体之间的距离，所述第四激光测距传感器用于测量平衡部内圈和第一凸起外圈之间的距离。3.根据权利要求1所述的电磁悬浮轮毂轴承单元，其特征在于，所述连接轴一端设有轴肩，另一端采用螺栓固定，使得内圈固定在其上。2CN108612752A说明书1/3页电磁悬浮轮毂轴承单元技术领域[0001]本发明涉及机械轴承技术领域，尤其涉及一种电磁悬浮轮毂轴承单元。背景技术[0002]现有各种结构的电磁悬浮轮毂轴承单元，主要由三相电机，两个四相径向磁轴承，一个两相轴向磁轴承和多个功率转换部件组成。常见的主要有磁+滚珠、磁+油等部分组成。这些结构无法解决低转速下的刚度问题，也无法解决二阶惯性控制策略所带来的振动失稳问题。[0003]现有的轴承监测技术主要是在内外圈之间安装噪声传感器，通过监测轴承运转过程中噪声的大小来判断。这种检测方法过时，效率低，受影响大。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有轮毂轴承单元结构设计的不足和轴承间隙控制的问题，提供一种电磁悬浮轮毂轴承单元及其控制方法。[0005]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种电磁悬浮轮毂轴承单元，包括内圈、外圈、连接轴、电磁线圈、第一激光测距传感器和第二激光测距传感器；所述内圈包含左圈和右圈，所述左圈、右圈均呈圆环状；所述左圈、右圈均固定在所述连接轴上；所述左圈靠近右圈的端面上设有环状的第一凸起、第二凸起，所述第一凸起、第二凸起和所述左圈同轴，且第二凸起的直径大于所述第一凸起的直径、第二凸起的高度小于第一凸起；所述右圈靠近左圈的端面上设有环状的第三凸起、第四凸起，所述第三凸起、第