[實用新型]一種主動磁懸浮車輪

有效

• 申請號: 201920729389.1
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN210390625U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 王志遠;徐龍祥;陶加楊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B60B19/00
• 分類號: B60B19/00;B60G17/0165;B60G17/019
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本實用新型公開了一種主動磁懸浮車輪，涉及交通、車輛領域，能夠以磁軸承結構代替現有懸架系統結構,避免了機械摩擦，減少能量損失。本實用新型包括：徑向磁軸承定子、徑向磁軸承轉子、軸向磁軸承定子、軸向磁軸承轉子、中心軸、套筒、法蘭盤、輪轂。該結構通過電磁力使徑向磁軸承定子連同車輛底盤穩定懸浮在空中，消除傳統軸承的摩擦損耗。并且徑向定轉子之間氣隙較一般磁軸承大很多，達到數毫米，可以用電磁懸浮力代替傳統懸架的彈簧和阻尼器，以主動控制方法，實現車輛行駛過程中車身顛簸的抑制及阻尼特性的改變。

技術領域

本發明涉及交通、車輛領域，尤其涉及一種主動磁懸浮車輪。

背景技術

目前新型電動汽車雖然以電機代替燃油發動機，但依然保留了傳統的底盤結構，結構復雜、效率較低。

現有底盤中的懸架系統種類眾多、結構復雜，為了達到希望的舒適性或者運動性，往往需要對彈簧軟硬、阻尼器特性進行大量的人為調校，這不僅在設計生產階段十分繁瑣，且駕駛者在車輛使用過程中也無法進行便捷控制。

發明內容

本發明提供一種主動磁懸浮車輪，能夠以磁軸承結構代替現有懸架系統結構,避免了機械摩擦，減少能量損失。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種主動磁懸浮車輪，包括：輪轂、法蘭盤、軸向磁軸承轉子、軸向磁軸承定子、徑向磁軸承轉子、徑向磁軸承定子、中心軸、套筒。其中，軸向磁軸承轉子包括左軸向磁軸承轉子和右軸向磁軸承轉子，軸向磁軸承定子包括左軸向磁軸承定子和右軸向磁軸承定子。

中心軸右端和車的底盤連接，中心軸左端穿過法蘭盤，法蘭盤和輪轂連接。中心軸外圍設置套筒，中心軸和套筒過盈配合，套筒徑向上設置徑向磁軸承定子，徑向磁軸承定子的外圍設置徑向磁軸承轉子。套筒的軸向兩端還分別設置左軸向磁軸承定子和右軸向磁軸承定子，左軸向磁軸承定子的外側設置左軸向磁軸承轉子，右軸向磁軸承定子的外側設置右軸向磁軸承轉子。左軸向磁軸承轉子和右軸向磁軸承轉子分別和徑向磁軸承轉子連接，左軸向磁軸承轉子還和法蘭盤連接。

進一步的，底盤上設置傳感器支架，底盤上設置測距傳感器，用于測量沿中心軸徑向，測距傳感器與右軸向磁軸承轉子之間的距離。

進一步的，左軸向磁軸承定子上設置測距傳感器，測量測距傳感器與左軸向磁軸承轉子之間的距離。

進一步的，徑向磁軸承定子由線圈、純鐵夾板、螺栓、硅鋼片、螺母組成，純鐵夾板設置于徑向定子硅鋼片兩側，螺栓穿過夾板和硅鋼片，并與螺母連接，將夾板和徑向定子硅鋼片夾緊。純鐵夾板和硅鋼片外圍纏繞線圈，套在每個磁極上。

進一步的，徑向磁軸承定子有16個磁極。

進一步的，徑向磁軸承轉子由外殼、端蓋、徑向轉子硅鋼片組成，外殼設置于徑向轉子硅鋼片外部，且外殼一端由端蓋壓緊固定。

進一步的，中心軸的左右兩端均安裝保護軸承。

本發明的工作原理為：

徑向磁軸承定子中的線圈通電，對徑向磁軸承轉子產生電磁力，當上下兩側的電磁吸力差大于中心軸及安裝在其上所有零部件的總重力時，由于徑向磁軸承轉子連同輪轂被地面約束，中心軸便連同底盤整體懸浮起來。

徑向位置傳感器檢測右軸向磁軸承轉子相對自身的距離，當上側相對距離減小、下側相對距離增大時，即中心軸連同底盤、定子、傳感器等相對于轉子向下移動了，此時控制系統會使徑向磁軸承定子上側線圈中的電流增大，下側線圈中的電流減小，使得上側的電磁吸力增大，下側的電磁吸力減小，如此中心軸連同底盤、定子、傳感器等會相對于轉子向上移動，直至恢復至原懸浮位置。