[實用新型]一種磁流體動量輪的結構

有效

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• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN211543942U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 李醒飛;鐘瑩;房靖茹
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B64G1/28
• 分類號: B64G1/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本實用新型公開一種磁流體動量輪的結構，包括由導磁碗和導磁端蓋組成的導磁外殼，導磁外殼的外底部形成有螺柱孔，導磁端蓋上相對稱的設置有兩個外電極孔，導磁外殼的內底部設置有充磁方向為軸向的永磁體，永磁體的外周邊包裹設置有絕緣密封蓋，絕緣密封蓋的上端面中部設置有內電極，內電極由從下向上依次相連的芯座和芯柱組成，芯柱的上端面突出于導磁端蓋的上表面，芯座上表面設置有壓套，壓套的下表面與絕緣密封蓋的上表面之間形成有磁流體通道，磁流體通道內設置有磁流體；導磁端蓋與芯柱之間設置有絕緣套筒，絕緣套筒的下表面與壓套的上表面連接；磁流體通道的外圈設置有外電極，導磁端蓋上相對稱的設有與外電極相貫通的外電極孔。

技術領域

本實用新型涉及一種動量輪結構，尤其是涉及一種基于磁流體動力學的磁場方向為軸向的動量輪的結構。

背景技術

慣性動量輪又稱為角動量輪或飛輪，是各類衛(wèi)星、載人飛船、航天器等實現(xiàn)姿態(tài)控制和姿態(tài)穩(wěn)定的核心慣性執(zhí)行機構。磁流體動量輪是一種新型的動量輪，它通過電場和磁場產生洛倫茲力加速封閉環(huán)形通道內的導電流體旋轉，進而輸出轉矩。導電流體通常是等離子體和液體金屬等。與傳統(tǒng)動量輪相比，磁流體動量輪不含移動的固體部件，兼具帶寬大、體積小、重量輕、壽命長、抗沖擊、高精度等優(yōu)勢，適合空間條件下工作，能夠滿足小衛(wèi)星對執(zhí)行機構微小化的需求。

軸向磁場結構的磁流體動量輪結構簡單，易于加工。動量輪結構需要為導電流體提供軸向磁場。由于導電流體的磁導率較低，導電流體環(huán)的尺寸遠大于普通磁路的狹小工作氣隙，會產生不可避免的漏磁現(xiàn)象，所以需要磁路閉合進行磁屏蔽減少漏磁的產生，同時應該滿足磁流體動量輪工作環(huán)境中對磁場強度與磁場均勻性的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種磁流體動量輪的結構，包括磁路閉合、磁感應強度大小、方向與導電流體旋轉軸平行的用于磁流體動量輪的磁路結構和與磁路互不干涉的電路結構，以實現(xiàn)磁流體動量輪對外輸出力矩并改善磁流體動量輪的響應速度與非線性誤差的目的。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種磁流體動量輪的結構，包括由導磁碗和導磁端蓋組成的導磁外殼，所述導磁外殼的外底部形成有向內凹進的螺柱孔，所述導磁端蓋上相對稱的設置有兩個外電極孔，所述導磁外殼的內底部設置有充磁方向為軸向的永磁體，所述永磁體的外周邊包裹設置有絕緣密封蓋，所述絕緣密封蓋的上端面中部設置有內電極，所述內電極由從下向上依次相連的芯座和芯柱組成，所述芯柱的上端面突出于所述導磁端蓋的上表面，所述芯座上表面設置有壓套，所述壓套的中部設有用于套接所述芯柱的貫通孔，所述壓套的下表面與所述絕緣密封蓋的上表面之間形成有磁流體通道，所述磁流體通道內設置有磁流體；所述導磁端蓋與所述芯柱之間設置有絕緣套筒，所述絕緣套筒的下表面與所述壓套的上表面連接；所述磁流體通道的外圈設置有外電極，所述導磁端蓋上相對稱的設有與所述外電極上縱向螺紋孔相貫通的外電極孔。

進一步的，所述外電極上設有用于灌裝和密封所述磁流體的橫向和縱向螺紋孔，所述外電極上與所述磁流體接觸一側設有橫向孔。

進一步的，所述橫向孔與所述橫向螺紋孔同軸相連，所述縱向螺紋孔與所述外電極孔同軸且中間留有空氣間隙。

進一步的，所述導磁碗、導磁端蓋、永磁體、絕緣端蓋、壓套、絕緣套筒和芯柱之間均通過粘接劑固定。

進一步的，所述永磁體的外徑大于所述磁流體通道的外徑。

進一步的，所述永磁體為圓盤形，所述導磁外殼為圓柱形結構；所述的導磁端蓋、絕緣套筒、芯柱、壓套、絕緣端蓋、永磁體和導磁碗均與磁流體動量輪的旋轉軸在同一軸線上。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的技術方案所帶來的有益效果是：

1.本實用新型基于磁流體動力學效應(MHD)，是區(qū)別于機械動量輪的新型動量輪。