【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抑制不平衡振动的装置，具体涉及一种电磁式自动平衡执行器。
技术介绍
1、自动平衡执行器凭借其能在线自动抑制旋转机械转子的不平衡故障，平衡速度快、且平衡过程中无需设备停机，一直被认为是解决不平衡振动故障的最佳方案。目前国外高档磨床上已标配在线自动平衡系统，抑振效果显著。其中，自动平衡执行器作为形成补偿矢量的执行器，其工作效果的好坏直接决定了振动抑制的效果。
2、北京化工大学于2016年专利技术了一体化侧励磁电磁滑环式自动平衡执行器(zl201610811273.3)，专利技术的重点即为设计适用于轴端和轴内安装的电磁滑环式自动平衡执行器，拓展了该类平衡执行器的适用领域，且平衡执行器内部的动环和静环均采用一体式结构，现场安装时无需调整动静环间隙，大大降低了该类产品的安装难度。在安装方式和一体式结构两方面取得突破成果。
3、由于传统“轴向励磁”方式的限制，即用于传递磁场的励磁环沿轴向对称分布，上述自动平衡执行器具有平衡能力小、工作稳定性不高、驱动电压过大等缺点，北京化工大学于2019年专利技术了电磁式自动平衡执行器(zl201911050276.x)，励磁方式由“轴向励磁”转变为“径向励磁”。内励磁环齿、配重盘永磁体以及外励磁环齿在执行器中沿径向排布，励磁后结构中在该处所产生的磁感线沿径向排布，并且励磁环和配重盘之间仅产生径向电磁力。径向励磁结构使励磁结构间的气隙大大减小，提高了自锁/驱动力矩，稳定性增加，驱动效率提高，为本驱动技术提供了基础。
4、如图3a所示，为径向励磁的电磁式自
5、因此，需要对原有执行器结构进行改进，解决存在的碰摩隐患，使其运行可靠安全、寿命更长、工作效率更高。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种运行可靠安全、寿命更长、工作效率更高的电磁式自动平衡执行器。
2、为解决上述技术问题之一，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术电磁式自动平衡执行器，包括动环、静环、控制器、驱动电源，所述动环包括动环外壳及位于动环外壳内的一对外励磁环、配重盘、一对内励磁环、内配重块、外配重块、轴承连接件、支撑轴承和一对大锁紧螺母；整个动环零件沿动环外壳中心对称分布；所述动环外壳固定在转子的转轴端部，所述动环外壳的内壁呈阶梯状且内壁中间形成截面为t形的骨架，且动环外壳的内壁的厚度自中间t形骨架向两端逐渐减小；所述内励磁环套装在中心定子的中部外表面，所述内励磁环的外壁固定于t形骨架，一对所述外励磁环对称固定在t形骨架的两侧且分别位于一对内励磁环外；配重盘的两侧安装所述内配重块、外配重块和一对所述支撑轴承；所述支撑轴承安装在配重盘与内励磁环之间，所述支撑轴承的内圈与内励磁环固定，所述支撑轴承的外圈与配重盘固定；两个大锁紧螺母分别安装于两个支撑轴承的外侧并与内励磁环锁紧固定；所述配重盘上装有多组永磁体组和与永磁体组间隔设置的多组软铁组，所述永磁铁组和软铁组均位于内励磁环和外励磁环之间，每组永磁体组包括一对磁极相反的永磁体，每组软铁组包括间隔设置的多块软铁，所述铜线圈能够与永磁体组和软铁组配合驱动配重盘转动进而带动内配重块和外配重块转动；所述静环位于动环外壳内，所述静环包括一对励磁骨架、一对旋转轴承、线圈骨架、所述中心定子；所述中心定子采用空心阶梯轴，所述中心定子固定在励磁骨架的轴向中心孔处；所述励磁骨架与内励磁环、外励磁环同轴布置且位于动环外壳内外励磁环和内励磁环的两侧；两个所述励磁骨架套装固定在中心定子外表面并通过中心定子的外表面的阶梯轴定位，两个励磁骨架位于动环所述励磁骨架的外壁呈阶梯状，旋转轴承装在励磁骨架的外壁的阶梯处，旋转轴承的内圈与励磁骨架固定，旋转轴承的外圈通过轴承连接件固定连接于动环外壳的内壁；两个所述线圈骨架固定在两个励磁骨架上相对的内侧，每个所述线圈骨架内缠绕有铜线圈，所述铜线圈通过控制器与驱动电源电连接，驱动电源为线圈供电。
4、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述外励磁环的内壁的圆周上均匀分布有偶数个外励磁环矩形齿，内励磁环的外壁的圆周上均匀分布有偶数个内励磁环矩形齿，外励磁环矩形齿的个数与内励磁环矩形齿的个数相等且位置一一对应，每个所述永磁体组对应一个外励磁环矩形齿和一个内励磁环矩形齿，每个永磁体组中的一对永磁体对称分布，相邻的两个永磁体磁极相反，每个软铁对应一个外励磁环矩形齿和一个内励磁环矩形齿。
5、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述永磁体共有12个，所述软铁共有20个，所述永磁体的n极朝向外励磁环矩形齿，所述永磁体的s极朝向内励磁环矩形齿，所述外励磁环矩形齿、内励磁环矩形齿的结构相同且个数均为18个。
6、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述静环还包括分别安装于两个励磁骨架的外侧并与中心定子锁紧固定的一对小锁紧螺母，所述励磁骨架中心处开有定位槽，所述中心定子上、与定位槽的对应位置设置有凸起台阶，定位槽与凸起台阶配合使励磁骨架与中心定子完成定位并通过所述小锁紧螺母固定。
7、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述内配重块和外配重块为半圆形，它们分别装在两个配重盘相对的内侧和外侧。
8、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述线圈骨架通过螺钉固定在励磁骨架上。
9、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，所述中心定子、励磁骨架、外励磁环、内励磁环由软磁材料制成；所述动环外壳、配重盘由隔磁材料制成，所述内配重块、外配重块由不锈钢或其它金属材料制成。
10、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，在其中一个所述旋转轴承处装有基准磁铁，在励磁骨架的相应位置处装有基准霍尔元件，基准霍尔元件感应基准磁铁的位置，并通过导线与控制器相连。
11、本专利技术电磁式自动平衡执行器，其中，每个正对配重盘的线圈骨架上均装有一个配重盘霍尔元件，在配重盘上与两个配重盘霍尔元件的对应位置均装有一个霍尔磁铁，霍尔磁铁的s极与配重盘霍尔元件正面相对，配重盘霍尔元件感应霍尔磁铁的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电磁式自动平衡执行器，包括动环、静环、控制器(19)、驱动电源(20)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述外励磁环(7)的内壁的圆周上均匀分布有偶数个外励磁环矩形齿(71)，内励磁环(9)的外壁的圆周上均匀分布有偶数个内励磁环矩形齿(91)，外励磁环矩形齿(71)的个数与内励磁环矩形齿(91)的个数相等且位置一一对应，每个所述永磁体组(81)对应一个外励磁环矩形齿(71)和一个内励磁环矩形齿(91)，每个永磁体组(81)中的一对永磁体对称分布，相邻的两个永磁体磁极相反，每个软铁对应一个外励磁环矩形齿(71)和一个内励磁环矩形齿(91)。
3.如权利要求2所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述永磁体共有12个，所述软铁共有20个，所述永磁体的N极朝向外励磁环矩形齿(71)，所述永磁体的S极朝向内励磁环矩形齿(91)，所述外励磁环矩形齿(71)、内励磁环矩形齿(91)的结构相同且个数均为18个。
4.如权利要求3所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述静环还包括分别安装于两个励磁骨架(6)的
5.如权利要求4所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述内配重块(10)和外配重块(11)为半圆形，它们分别装在两个配重盘(8)相对的内侧和外侧。
6.如权利要求5所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述线圈骨架(14)通过螺钉固定在励磁骨架(6)上。
7.如权利要求6所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述中心定子(17)、励磁骨架(6)、外励磁环(7)、内励磁环(9)由软磁材料制成；所述动环外壳(5)、配重盘(8)由隔磁材料制成，所述内配重块(10)、外配重块(11)由不锈钢或其它金属材料制成。
8.如权利要求7所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：在其中一个所述旋转轴承处装有基准磁铁(3)，在励磁骨架(6)的相应位置处装有基准霍尔元件(4)，基准霍尔元件(4)感应基准磁铁(3)的位置，并通过导线与控制器(19)相连。
9.如权利要求8所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：每个正对配重盘(8)的线圈骨架(14)上均装有一个配重盘霍尔元件(2)，在配重盘(8)上与两个配重盘霍尔元件(2)的对应位置均装有一个霍尔磁铁(1)，霍尔磁铁(1)的S极与配重盘霍尔元件(2)正面相对，配重盘霍尔元件(2)感应霍尔磁铁(1)的位置，并通过导线与控制器(19)相连。
10.如权利要求9所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述动环外壳(5)为两端开口的圆筒状，所述动环外壳(5)的端部外表面形成有一圈环状凸起(51)，用于与法兰连接并通过法兰(2’)将动环外壳(5)固定在转子(1’)的转轴端部。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁式自动平衡执行器，包括动环、静环、控制器(19)、驱动电源(20)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述外励磁环(7)的内壁的圆周上均匀分布有偶数个外励磁环矩形齿(71)，内励磁环(9)的外壁的圆周上均匀分布有偶数个内励磁环矩形齿(91)，外励磁环矩形齿(71)的个数与内励磁环矩形齿(91)的个数相等且位置一一对应，每个所述永磁体组(81)对应一个外励磁环矩形齿(71)和一个内励磁环矩形齿(91)，每个永磁体组(81)中的一对永磁体对称分布，相邻的两个永磁体磁极相反，每个软铁对应一个外励磁环矩形齿(71)和一个内励磁环矩形齿(91)。
3.如权利要求2所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述永磁体共有12个，所述软铁共有20个，所述永磁体的n极朝向外励磁环矩形齿(71)，所述永磁体的s极朝向内励磁环矩形齿(91)，所述外励磁环矩形齿(71)、内励磁环矩形齿(91)的结构相同且个数均为18个。
4.如权利要求3所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述静环还包括分别安装于两个励磁骨架(6)的外侧并与中心定子(17)锁紧固定的一对小锁紧螺母(18)，所述励磁骨架(6)中心处开有定位槽，所述中心定子(17)上、与定位槽的对应位置设置有凸起台阶，定位槽与凸起台阶配合使励磁骨架(6)与中心定子(17)完成定位并通过所述小锁紧螺母(18)固定。
5.如权利要求4所述的电磁式自动平衡执行器，其特征在于：所述内...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘鑫，冯睿杰，张皓宇，韩林材，吴海琦，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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