CN117326055A - 一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼 - Google Patents

一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼 Download PDF

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CN117326055A CN202311323549.XA CN202311323549A CN117326055A CN 117326055 A CN117326055 A CN 117326055A CN 202311323549 A CN202311323549 A CN 202311323549A CN 117326055 A CN117326055 A CN 117326055A
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周银锋
刘刚
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Abstract

本发明属于航空技术领域,尤其涉及一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,包括:基座,基座上转动设置有内旋翼和外旋翼;基座中心处设有一体式磁悬浮轴承组件;一体式磁悬浮轴承组件用于使内旋翼和外旋翼悬浮在基座上并调整内旋翼和外旋翼的径向位移;基座内上下两侧分别设有第一轴向磁悬浮轴承部和第二轴向磁悬浮轴承部;第一轴向磁悬浮轴承部用于内旋翼轴向悬浮在基座内并调整内旋翼的轴向位移;第二轴向磁悬浮轴承部用于外旋翼轴向悬浮在基座内并调整外旋翼的轴向位移;基座内固接有用于驱动内旋翼转动的内旋翼驱动部;基座内固接有用于驱动外旋翼转动的外旋翼驱动部。本发明能够有效预防上下旋翼碰撞并有效抑制旋翼振动。

Description

一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼
技术领域
本发明属于航空技术领域,尤其涉及一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼。
背景技术
共轴双旋翼气动布局的飞行器的飞行原理与常见的直升机或旋翼无人机类似,相较于直升机不同的是,共轴双旋翼气动布局的上下旋翼反转扭矩相互抵消,因此可以取消直升机上常见的尾桨。具有结构紧凑、兼顾垂直起降和高速飞行能力、操控性好等优势。在军用和民用领域均获得了广泛应用。
但是其也存在一定的不足之处:
1.采用机械轴承,由于存在机械摩擦力,导致功耗高、噪声大、寿命有限;
2.共轴双旋翼气动布局的上下两副旋翼在某些特殊情况下,如在飞行时突遇变风,导致桨叶变形或损坏时,易发生碰撞,有可能发生上下旋翼碰撞导致坠机的严重事故;
3.采用共轴双旋翼气动布局采用上下两副旋翼反向旋转抵消转矩,两幅旋翼同时旋转时作用在飞行器主传动轴上的振动非常大,易导致传动轴部件连接损坏开裂。同时发动机通常采用螺丝硬固定,导致传导到机身的振动较大,不利于稳定飞行。
因此针对以上问题,本发明设计了一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼来解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,以解决上述问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,包括:基座,所述基座上转动设置有内旋翼和外旋翼,所述基座、所述内旋翼和所述外旋翼同轴设置;
所述基座中心处设有一体式磁悬浮轴承组件;所述一体式磁悬浮轴承组件用于使所述内旋翼和所述外旋翼悬浮在所述基座上并调整所述内旋翼和所述外旋翼的径向位移;
所述基座内上下两侧分别设有第一轴向磁悬浮轴承部和第二轴向磁悬浮轴承部;
所述第一轴向磁悬浮轴承部用于所述内旋翼轴向悬浮在所述基座内并调整所述内旋翼的轴向位移;
所述第二轴向磁悬浮轴承部用于所述外旋翼轴向悬浮在所述基座内并调整所述外旋翼的轴向位移;
所述基座内固接有用于驱动所述内旋翼转动的内旋翼驱动部;
所述基座内固接有用于驱动所述外旋翼转动的外旋翼驱动部。
优选的,所述内旋翼包括内旋翼主轴,所述内旋翼主轴顶部同轴固接有内旋翼桨叶;
所述内旋翼主轴同轴转动设置在所述基座中部内侧;
所述内旋翼主轴中部同轴套设有至少两个内径磁轴承转子,所述内径磁轴承转子通过内旋翼隔环固接在所述内旋翼主轴上;
所述内旋翼主轴底部同轴套设有内旋翼主轴永磁体,所述内旋翼主轴永磁体通过另一所述内旋翼隔环固接在所述内旋翼主轴上;
所述内径磁轴承转子与所述一体式磁悬浮轴承组件磁悬浮设置;
所述内旋翼主轴永磁体与所述内旋翼驱动部传动设置;
位于所述内旋翼主轴两端的所述内旋翼隔环与所述第一轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
优选的,所述内旋翼主轴永磁体外同轴固接有用于限制所述内旋翼主轴永磁体径向位移的内旋翼主轴护套。
优选的,所述外旋翼包括外旋翼主轴,所述外旋翼主轴顶部同轴固接有外旋翼桨叶;
所述外旋翼主轴同轴转动设置在所述基座中部外侧;
所述外旋翼主轴上同轴套设有至少两个外径磁轴承转子,所述外径磁轴承转子通过外旋翼隔环固接在所述外旋翼主轴上;
所述外旋翼主轴中部同轴套设有外旋翼主轴永磁体,所述外旋翼主轴永磁体通过另一所述外旋翼隔环固接在所述外旋翼主轴上;
所述外径磁轴承转子与所述一体式磁悬浮轴承组件磁悬浮设置;
所述外旋翼主轴永磁体与所述外旋翼驱动部传动设置;
位于所述外旋翼主轴两端的所述外旋翼隔环与所述第二轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
优选的,所述外旋翼主轴永磁体外同轴固接有用于限制所述外旋翼主轴永磁体径向位移的外旋翼主轴护套。
优选的,所述一体式磁悬浮轴承组件包括两个对称设置的双向径向磁轴承,所述双向径向磁轴承、所述内径磁轴承转子和所述外径磁轴承转子一一对应设置;
所述双向径向磁轴承包括双向磁轴承铁芯,所述双向磁轴承铁芯与所述基座同轴设置,所述双向磁轴承铁芯固接在所述基座的中部;
所述双向磁轴承铁芯内圆周向等间隔固接有若干内径磁线圈,若干所述内径磁线圈与相对应的所述内径磁轴承转子磁悬浮设置;
所述双向磁轴承铁芯外圆周向等间隔固接有若干外径磁线圈,若干所述外径磁线圈与相对应的所述外径磁轴承转子磁悬浮设置。
优选的,所述第一轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的内旋翼轴向磁轴承,两个所述内旋翼轴向磁轴承分别固接在所述基座内壁的顶部和底部;
所述内旋翼轴向磁轴承与相对应的所述内旋翼隔环磁悬浮设置。
优选的,所述第二轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的外旋翼轴向磁轴承,两个所述外旋翼轴向磁轴承分别固接在所述基座内壁的顶部和底部;
所述外旋翼轴向磁轴承与相对应的所述外旋翼隔环磁悬浮设置。
优选的,所述内旋翼驱动部包括内旋翼电机定子,所述内旋翼电机定子同轴固接在所述基座上,所述内旋翼电机定子与所述内旋翼主轴永磁体同轴套设,所述内旋翼电机定子与所述内旋翼主轴永磁体传动设置。
优选的,所述外旋翼驱动部包括外旋翼电机定子,所述外旋翼电机定子同轴固接在所述基座上,所述外旋翼电机定子与所述外旋翼主轴永磁体同轴套设,所述外旋翼电机定子与所述外旋翼主轴永磁体传动设置。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
本发明在运行时无接触、无摩擦、噪声低、寿命长、不用润滑,并可以分别独立调整内旋翼和外旋翼的轴向位置,进而可以调整内旋翼和外旋翼的间距,主动调整磁悬浮共轴双旋翼的气动特性的同时,也可以有效预防上下旋翼碰撞,还可以通过磁悬浮轴承施加主动控制,提供所需的刚度与阻尼;同时也可以通过施加振动控制算法,有效抑制两个旋翼同时旋转时作用在飞行器上的振动,进而防止振动对飞行器稳定飞行的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明结构剖面图;
图3为本发明内旋翼结构剖面图;
图4为本发明外旋翼结构剖面图;
图5为本发明双向径向磁轴承俯视图;
图6为本发明内旋翼轴向磁轴承结构示意图;
图7为本发明外旋翼轴向磁轴承结构示意图;
图8为本发明内旋翼电机定子结构示意图;
图9为本发明外旋翼电机定子结构示意图;
图10为本发明单独上、下旋翼工作时的拉力随功率变化图;
图11为本发明双旋翼同时工作时的拉力随功率变化图;
图12为本发明双旋翼同时工作时的功率载荷随转速变化图;
其中,1、内旋翼;2、外旋翼;3、内旋翼轴向磁轴承;4、双向径向磁轴承;5、外旋翼轴向磁轴承;6、内旋翼电机定子;7、外旋翼电机定子;8、基座;9、机壳;10、内径磁线圈;11、外径磁线圈;12、双向磁轴承铁芯;101、内旋翼桨叶;102、内旋翼主轴;103、内径磁轴承转子;104、内旋翼主轴护套;105、内旋翼主轴永磁体;106、内旋翼隔环;201、外旋翼桨叶;202、外旋翼主轴;203、外径磁轴承转子;204、外旋翼主轴护套;205、外旋翼主轴永磁体;206、外旋翼隔环;301、内旋翼轴向磁轴承外壳;302、内旋翼轴向磁轴承线圈;501、外旋翼轴向磁轴承外壳;502、外旋翼轴向磁轴承线圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1至图12,本发明公开了一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,包括:基座8,基座8上转动设置有内旋翼1和外旋翼2,基座8、内旋翼1和外旋翼2同轴设置;
基座8中心处设有一体式磁悬浮轴承组件;一体式磁悬浮轴承组件用于使内旋翼1和外旋翼2悬浮在基座8上并调整内旋翼1和外旋翼2的径向位移;
基座8内上下两侧分别设有第一轴向磁悬浮轴承部和第二轴向磁悬浮轴承部;
第一轴向磁悬浮轴承部用于内旋翼1轴向悬浮在基座8内并调整内旋翼1的轴向位移;
第二轴向磁悬浮轴承部用于外旋翼2轴向悬浮在基座8内并调整外旋翼2的轴向位移;
基座8内固接有用于驱动内旋翼1转动的内旋翼驱动部;
基座8内固接有用于驱动外旋翼2转动的外旋翼驱动部。
使用时,一体式磁悬浮轴承组件使内旋翼1和外旋翼2径向悬浮,第一轴向磁悬浮轴承部和第二轴向磁悬浮轴承部分别使内旋翼1和外旋翼2轴向悬浮,通过一体式磁悬浮轴承组件分别与内旋翼1和外旋翼2形成磁路,组成完整的磁轴承,产生磁力,进而控制内旋翼或外旋翼的径向位置,第一轴向磁悬浮轴承部与内旋翼1形成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼的轴向位置,第二轴向磁悬浮轴承部与外旋翼2形成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼的轴向位置,并分别通过内旋翼驱动部和外旋翼驱动部驱动内旋翼1和外旋翼2转动,内旋翼1高速转动产生升力,外旋翼2与内旋翼1旋转方向相反,产生的扭矩相互抵消,通过采用磁悬浮轴承,使得本发明在运行时无接触、无摩擦、噪声低、寿命长、不用润滑,并可以分别独立调整内旋翼1和外旋翼2的轴向位置,进而可以调整内旋翼1和外旋翼2的间距,主动调整磁悬浮共轴双旋翼的气动特性的同时,也可以有效预防上下旋翼碰撞,还可以通过磁悬浮轴承施加主动控制,提供所需的刚度与阻尼;同时也可以通过施加振动控制算法,有效抑制两个旋翼同时旋转时作用在飞行器上的振动,进而防止振动对飞行器稳定飞行的影响。
进一步优化方案,内旋翼1包括内旋翼主轴102,内旋翼主轴102顶部同轴固接有内旋翼桨叶101;
内旋翼主轴102同轴转动设置在基座8中部内侧;
内旋翼主轴102中部同轴套设有至少两个内径磁轴承转子103,内径磁轴承转子103通过内旋翼隔环106固接在内旋翼主轴102上;
内旋翼主轴102底部同轴套设有内旋翼主轴永磁体105,内旋翼主轴永磁体105通过另一内旋翼隔环106固接在内旋翼主轴102上;
内径磁轴承转子103与双向径向磁轴承4磁悬浮设置;
内旋翼主轴永磁体105与内旋翼驱动部传动设置;
位于内旋翼主轴102两端的内旋翼隔环106与第一轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
进一步优化方案,内旋翼主轴永磁体105外同轴固接有用于限制内旋翼主轴永磁体105径向位移的内旋翼主轴护套104。
本发明内径磁轴承转子103优选为2个。
进一步优化方案,外旋翼2包括外旋翼主轴202,外旋翼主轴202顶部同轴固接有外旋翼桨叶201;
外旋翼主轴202同轴转动设置在基座8中部外侧;
外旋翼主轴202上同轴套设有至少两个外径磁轴承转子203,外径磁轴承转子203通过外旋翼隔环206固接在外旋翼主轴202上;
外旋翼主轴202中部同轴套设有外旋翼主轴永磁体205,外旋翼主轴永磁体205通过另一外旋翼隔环206固接在外旋翼主轴202上;
外径磁轴承转子203与双向径向磁轴承4磁悬浮设置;
外旋翼主轴永磁体205与外旋翼驱动部传动设置;
位于外旋翼主轴202两端的外旋翼隔环206与第二轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
进一步优化方案,外旋翼主轴永磁体205外同轴固接有用于限制外旋翼主轴永磁体205径向位移的外旋翼主轴护套204。
本发明外径磁轴承转子203优选为2个。
进一步优化方案,一体式磁悬浮轴承组件包括两个对称设置的双向径向磁轴承4,双向径向磁轴承4、内径磁轴承转子103和外径磁轴承转子203一一对应设置;
双向径向磁轴承4包括双向磁轴承铁芯12,双向磁轴承铁芯12与基座8同轴设置,双向磁轴承铁芯12固接在基座8的中部;
双向磁轴承铁芯12内圆周向等间隔固接有若干内径磁线圈10,若干内径磁线圈10与相对应的内径磁轴承转子103磁悬浮设置;
双向磁轴承铁芯12外圆周向等间隔固接有若干外径磁线圈11,若干外径磁线圈11与相对应的外径磁轴承转子203磁悬浮设置。
如图5所示,双向径向磁轴承4包括双向磁轴承铁芯12、若干个内径磁线圈10和若干个外径磁线圈11。
本发明内径磁线圈10和外径磁线圈11均优选为8个。
8个内径磁线圈10与双向磁轴承铁芯12以及内径磁轴承转子103形成磁路,组成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼1的径向位置。
8个外径磁线圈11与双向磁轴承铁芯12以及外径磁轴承转子203形成磁路,组成完整的磁轴承,产生磁力控制外旋翼2的径向位置。
进一步优化方案,第一轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的内旋翼轴向磁轴承3,两个内旋翼轴向磁轴承3分别固接在基座8内壁的顶部和底部;
内旋翼轴向磁轴承3与相对应的内旋翼隔环106磁悬浮设置。
内旋翼轴向磁轴承3与相对应的内旋翼隔环106相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼主轴102的轴向位置。
内旋翼轴向磁轴承3由内旋翼轴向磁轴承外壳301和内旋翼轴向磁轴承线圈302组成,内旋翼轴向磁轴承线圈302同轴嵌固在内旋翼轴向磁轴承外壳301内。其主要功能为控制内旋翼主轴102的轴向位置,使其悬浮。
进一步优化方案,第二轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的外旋翼轴向磁轴承5,两个外旋翼轴向磁轴承5分别固接在基座8内壁的顶部和底部;
外旋翼轴向磁轴承5与相对应的外旋翼隔环206磁悬浮设置。
外旋翼轴向磁轴承5与相对应的外旋翼隔环206相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制外旋翼主轴202的轴向位置。
外旋翼轴向磁轴承5由外旋翼轴向磁轴承外壳501和外旋翼轴向磁轴承线圈502组成,外旋翼轴向磁轴承线圈502同轴嵌固在外旋翼轴向磁轴承外壳501内。其主要功能为控制外旋翼主轴202的轴向位置,使其悬浮。
进一步优化方案,内旋翼驱动部包括内旋翼电机定子6,内旋翼电机定子6同轴固接在基座8上,内旋翼电机定子6与内旋翼主轴永磁体105同轴套设,内旋翼电机定子6与内旋翼主轴永磁体105传动设置。
内旋翼电机定子6与内旋翼隔环106组成永磁同步电机,驱动内旋翼主轴102高速旋转。内旋翼主轴护套104限制了内旋翼主轴永磁体105的径向位置,防止内旋翼主轴永磁体105被甩出去。
进一步优化方案,外旋翼驱动部包括外旋翼电机定子7,外旋翼电机定子7同轴固接在基座8上,外旋翼电机定子7与外旋翼主轴永磁体205同轴套设,外旋翼电机定子7与外旋翼主轴永磁体205传动设置。
外旋翼电机定子7与外旋翼隔环206组成永磁同步电机,驱动外旋翼主轴202高速旋转。外旋翼主轴护套204限制了外旋翼主轴永磁体205的径向位置,防止外旋翼主轴永磁体205被甩出去。
如图3所示,内旋翼1由内旋翼桨叶101、内旋翼主轴102、内径磁轴承转子103、内旋翼主轴护套104、内旋翼主轴永磁体105和内旋翼隔环106组成,内旋翼桨叶101固定安装于内旋翼主轴102上,由内旋翼主轴102带动高速旋转产生升力,其飞行原理与常见的直升机或旋翼无人机类似。
内旋翼主轴102是内旋翼1的主要部分,在内旋翼主轴102上安装有两个内径磁轴承转子103、内旋翼主轴永磁体105、内旋翼主轴护套104和三个内旋翼隔环106。
内旋翼主轴102受两个内旋翼轴向磁轴承3、两个双向径向磁轴承4作用,悬浮于空中,不与内旋翼电机定子6接触;内旋翼主轴102受内旋翼电机定子6驱动,高速旋转。
两个内径磁轴承转子103分别与相对应的双向径向磁轴承4的8个内径磁线圈10相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼主轴102的径向位置。
两个内旋翼隔环106与内旋翼主轴102一起固定两个内径磁轴承转子103的轴向位置,同时位于内旋翼主轴102端部的内旋翼隔环106与相对应的内旋翼轴向磁轴承3相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制内旋翼主轴102的轴向位置。
同时,剩余的内旋翼隔环106固定内旋翼主轴护套104和内旋翼主轴永磁体105的轴向位置。
如图4所示,外旋翼主轴202是外旋翼2的主要部分,其上安装有外旋翼桨叶201、两个外径磁轴承转子203、外旋翼主轴护套204、外旋翼主轴永磁体205和三个外旋翼隔环206。
外旋翼主轴202受2个外旋翼轴向磁轴承5和2个双向径向磁轴承4作用,悬浮于空中,不与外旋翼电机定子7接触;外旋翼主轴202受外旋翼电机定子7驱动,高速旋转。
两个外径磁轴承转子203分别与相对应的双向径向磁轴承4的8个外径磁线圈11相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制外旋翼主轴202的径向位置。
两个外旋翼隔环206与外旋翼主轴202一起固定两个外径磁轴承转子203的轴向位置,同时位于外旋翼主轴202端部的外旋翼隔环206与相对应的外旋翼轴向磁轴承5相互作用,组成完整的磁轴承,产生磁力控制外旋翼主轴202的轴向位置。
同时,剩余的外旋翼隔环206固定外旋翼主轴护套204和外旋翼主轴永磁体205的轴向位置。
将基座8与内旋翼1和外旋翼2拼装完毕后,在基座8的最外侧包裹有机壳9,机壳9将内旋翼1和外旋翼2包裹在内部。
基座8和机壳9可设置为一体成型结构。
为了更为方便说明,通过支撑平台及悬挂吊支撑结构以一定角度固定本发明所述的磁悬浮共轴双旋翼,在给定不同驱动功率条件下,分别对共轴双旋翼的上、下翼单独工作以及双旋翼共同工作进行飞行测试。
结果如图10至图12所示,可以得出如下结论:a.在转速范围内,拉力随功耗增加而增加,图10所示范围内最大拉力可达540g,相应功率也达到了160W;上下旋翼在功率相同的情况下,旋翼拉力相差在5%以内,在转速范围内两个旋翼具有较好的一致性,验证此旋翼系统可以稳定运行。b.图11所示结果说明本发明所述的磁悬浮共轴双旋翼最大拉力和功率可达到1130g和380W,验证了本发明所述的磁悬浮共轴双旋翼能够正常地进行飞行工作。c.图12所示结果说明本发明所述磁悬浮共轴双旋翼的功率载荷在低转速下为21.3g/W,在高转速下为4.9g/W;功率载荷随转速升高而下降,这与共轴双旋翼的气动理论基本一致。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于,包括:基座(8),所述基座(8)上转动设置有内旋翼(1)和外旋翼(2),所述基座(8)、所述内旋翼(1)和所述外旋翼(2)同轴设置;
所述基座(8)中心处设有一体式磁悬浮轴承组件;所述一体式磁悬浮轴承组件用于使所述内旋翼(1)和所述外旋翼(2)同时悬浮在所述基座(8)上并独立调整所述内旋翼(1)和所述外旋翼(2)的径向位移;
所述基座(8)内上下两侧分别设有第一轴向磁悬浮轴承部和第二轴向磁悬浮轴承部;
所述第一轴向磁悬浮轴承部用于所述内旋翼(1)轴向悬浮在所述基座(8)内并调整所述内旋翼(1)的轴向位移;
所述第二轴向磁悬浮轴承部用于所述外旋翼(2)轴向悬浮在所述基座(8)内并调整所述外旋翼(2)的轴向位移;
所述基座(8)内固接有用于驱动所述内旋翼(1)转动的内旋翼驱动部;
所述基座(8)内固接有用于驱动所述外旋翼(2)转动的外旋翼驱动部。
2.根据权利要求1所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述内旋翼(1)包括内旋翼主轴(102),所述内旋翼主轴(102)顶部同轴固接有内旋翼桨叶(101);
所述内旋翼主轴(102)同轴转动设置在所述基座(8)中部内侧;
所述内旋翼主轴(102)中部同轴套设有至少两个内径磁轴承转子(103),所述内径磁轴承转子(103)通过内旋翼隔环(106)固接在所述内旋翼主轴(102)上;
所述内旋翼主轴(102)底部同轴套设有内旋翼主轴永磁体(105),所述内旋翼主轴永磁体(105)通过另一所述内旋翼隔环(106)固接在所述内旋翼主轴(102)上;
所述内径磁轴承转子(103)与所述一体式磁悬浮轴承组件磁悬浮设置;
所述内旋翼主轴永磁体(105)与所述内旋翼驱动部传动设置;
位于所述内旋翼主轴(102)两端的所述内旋翼隔环(106)与所述第一轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
3.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述内旋翼主轴永磁体(105)外同轴固接有用于限制所述内旋翼主轴永磁体(105)径向位移的内旋翼主轴护套(104)。
4.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述外旋翼(2)包括外旋翼主轴(202),所述外旋翼主轴(202)顶部同轴固接有外旋翼桨叶(201);
所述外旋翼主轴(202)同轴转动设置在所述基座(8)中部外侧;
所述外旋翼主轴(202)上同轴套设有至少两个外径磁轴承转子(203),所述外径磁轴承转子(203)通过外旋翼隔环(206)固接在所述外旋翼主轴(202)上;
所述外旋翼主轴(202)中部同轴套设有外旋翼主轴永磁体(205),所述外旋翼主轴永磁体(205)通过另一所述外旋翼隔环(206)固接在所述外旋翼主轴(202)上;
所述外径磁轴承转子(203)与所述一体式磁悬浮轴承组件磁悬浮设置;
所述外旋翼主轴永磁体(205)与所述外旋翼驱动部传动设置;
位于所述外旋翼主轴(202)两端的所述外旋翼隔环(206)与所述第二轴向磁悬浮轴承部磁悬浮设置。
5.根据权利要求4所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述外旋翼主轴永磁体(205)外同轴固接有用于限制所述外旋翼主轴永磁体(205)径向位移的外旋翼主轴护套(204)。
6.根据权利要求4所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述一体式磁悬浮轴承组件包括两个对称设置的双向径向磁轴承(4),所述双向径向磁轴承(4)、所述内径磁轴承转子(103)和所述外径磁轴承转子(203)一一对应设置;
所述双向径向磁轴承(4)包括双向磁轴承铁芯(12),所述双向磁轴承铁芯(12)与所述基座(8)同轴设置,所述双向磁轴承铁芯(12)固接在所述基座(8)的中部;
所述双向磁轴承铁芯(12)内圆周向等间隔固接有若干内径磁线圈(10),若干所述内径磁线圈(10)与相对应的所述内径磁轴承转子(103)磁悬浮设置;
所述双向磁轴承铁芯(12)外圆周向等间隔固接有若干外径磁线圈(11),若干所述外径磁线圈(11)与相对应的所述外径磁轴承转子(203)磁悬浮设置。
7.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述第一轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的内旋翼轴向磁轴承(3),两个所述内旋翼轴向磁轴承(3)分别固接在所述基座(8)内壁的顶部和底部;
所述内旋翼轴向磁轴承(3)与相对应的所述内旋翼隔环(106)磁悬浮设置。
8.根据权利要求4所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述第二轴向磁悬浮轴承部包括两对称设置的外旋翼轴向磁轴承(5),两个所述外旋翼轴向磁轴承(5)分别固接在所述基座(8)内壁的顶部和底部;
所述外旋翼轴向磁轴承(5)与相对应的所述外旋翼隔环(206)磁悬浮设置。
9.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述内旋翼驱动部包括内旋翼电机定子(6),所述内旋翼电机定子(6)同轴固接在所述基座(8)上,所述内旋翼电机定子(6)与所述内旋翼主轴永磁体(105)同轴套设,所述内旋翼电机定子(6)与所述内旋翼主轴永磁体(105)传动设置。
10.根据权利要求4所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮共轴反向双旋翼,其特征在于:所述外旋翼驱动部包括外旋翼电机定子(7),所述外旋翼电机定子(7)同轴固接在所述基座(8)上,所述外旋翼电机定子(7)与所述外旋翼主轴永磁体(205)同轴套设,所述外旋翼电机定子(7)与所述外旋翼主轴永磁体(205)传动设置。
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