CN109026996B - 一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护*** - Google Patents

一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护***，属于磁悬浮技术领域。所述装置包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，压紧组件包括固定部和分离部，固定部用于穿设在定子上，分离部用于穿设在转子上且一端与定子上的锥形孔孔壁相贴，压紧组件用于当固定部和分离部连接时提供预紧力将转子和定子压紧固定，当分离部与固定部分离时释放预紧力，压紧滑块用于设置在定子和转子之间，且转子通过压紧滑块向定子传递预紧力，收缩拉动组件用于给压紧滑块提供远离转子的外力以使压紧滑块在分离部与固定部分离后远离转子。本发明为转子和定子留出充足的轴向运动间隙，避免了二者的运动干涉。

Description

一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护***
技术领域
本发明涉及一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护***，属于磁悬浮技术领域。
背景技术
航天器在轨有效载荷中，为提高有效载荷精度，磁悬浮转轴具有摩擦小、寿命长、精度高等优点，应用日趋增多。磁悬浮转轴在应用时，分别连接着定子及转子。其中定子部分安装在卫星平台上，转子部分仅通过磁悬浮转轴与定子相连，转子正常运行时需与定子部分留有足够间隙。相机、雷达等有效载荷安装在转子上，随磁悬浮转轴共同转动从而实现功能。
磁悬浮转轴的承载能力很低。航天器在地面发射阶段，火箭引起的力学环境恶劣，转子所受载荷经磁悬浮转轴传递到定子，磁悬浮转轴会承受远超自身承载能力的载荷，导致磁悬浮转轴及有效载荷发生破坏，丧失自身功能，进而使得整星任务失败。对此，需将定子及转子采用锁紧保护装置压紧在一起，由锁紧保护装置承受转子的所受载荷，直接传递到定子或卫星平台上，从而保护磁悬浮转轴。
民用工业领域的磁悬浮飞轮压紧装置，承载能力小，仅能实现对飞轮的压紧，不适用大质量有效载荷情况下的磁悬浮转轴锁紧保护需求(刘强等.磁悬浮飞轮锁紧保护技术研究与发展现状[J].光学精密工程，2014，22(9):2465-2475)。航天器领域常用的压紧装置，或者在解锁后所压紧部件间仍然贴合在一起，无法为转子及定子间留出充足的轴向运动间隙(一种实现活动部件与航天器压紧释放的火工装置ZL200610120269.9)。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对现有技术中存在的问题，提供了一种磁悬浮转轴锁紧保护装置及锁紧保护***，该装置为转子和定子留出充足的轴向运动间隙，避免了二者的运动干涉。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
一种磁悬浮转轴锁紧保护装置，包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部和分离部，所述固定部用于穿设在定子上，所述分离部用于穿设在转子上且一端与所述定子上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部和分离部连接时提供预紧力将所述转子和定子压紧固定，当所述分离部与固定部分离时释放所述预紧力，所述压紧滑块用于设置在所述定子和转子之间，且所述转子通过所述压紧滑块向所述定子传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力以使所述压紧滑块在所述分离部与固定部分离后远离所述转子。
在一可选实施例中，所述压紧滑块的第一表面用于与所述转子紧贴，且所述第一表面上设有凸台，所述压紧滑块的第二表面用于压紧所述定子，所述凸台用于插设在所述转子上的缺口内。
在一可选实施例中，所述第一表面为斜面，倾角为0.5-6°。
在一可选实施例中，所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷。
在一可选实施例中，所述锁紧保护组件包括盖板、外压簧和外筒，所述转子上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台位于所述转子的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧套设在所述外筒上。
在一可选实施例中，所述固定部包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆、锁紧螺母、锥筒和卡套，所述锥筒的锥段与所述锥形孔壁相贴且中部设有压紧杆通孔，所述锥筒的筒段与所述锥台连接，所述压紧杆第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆通孔和所述连接件连接，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆的连接以释放所述预紧力，所述卡套套设在所述锥筒外部，所述卡套的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子和定子之间，所述压紧杆第二端位于所述外筒内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母与所述外螺纹配合给所述压紧杆施加所述预紧力。
在一可选实施例中，所述锥台上设有环绕所述压紧杆通孔设置的连接筒，所述锥筒的筒段与所述连接筒螺纹连接。
在一可选实施例中，所述分离部还包括内筒、缓冲垫和内压簧，所述内筒套位于所述外筒内，且固定在所述压紧杆第二端外部，所述内压簧位于所述压紧杆第二端与所述内筒之间，所述缓冲垫固定在所述内筒的外部端面上。
在一可选实施例中，收缩拉动组件包括滑动杆、支座、滑杆压簧，所述滑动杆一端穿过所述支座，与所述压紧滑块固定，另一端套设有所述滑杆压簧，当所述分离部与固定部连接时，所述滑杆压簧处于压缩状态，当所述分离部与固定部分离时，所述滑杆压簧回弹给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力。
一种锁紧保护***，包括转子、定子和至少两组磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述磁悬浮转轴锁紧保护装置包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部和分离部，所述固定部穿设在所述定子上，所述分离部穿设在所述转子上且一端与所述定子上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部和分离部连接时提供预紧力将所述转子和定子压紧固定，当所述分离部与固定部分离时释放所述预紧力，所述压紧滑块用于设置在所述定子和转子之间，且所述转子通过所述压紧滑块向所述定子传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力以使所述压紧滑块在所述分离部与固定部分离后远离所述转子。
在一可选实施例中，所述转子的外缘部位设有缺口，所述压紧滑块的第一表面用于与所述转子紧贴，且所述第一表面上设有凸台，所述压紧滑块的第二表面压紧所述定子，所述凸台插设在所述转子上的缺口内，所述远离所述转子的外力沿所述转子径向方向。
在一可选实施例中，所述缺口为梯形结构，所述凸台形状与所述缺口形状匹配，所述转子在所述缺口所在位置的下表面为斜面，使所述转子边缘厚度小于中部厚度，所述第一表面为与所述下表面适配的斜面。
在一可选实施例中，所述第一表面的倾角为0.5-6°。
在一可选实施例中，所述定子上设有沿径向延伸的滑道，所述压紧滑块位于所述滑道内。
在一可选实施例中，所述的一种锁紧保护***，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷。
在一可选实施例中，所述锁紧保护组件包括盖板、外压簧和外筒，所述转子上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台位于所述转子的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧套设在所述外筒上。
在一可选实施例中，所述固定部包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆、锁紧螺母、锥筒和卡套，所述锥筒的锥段与所述锥形孔壁相贴且中部设有压紧杆通孔，所述锥筒的筒段与所述锥台连接，所述压紧杆第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆通孔和所述连接件连接，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆的连接以释放所述预紧力，所述卡套套设在所述锥筒外部，所述卡套的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子和定子之间，所述压紧杆第二端位于所述外筒内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母与所述外螺纹配合给所述压紧杆施加所述预紧力。
在一可选实施例中，所述锥台上设有环绕所述压紧杆通孔设置的连接筒，所述锥筒的筒段与所述连接筒螺纹连接。
在一可选实施例中，所述分离部还包括内筒、缓冲垫和内压簧，所述内筒套位于所述外筒内，且固定在所述压紧杆第二端外部，所述内压簧位于所述压紧杆第二端与所述内筒之间，所述缓冲垫固定在所述内筒的外部端面上。
在一可选实施例中，所述收缩拉动组件包括滑动杆、支座、滑杆压簧，所述滑动杆一端穿过所述支座，与所述压紧滑块固定，另一端套设有所述滑杆压簧，当所述分离部与固定部连接时，所述滑杆压簧处于压缩状态，当所述分离部与固定部分离时，所述滑杆压簧回弹给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明实施例提供的一种磁悬浮转轴锁紧保护装置，通过在转子和定子之间设置压紧滑块，通过压紧滑块传递压紧组件施加给转子的预紧力，使压紧组件的分离部仅与定子相贴，在压紧滑块的分离部与固定部分离后，通过收缩拉动组件将压紧滑块拉离转子所在区域，同时分离部与定子相贴部位分离，为转子和定子留出充足的轴向运动间隙，避免了二者的运动干涉；
(2)本发明能够确保解锁后各部件状态受控，避免分离部件重新进入转轴运动区域，确保磁悬浮转轴长期、安全的在轨运转；
(3)压紧滑块与转子间为自锁角的斜面压紧配合，既能在预紧过程中保证可靠压紧、不会因横向分力导致压紧滑块意外脱离，又能在解锁后易于分离。
(4)锥筒与外筒之间为螺纹配合，在施加预紧力时，锥筒与定子之间不直接接触，预紧力施加完毕后，再调整锥筒与定子锥环相接触，起到抗横向载荷作用，而锥筒不承担轴向预紧压力。
附图说明
图1为发明实施例提供的一种磁悬浮转轴锁紧保护装置内部组成示意图；
图2为本发明实施例提供的一种磁悬浮转轴锁紧保护装置的外形示意图；
图3为本发明实施例提供的压紧滑块结构示意图；
图4为本发明实施例提供的磁悬浮转轴锁紧保护装置解锁后内部状态示意图；
图5为本发明实施例提供的磁悬浮转轴锁紧保护装置解锁后外形状态示意图；
图6为本发明实施例提供的磁悬浮转轴示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种锁紧保护***示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明的具体实施例方式做进一步详细说明。
参见图1和2，本发明实施例提供了一种磁悬浮转轴锁紧保护装置，包括压紧滑块12、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部16和分离部，所述固定部16用于穿设在定子102上，所述分离部用于穿设在转子101上且一端与所述定子102上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部16和分离部连接时提供预紧力将所述转子101和定子102压紧固定，当所述分离部与固定部16分离时释放所述预紧力，所述压紧滑块12用于设置在所述定子102和转子101之间，且所述转子101通过压紧滑块12向所述定子102传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给压紧滑块12提供远离所述转子101的外力以使压紧滑块12在所述分离部与固定部16分离后远离所述转子101。
本发明实施例提供的一种磁悬浮转轴锁紧保护装置，通过在转子和定子之间设置压紧滑块，通过压紧滑块传递压紧组件施加给转子的预紧力，使压紧组件的分离部仅与定子相贴，在压紧滑块的分离部与固定部分离后，通过收缩拉动组件将压紧滑块拉离转子所在区域，同时分离部与定子相贴部位分离，为转子和定子留出充足的轴向运动间隙，避免了二者的运动干涉。
如图1-4所示，在一可选实施例中，压紧滑块12的第一表面a用于与所述转子101紧贴，且所述第一表面上设有凸台121，压紧滑块12的第二表面用于压紧所述定子102，所述凸台121用于插设在所述转子101上的缺口内。该结构的压紧滑块既能实现预紧力的传递，又便于与转子分离。
为确保压紧，所述缺口为梯形结构，所述凸台形状与所述缺口形状匹配，所述转子101在所述缺口所在位置的下表面优选为斜面，使所述转子101边缘厚度小于中部厚度，所述第一表面优选为与所述下表面适配的斜面。所述第一表面a的倾角优选0.5-6°。压紧滑块与转子间为自锁角的斜面压紧配合，既能在预紧过程中保证可靠压紧、不会因横向分力导致压紧滑块意外脱离，又能在解锁后易于分离。
如图1所示，在一可选实施例中，所述定子102上设有沿径向延伸的滑道，压紧滑块12位于所述滑道内。
在一可选实施例中，所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷，避免结构破坏，提高了装置的可靠性和使用寿命。
在一可选实施例中，如图1所示，所述锁紧保护组件包括盖板1、外压簧2和外筒，所述转子101上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板1与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台31和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台31位于所述转子101的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧2套设在所述外筒上。该结构在连接时传递预紧力，在分离时能够回弹使锥筒和定子之间形成运动间隙。
在一可选实施例中，所述固定部16包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆7、锁紧螺母8、锥筒11和卡套10，所述锥筒11的锥段与所述锥形孔壁相贴且中部设有压紧杆7通孔，所述锥筒11的筒段与所述锥台31连接，所述压紧杆7第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆7通孔和所述连接件连接，在一可选实施例中，为便于装配，在压紧杆7与分离部安装孔的装配部位设有球形垫9，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆7的连接以释放所述预紧力，所述卡套10套设在所述锥筒11外部，所述卡套10的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子101和定子102之间，所述压紧杆7第二端位于所述外筒3内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母8与所述外螺纹配合给所述压紧杆7施加所述预紧力。参见图1，进一步地，所述分离部还包括内筒5、缓冲垫4和内压簧6，所述内筒套5位于所述外筒3内，且固定在所述压紧杆7第二端外部，所述内压簧6位于所述压紧杆7第二端与所述内筒5之间，所述缓冲垫4固定在所述内筒的外部端面上。该结构能够缓冲分离部分离后的冲击载荷，避免结构破坏，提高了装置的可靠性和使用寿命；同时，该结构能够确保解锁后各部件状态受控，避免分离部件重新进入转轴运动区域，确保磁悬浮转轴长期、安全的在轨运转。
参见图1，在一可选实施例中，所述锥台31上设有环绕所述压紧杆7通孔设置的连接筒311，所述锥筒11的筒段与所述连接筒311螺纹连接。该结构能够确保在施加预紧力时，锥筒与定子之间不直接接触。预紧力施加完毕后，再调整锥筒的锥段与定子锥环孔孔壁相接触，起到抗横向载荷作用，而锥筒不承担轴向预紧压力。
在一可选实施例中，收缩拉动组件包括滑动杆13、支座14、滑杆压簧15，所述滑动杆13一端穿过所述支座14，与压紧滑块12固定，另一端套设有所述滑杆压簧15，当所述分离部与固定部16连接时，所述滑杆压簧15处于压缩状态，当所述分离部与固定部16分离时，所述滑杆压簧15回弹给压紧滑块12提供远离所述转子101的外力。
参见图1-4，本发明实施例还提供了一种锁紧保护***，包括转子101、定子102和磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述磁悬浮转轴锁紧保护装置包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部16和分离部，所述固定部16穿设在所述定子102上，所述分离部穿设在所述转子101上且一端与所述定子102上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部16和分离部连接时提供预紧力将所述转子101和定子102压紧固定，当所述分离部与固定部16分离时释放所述预紧力，压紧滑块12用于设置在所述定子102和转子101之间，且所述转子101通过压紧滑块12向所述定子102传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给压紧滑块12提供远离所述转子101的外力以使压紧滑块12在所述分离部与固定部16分离后远离所述转子101。
本发明实施例提供的一种锁紧保护***，通过在转子和定子之间设置压紧滑块，通过压紧滑块传递压紧组件施加给转子的预紧力，使压紧组件的分离部仅与定子相贴，如图4所示，在压紧滑块的分离部与固定部分离后，通过收缩拉动组件将压紧滑块拉离转子所在区域，同时分离部与定子相贴部位分离，为转子和定子留出充足的轴向运动间隙，避免了二者的运动干涉。
如图1-4所示，在一可选实施例中，所述转子101的外缘部位设有缺口，压紧滑块12的第一表面a用于与所述转子101紧贴，且所述第一表面a上设有凸台121，压紧滑块12的第二表面压紧所述定子102，所述凸台插设在所述转子101上的缺口内，所述远离所述转子101的外力沿所述转子101径向方向。
为确保压紧，所述第一表面a优选为斜面，第一表面a的倾角优选0.5-6°以确保释放所述压紧力后顺利分离压紧滑块与转子，防止发生运动干涉。
在一可选实施例中，所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷，避免结构破坏，提高了装置的可靠性和使用寿命。
在一可选实施例中，所述锁紧保护组件包括盖板1、外压簧2和外筒，所述转子101上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板1与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台31和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台31位于所述转子101的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧2套设在所述外筒上。该结构在连接时传递预紧力，在分离时能够回弹使锥筒和定子之间形成运动间隙。
在一可选实施例中，所述固定部16包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆7、锁紧螺母8、锥筒11和卡套10，所述锥筒11的锥段与所述锥形孔壁相贴且中部设有压紧杆7通孔，所述锥筒11的筒段与所述锥台31连接，所述压紧杆7第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆7通孔和所述连接件连接，在一可选实施例中，为便于装配，在压紧杆7与分离部安装孔的装配部位设有球形垫9，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆7的连接以释放所述预紧力，所述卡套10套设在所述锥筒11外部，所述卡套10的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子101和定子102之间，所述压紧杆7第二端位于所述外筒3内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母8与所述外螺纹配合给所述压紧杆7施加所述预紧力。
参见图1，在一可选实施例中，所述锥台31上设有环绕所述压紧杆7通孔设置的连接筒311，所述锥筒11的筒段与所述连接筒311螺纹连接。该结构能够确保在施加预紧力时，锥筒与定子之间不直接接触。预紧力施加完毕后，再调整锥筒的锥段与定子锥环孔孔壁相接触，起到抗横向载荷作用，而锥筒不承担轴向预紧压力。
参见图1，在一可选实施例中，所述分离部还包括内筒5、缓冲垫4和内压簧6，所述内筒套5位于所述外筒3内，且固定在所述压紧杆7第二端外部，所述内压簧6位于所述压紧杆7第二端与所述内筒5之间，所述缓冲垫4固定在所述内筒的外部端面上。该结构能够缓冲分离部分离后的冲击载荷，避免结构破坏，提高了装置的可靠性和使用寿命。
在一可选实施例中，收缩拉动组件包括滑动杆13、支座14、滑杆压簧15，所述滑动杆13一端穿过所述支座14，与压紧滑块12固定，另一端套设有所述滑杆压簧15，当所述分离部与固定部16连接时，所述滑杆压簧15处于压缩状态，当所述分离部与固定部16分离时，所述滑杆压簧15回弹给压紧滑块12提供远离所述转子101的外力。
以下为本发明的一具体实施例：
如图1所示，本实施例提供了一种锁紧保护***，包括盖板1、外压簧2、外筒3、缓冲垫4、内筒5、内压簧6、压紧杆7、锁紧螺母8、球形垫9、卡套10、锥筒11、压紧滑块12、滑动杆13、支座14、滑杆压簧15及固定部(火工分离螺母)16组成。
压紧状态下，外筒3在压紧杆7的预紧力作用下，压紧在转子101上。转子101及定子102间由压紧滑块12承受压力。锁紧保护装置的传力路径为：预紧力由外筒3传递至转子101，转子101载荷传递至压紧滑块12，再传递至定子102上。外筒3与转子101的配合面为锥环，可以起到横向抗剪作用。在转子101与外筒3法兰盘之间安装有外压簧2。
在压紧杆7上部留有一定空间，作为压紧杆7解锁后的运动区域。压紧杆7上部的缓冲垫4，用于缓冲解锁后的冲击载荷。缓冲垫4与内筒5粘接在一起，压紧杆7与内筒5之间螺纹连接。内筒5与外筒3下端面之间，安装有内压簧6。压紧杆7的预紧载荷有锁紧螺母8施加，球形垫9使得压紧杆7可以更好适应装配误差。压紧杆7下端与固定部16连接，固定部16起爆后即可释放压紧杆7。
锥筒11与外筒3之间为螺纹配合，在压紧杆7施加预紧力时，调整锥筒11使得锥筒11与定子102之间不直接接触。预紧力施加完毕后，再调整锥筒11与外筒3的螺纹配合段，使锥筒11与定子102锥环(锥形孔孔壁)相接触，起到抗横向载荷作用，而锥筒11不承担轴向预紧压力。
压紧滑块12与滑动杆13为螺纹配合，在滑动杆13端部法兰与支座14支架，安装有滑杆压簧15。压紧滑块12与转子101配合面为4°斜面，可以使得压紧滑块12易于脱离转子101，也使得在压紧时更好的适应装配误差。4°斜面的取值，确保了在轴向预紧力施加过程中，压紧滑块12与转子101间为自锁状态，不会产生过大的横向分力导致压紧滑块12意外脱离。卡套10与锥筒11之间为螺纹连接。
如图2所示，为一种锁紧保护***局部外形示意图。
如图3所示，为压紧滑块上下面配合示意图。压紧滑块12上端设计有梯形凸台，与转子101上的梯形缺口相配合，起到辅助抗剪作用。压紧滑块12下端设计有梯形长条构造，与定子102上的梯形滑道相配合，保证了压紧滑块12在滑动过程中不会发生运动卡滞现象。
如图4所示，为一种磁悬浮转轴锁紧保护装置解锁后内部状态示意图。固定部16起爆后，压紧杆7与固定部16之间的连接被释放，所有压紧面的预紧力随之消失。压紧杆7在内压簧6作用下，向上运动直至缓冲垫4与盖板1发生接触。外筒3随固定部16解锁，在外压簧2作用下，也向上运动直至卡套10法兰与转子101接触。压紧滑块12在滑杆压簧15作用下，带动滑动杆13及压紧滑块12运动，脱离与转子101的接触并留出空间。上述3处运动环节相互间分别独立，没有运动耦合，运动完成后转子101与定子102间存在轴向间隙，与压紧滑块12间存在径向间隙，各向均留有运动空间，保证了转子101的转动包络。
如图5所示，为一种磁悬浮转轴锁紧保护装置解锁后外形状态示意图。
如图6所示，为一种磁悬浮转轴示意图；
图7为另一种锁紧保护***整体示意图，该***中沿周向均布有4个锁紧保护装置。转子101用于安装航天器有效载荷，仅与磁悬浮转轴103连接。磁悬浮转轴103上端与转子101连接，下端外壳与定子102连接。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (20)

1.一种磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部和分离部，所述固定部用于穿设在定子上，所述分离部用于穿设在转子上且一端与所述定子上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部和分离部连接时提供预紧力将所述转子和定子压紧固定，当所述分离部与固定部分离时释放所述预紧力，所述压紧滑块用于设置在所述定子和转子之间，且所述转子通过所述压紧滑块向所述定子传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力以使所述压紧滑块在所述分离部与固定部分离后远离所述转子。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述压紧滑块的第一表面用于与所述转子紧贴，且所述第一表面上设有凸台，所述压紧滑块的第二表面用于压紧所述定子，所述凸台用于插设在所述转子上的缺口内。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述第一表面为斜面，倾角为0.5-6°。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述锁紧保护组件包括盖板、外压簧和外筒，所述转子上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台位于所述转子的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧套设在所述外筒上。
6.根据权利要求5所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述固定部包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆、锁紧螺母、锥筒和卡套，所述锥筒的锥段与所述锥形孔孔壁相贴且中部设有压紧杆通孔，所述锥筒的筒段与所述锥台连接，所述压紧杆第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆通孔和所述连接件连接，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆的连接以释放所述预紧力，所述卡套套设在所述锥筒外部，所述卡套的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子和定子之间，所述压紧杆第二端位于所述外筒内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母与所述外螺纹配合给所述压紧杆施加所述预紧力。
7.根据权利要求6所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述锥台上设有环绕所述压紧杆通孔设置的连接筒，所述锥筒的筒段与所述连接筒螺纹连接。
8.根据权利要求6所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述分离部还包括内筒、缓冲垫和内压簧，所述内筒位于所述外筒内，且固定在所述压紧杆第二端外部，所述内压簧位于所述压紧杆第二端与所述内筒之间，所述缓冲垫固定在所述内筒的外部端面上。
9.根据权利要求1所述的磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，收缩拉动组件包括滑动杆、支座、滑杆压簧，所述滑动杆一端穿过所述支座，与所述压紧滑块固定，另一端套设有所述滑杆压簧，当所述分离部与固定部连接时，所述滑杆压簧处于压缩状态，当所述分离部与固定部分离时，所述滑杆压簧回弹给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力。
10.一种锁紧保护***，包括转子、定子和至少两组磁悬浮转轴锁紧保护装置，其特征在于，所述磁悬浮转轴锁紧保护装置包括压紧滑块、压紧组件和收缩拉动组件，所述压紧组件包括固定部和分离部，所述固定部穿设在所述定子上，所述分离部穿设在所述转子上且一端与所述定子上的锥形孔孔壁相贴，所述压紧组件用于当所述固定部和分离部连接时提供预紧力将所述转子和定子压紧固定，当所述分离部与固定部分离时释放所述预紧力，所述压紧滑块用于设置在所述定子和转子之间，且所述转子通过所述压紧滑块向所述定子传递所述预紧力，所述收缩拉动组件用于给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力以使所述压紧滑块在所述分离部与固定部分离后远离所述转子。
11.根据权利要求10所述的锁紧保护***，其特征在于，所述转子的外缘部位设有缺口，所述压紧滑块的第一表面用于与所述转子紧贴，且所述第一表面上设有凸台，所述压紧滑块的第二表面压紧所述定子，所述凸台插设在所述转子上的缺口内，所述远离所述转子的外力沿所述转子径向方向。
12.根据权利要求11所述的锁紧保护***，其特征在于，所述缺口为梯形结构，所述凸台形状与所述缺口形状匹配，所述转子在所述缺口所在位置的下表面为斜面，使所述转子边缘厚度小于中部厚度，所述第一表面为与所述下表面适配的斜面。
13.根据权利要求11所述的锁紧保护***，其特征在于，所述第一表面的倾角为0.5-6°。
14.根据权利要求11所述的锁紧保护***，其特征在于，所述定子上设有沿径向延伸的滑道，所述压紧滑块位于所述滑道内。
15.根据权利要求10所述的一种锁紧保护***，其特征在于，还包括锁紧保护组件，所述分离部部分容设于所述锁紧保护组件内以缓冲分离后的冲击载荷。
16.根据权利要求10所述的一种锁紧保护***，其特征在于，所述锁紧保护组件包括盖板、外压簧和外筒，所述转子上设有外筒安装孔，所述外筒第一端设有法兰盘，所述盖板与所述外筒第一端连接，所述外筒的第二端设有锥台和分离部安装孔，所述分离部安装孔用于安装所述分离部，所述锥台位于所述转子的外筒安装孔内且与孔壁压紧，所述外压簧套设在所述外筒上。
17.根据权利要求16所述的锁紧保护***，其特征在于，所述固定部包括连接件和作动器，所述分离部包括压紧杆、锁紧螺母、锥筒和卡套，所述锥筒的锥段与所述锥形孔孔壁相贴且中部设有压紧杆通孔，所述锥筒的筒段与所述锥台连接，所述压紧杆第一端依次穿过所述分离部安装孔、所述压紧杆通孔和所述连接件连接，所述作动器用于解除所述连接件与所述压紧杆的连接以释放所述预紧力，所述卡套套设在所述锥筒外部，所述卡套的外壁上设有限位凸起，用于使所述锥段始终位于所述转子和定子之间，所述压紧杆第二端位于所述外筒内，且靠近第二端的部位设有外螺纹，所述锁紧螺母与所述外螺纹配合给所述压紧杆施加所述预紧力。
18.根据权利要求17所述的锁紧保护***，其特征在于，所述锥台上设有环绕所述压紧杆通孔设置的连接筒，所述锥筒的筒段与所述连接筒螺纹连接。
19.根据权利要求17所述的锁紧保护***，其特征在于，所述分离部还包括内筒、缓冲垫和内压簧，所述内筒位于所述外筒内，且固定在所述压紧杆第二端外部，所述内压簧位于所述压紧杆第二端与所述内筒之间，所述缓冲垫固定在所述内筒的外部端面上。
20.根据权利要求10所述的锁紧保护***，其特征在于，所述收缩拉动组件包括滑动杆、支座、滑杆压簧，所述滑动杆一端穿过所述支座，与所述压紧滑块固定，另一端套设有所述滑杆压簧，当所述分离部与固定部连接时，所述滑杆压簧处于压缩状态，当所述分离部与固定部分离时，所述滑杆压簧回弹给所述压紧滑块提供远离所述转子的外力。
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