專利名稱：永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前人們使用磁懸浮機(jī)構(gòu)是電磁懸浮機(jī)構(gòu)，他需要耗電，并且控制技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備造價很高，所以難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)，方案提供了制造無磨損、無噪聲、節(jié)能、低造價的永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明特征在于包括兩條由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的平行的條形固定軌道；軌道中間有永磁材料構(gòu)成條形塊狀永磁體，它延軌道縱向等間隔布置，磁塊N極S極成橫向設(shè)置，相鄰磁塊極性相反依序排列，用非導(dǎo)磁材料連接磁塊構(gòu)成懸浮運(yùn)行件；它與軌道保持有活動間隙；懸浮件與承載體用非導(dǎo)磁材料連接；相鄰永磁塊磁力線通過兩間隙及兩邊導(dǎo)軌構(gòu)成磁力線回路，該磁力線回路有克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用使之平衡懸浮；上述間隙越小克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用越強(qiáng)，反之則越??；軌道繞有兩相或三相導(dǎo)電線圈，線圈通電產(chǎn)生的磁場與永磁塊組齒型磁場相對應(yīng)，當(dāng)線圈通以行波電流，電流驅(qū)動懸浮件沿軌道向前或向后運(yùn)動；當(dāng)兩軌間距較寬時，可用兩組懸浮運(yùn)行件外側(cè)分別與兩軌道相對并保持間隙，內(nèi)側(cè)分別附有導(dǎo)磁材料，使之形成兩組磁回路；用非導(dǎo)磁材料連接兩組懸浮運(yùn)行件和承載體，承載體可設(shè)在永磁塊下方也可設(shè)在上方；懸浮運(yùn)行件與軌道間的活動間隙可用設(shè)于懸浮運(yùn)行件前后端的軸承滾輪限位來實(shí)現(xiàn)，也可應(yīng)用電磁控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
工作時，前后永磁塊磁力線通過兩間隙兩邊導(dǎo)軌構(gòu)成回路(當(dāng)磁塊組為兩邊分置時，相鄰永磁塊磁力線通過單邊間隙單邊軌道附著導(dǎo)磁體構(gòu)成回路，該回路左右分置)，該磁力線產(chǎn)生克服懸浮運(yùn)行件向下向上的回復(fù)力，并使之平衡懸浮，該回復(fù)力F在永磁塊高于軌道橫向中心線時，F(xiàn)力向下，低于中心線時，F(xiàn)力向上，F(xiàn)力大小與永磁塊偏移中心線的距離成函數(shù)關(guān)系，F(xiàn)力總是向著中心的回復(fù)力，只有作用力達(dá)一定程度超過P時，才使能懸浮運(yùn)行件克服磁場力脫離軌道，上下位移S1至S2的區(qū)間為懸浮區(qū)間，懸浮運(yùn)行件必須在懸浮區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。懸浮運(yùn)行件的永磁塊組產(chǎn)生的齒狀磁場與線圈產(chǎn)生的磁場相嵌置，控制電流使線圈磁場向前或向后移動從而帶動運(yùn)行件向前或向后移動。
上述磁力線回路有一磁力中心，當(dāng)磁塊位于該磁力中心時對兩邊軌道的吸力相等，即無橫向力，但這是不穩(wěn)定的，只要一點(diǎn)外力使它偏移，它就吸向一邊軌道，橫向位移與力成函數(shù)關(guān)系，使磁塊在磁力中心即保持磁塊與兩邊軌道間隙相等，本發(fā)明是用軸承滾輪限位實(shí)現(xiàn)磁塊在磁力中心。也可用公有技術(shù)電磁控制技術(shù)(位置檢測.比較放大.電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu))來實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造斷面示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例受力關(guān)系曲線圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例永磁與電磁行波嵌置工作單邊示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例工作狀態(tài)示意圖。
圖5是圖4側(cè)視圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例三維坐標(biāo)圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例磁力線回路示意圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例懸浮運(yùn)行件橫向位移受力關(guān)系曲線圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施圖例兩組磁回路狀態(tài)斷面示意圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施圖例立體示意圖。
圖中1.軌道，2.永磁體，3.線圈，4.非導(dǎo)磁材料，5.承載體，6軸承滾輪，7.懸浮運(yùn)行件，8.活動間隙，9.導(dǎo)磁材料，10.磁力線回路，11.縱向中心線，12.橫向中心線，x.橫向，y.上下，z.縱向。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，兩條由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的平行的條形固定的軌道(1)；軌道中間有永磁材料構(gòu)成條形塊狀的永磁體(2)，它與軌道延縱向等間隔布置，磁塊N極S極成橫向設(shè)置，相鄰磁塊極性相反依序排列，用非導(dǎo)磁材料連接磁塊構(gòu)成懸浮運(yùn)行件(7)；它與軌道保持有活動間隙(8)；懸浮運(yùn)行件(7)與承載體(5)用非導(dǎo)磁材料(4)連接；圖7為相鄰永磁體(2)磁力線通過兩間隙(8)及兩邊導(dǎo)軌構(gòu)成磁力線回路(10)，該磁力線回路(10)有克服懸浮運(yùn)行件(7)向上向下的作用使之平衡懸浮，見圖2；上述間隙越小克服懸浮運(yùn)行件(6)向上向下的作用越強(qiáng)，反之則越??；軌道(1)繞有兩相或三相導(dǎo)電線圈(3)，線圈(3)通電產(chǎn)生的磁場與永磁塊組齒型磁場相對應(yīng)，當(dāng)線圈(3)通以行波電流，電流驅(qū)動懸浮運(yùn)行(7)件沿軌道(1)向前或向后運(yùn)動，見圖3；當(dāng)兩軌間距較寬時，可用兩組懸浮運(yùn)行件(7)外側(cè)分別與兩軌道(1)相對并保持間隙(8)，內(nèi)側(cè)分別附有導(dǎo)磁材料(9)，使之形成兩組磁回路；用非導(dǎo)磁材料(4)連接兩組懸浮運(yùn)行件(7)和承載體(5)見圖6，承載體(5)可設(shè)在懸浮運(yùn)行件(7)下方也可設(shè)在上方；懸浮運(yùn)行件(7)與軌道間的活動間隙(8)可用設(shè)于懸浮運(yùn)行件(7)前后端的軸承滾輪(6)限位來實(shí)現(xiàn)，也可應(yīng)用電磁控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
工作時，前后永磁塊磁力線通過兩間隙(8)兩邊導(dǎo)軌(1)構(gòu)成回路(當(dāng)磁塊組為兩邊分置時，相鄰永磁塊磁力線通過單邊間隙(8)單邊軌道(1)附著導(dǎo)磁體(9)構(gòu)成回路，該回路左右分置)，該磁力線產(chǎn)生克服懸浮運(yùn)行件(7)向下向上的回復(fù)力，并使之平衡懸浮，該回復(fù)力F在永磁塊高于軌道橫向中心線時，F(xiàn)力向下，低于中心線時，F(xiàn)力向上，F(xiàn)力大小與永磁塊(2)偏移中心線的距離成函數(shù)關(guān)系，F(xiàn)力總是向著中心的回復(fù)力，只有作用力達(dá)一定程度超過P時，才使能懸浮運(yùn)行件(7)克服磁場力脫離軌道(1)，上下位移S1至S2的區(qū)間為懸浮區(qū)間，懸浮運(yùn)行件(7)必須在懸浮區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。懸浮運(yùn)行件(7)的永磁塊(2)產(chǎn)生的齒狀磁場與線圈(3)產(chǎn)生的磁場相嵌置，控制電流使線圈(3)磁場向前或向后移動從而帶動運(yùn)行件向前或向后移動。
上述磁力線回路有一磁力中心，當(dāng)磁塊位于該磁力中心時對兩邊軌道(1)的吸力相等，即無橫向力，但這是不穩(wěn)定的，只要一點(diǎn)外力使它偏移，它就吸向一邊軌道(1)，橫向位移與力成函數(shù)關(guān)系，使磁塊(2)在磁力中心即保持懸浮運(yùn)行件(7)與兩邊軌道間隙(8)相等，本發(fā)明是用軸承滾輪(6)限位實(shí)現(xiàn)磁塊(2)在磁力中心。也可用公有技術(shù)電磁控制技術(shù)(位置檢測.比較放大.電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu))來實(shí)現(xiàn)。
圖3，懸浮運(yùn)行件(7)的永磁體組與軌道電磁在間隙處產(chǎn)生極性相反的磁嵌制波當(dāng)軌道電磁波向前或向后移動時推動懸浮運(yùn)行件(7)運(yùn)動。
在圖9所示的另一實(shí)施例中，當(dāng)兩軌間距較寬時，可用兩組懸浮運(yùn)行件，外側(cè)分別與兩軌道相對并保持間隙，內(nèi)側(cè)分別附有導(dǎo)磁材料，使之形成兩組磁回路；用非導(dǎo)磁材料連接兩組懸浮運(yùn)行件和承載體，這樣可建寬承載體，懸浮與驅(qū)動的效果一樣。
本發(fā)明永磁懸浮運(yùn)行機(jī)構(gòu)可結(jié)合已知的直線動力機(jī)構(gòu)(直線感應(yīng)電機(jī).飛機(jī)發(fā)動機(jī).火箭發(fā)動機(jī))構(gòu)成懸浮與驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)，其特征在于包括兩條由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的平行的條形固定軌道；軌道中間有永磁材料構(gòu)成條形塊狀永磁體，它延軌道縱向等間隔布置，磁塊N極S極成橫向設(shè)置，相鄰磁塊極性相反依序排列，用非導(dǎo)磁材料連接磁塊構(gòu)成懸浮運(yùn)行件；它與軌道保持有活動間隙；懸浮運(yùn)行件與承載體用非導(dǎo)磁材料連接；相鄰永磁塊磁力線通過兩間隙及兩邊導(dǎo)軌構(gòu)成磁力線回路，該磁力線回路有克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用使之平衡懸浮；上述間隙越小克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用越強(qiáng)，反之則越??；軌道繞有兩相或三相導(dǎo)電線圈，線圈通電產(chǎn)生磁場與永磁塊組齒型磁場相對應(yīng)，當(dāng)線圈通以行波電流，電流產(chǎn)生磁場驅(qū)動懸浮件沿軌道向前或向后運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)其特征是當(dāng)兩軌間距較寬時，可用兩組懸浮運(yùn)行件外側(cè)分別與兩軌道相對并保持間隙，內(nèi)側(cè)分別附有導(dǎo)磁材料，使之形成兩組磁回路；用非導(dǎo)磁材料連接兩組懸浮運(yùn)行件和承載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)，其特征在于承載體可設(shè)在永磁塊下方也可設(shè)在上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)其特征是懸浮運(yùn)行件與軌道間的活動間隙可用設(shè)于懸浮運(yùn)行件前后端的軸承滾輪限位來實(shí)現(xiàn)，也可應(yīng)用電磁控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種永磁懸浮與驅(qū)動運(yùn)行機(jī)構(gòu)，它包括兩條由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的平行的條形固定軌道；軌道中間有永磁材料構(gòu)成條形塊狀永磁體，它延軌道縱向等間隔布置，磁塊N極S極成橫向設(shè)置，相鄰磁塊極性相反依序排列，用非導(dǎo)磁材料連接磁塊構(gòu)成懸浮運(yùn)行件；它與軌道保持有活動間隙；懸浮運(yùn)行件與承載體用非導(dǎo)磁材料連接；相鄰永磁塊磁力線通過兩間隙及兩邊導(dǎo)軌構(gòu)成磁力線回路，該磁力線回路有克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用使之平衡懸浮；上述間隙越小克服懸浮運(yùn)行件向上向下的作用越強(qiáng)，反之則越?。卉壍览@有兩相或三相導(dǎo)電線圈，線圈通電產(chǎn)生磁場與永磁塊組齒型磁場相對應(yīng)，當(dāng)線圈通以行波電流，電流產(chǎn)生磁場驅(qū)動懸浮件沿軌道向前或向后運(yùn)動。
文檔編號B60L13/10GK1721225SQ20041005310
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者侯虞城, 侯協(xié)舟 申請人:侯虞城, 侯協(xié)舟