本實用新型涉及的是雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置，屬于機電一體化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于齒輪齒條機構(gòu)傳動比大，機械效率高，剛度也比較好，而且制造方便，價格低，所以在行程較大的大型機床上得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的的雙齒輪齒條式傳動有摩擦，油污，磨損，發(fā)熱，噪聲等缺點，不適用于無塵，恒溫，無噪聲等工作空間。并且無法改變齒輪齒條的接觸力，磁懸浮技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，并且具有可以在無塵，恒溫，無噪聲等工作空間工作的優(yōu)點?，F(xiàn)有的傳動裝置中已有磁輪齒條傳動，但是現(xiàn)有的磁輪齒條結(jié)構(gòu)存在不能完全消除傳動鏈中的間隙的問題，不能滿足要求。本實用新型能有效地消除磁輪齒條之間的反向間隙,并能較好地調(diào)整磁輪和導(dǎo)軌之間驅(qū)動力的大小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實用新型目的：本實用新型提供雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置，其目的是解決傳統(tǒng)雙齒輪齒條不能改變接觸力，摩擦損耗，壽命低等缺點。并且解決現(xiàn)有的磁輪齒條結(jié)構(gòu)傳動鏈中的反向間隙的問題。

技術(shù)方案：本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置，其特征在于：該裝置包括伺服電機、傳動單元、驅(qū)動輪和鐵質(zhì)導(dǎo)軌；驅(qū)動輪通過傳動單元與伺服電機相連為一體，驅(qū)動輪圓周表面均勻鑲嵌有永磁塊，鐵質(zhì)導(dǎo)軌設(shè)置在驅(qū)動輪上方且與驅(qū)動輪不接觸，鐵質(zhì)導(dǎo)軌為凸齒徑向截面呈圓弧狀且不帶有永磁鐵的鐵質(zhì)齒條部件；驅(qū)動輪靜止時最上方的永磁塊與鐵質(zhì)導(dǎo)軌的凸齒位置成一角度，使導(dǎo)軌在水平位置保持平衡，消除驅(qū)動輪與圓弧狀凸齒的鐵制導(dǎo)軌之間的反向間隙，且通過改變伺服電機的位置或調(diào)節(jié)驅(qū)動輪凸齒與鐵制導(dǎo)軌凸齒之間的角度α或改變驅(qū)動輪與導(dǎo)軌的相對位置，在一定范圍內(nèi)可以隨意調(diào)節(jié)驅(qū)動力閾值。

導(dǎo)軌凸齒為圓弧形，其凹槽槽寬與凸齒齒寬相同，而導(dǎo)軌寬度與正下方的驅(qū)動輪等寬；驅(qū)動輪為兩個，驅(qū)動輪靜止時最上方的永磁塊與各自所對應(yīng)的鐵質(zhì)導(dǎo)軌的凸齒成一定偏轉(zhuǎn)角度α，但兩個驅(qū)動輪的偏轉(zhuǎn)角度方向相反，兩驅(qū)動輪上的永磁鐵為圓柱狀結(jié)構(gòu)，該圓柱狀結(jié)構(gòu)鑲嵌在驅(qū)動輪圓周使，驅(qū)動輪外沿形成凸齒和凹槽結(jié)構(gòu)，圓柱狀結(jié)構(gòu)對鐵制導(dǎo)軌凸齒的吸引力相同，（由于兩磁輪與對應(yīng)鐵質(zhì)導(dǎo)軌相近的的凸齒所成的角度相同，所以兩磁輪凸齒與對應(yīng)凸齒的吸引力大小相等，方向相反，可以使其在水平方向受力平衡）并使其在水平方向受力平衡。

驅(qū)動輪材料為不導(dǎo)磁鋁制合金，在驅(qū)動輪外圓周表面均勻相間布置凹槽，在槽內(nèi)鑲嵌圓柱形永磁鐵。

鐵質(zhì)導(dǎo)軌的齒間距與驅(qū)動輪槽間距相等。

圓柱形永磁鐵為釹鐵硼材料的永磁鐵，該圓柱形永磁鐵在直徑方向上對半磁化，一半為N極，一半為S極，所有永磁鐵的磁極方向相同。

雙磁輪與導(dǎo)軌之間有一定間隙，并且雙磁輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，可以確保磁輪與導(dǎo)軌無反向間隙。

優(yōu)點及效果：本實用新型提供雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置，永磁鐵均勻鑲嵌在驅(qū)動輪凹槽內(nèi)，驅(qū)動輪經(jīng)傳動單元與伺服電機連接，驅(qū)動輪上方為一呈圓弧狀凸齒的固定鐵制導(dǎo)軌，其中導(dǎo)軌齒間距與驅(qū)動輪槽間距相同，并且兩驅(qū)動輪上的永磁鐵與對應(yīng)的導(dǎo)軌凸齒分別偏轉(zhuǎn)一定角度，但偏轉(zhuǎn)角度方向相反，兩驅(qū)動輪上的永磁鐵凸齒對鐵制導(dǎo)軌凸齒的吸引力相同，使導(dǎo)軌在水平方向受力平衡。當電機帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動時，永磁鐵與導(dǎo)軌凸齒相互吸引，產(chǎn)生向前的驅(qū)動力。由于導(dǎo)軌固定，驅(qū)動裝置將會帶動所在系統(tǒng)做直線運動，通過控制伺服電機旋轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)向可控制系統(tǒng)的運動速度及方向。通過調(diào)整伺服電機的位置或調(diào)節(jié)磁齒輪凸齒與導(dǎo)軌凸齒之間的角度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)磁輪與導(dǎo)軌之間驅(qū)動力閾值。本實用新型通過優(yōu)化驅(qū)動輪及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可提高裝置的驅(qū)動特性，與以往的類似實用新型相比較由于本實用新型的導(dǎo)軌上無需鑲嵌永磁鐵，能有效降低生產(chǎn)成本，能完全消除傳動鏈中的間隙，并能消除導(dǎo)軌吸附磁性雜物的弊端，提高系統(tǒng)運行安全性。雖然驅(qū)動力相對較小，但作為低阻力狀態(tài)下的驅(qū)動技術(shù)是安全可靠且可行的。

本實用新型通過提出新型驅(qū)動實現(xiàn)方法及相應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)，提高驅(qū)動效率，能完全消除傳動鏈中的間隙，降低了運營成本且節(jié)能環(huán)保，尤其長距離輸送時，由于導(dǎo)軌為鐵質(zhì)部件不含有永磁鐵部分，低成本的優(yōu)點愈實用新型顯。同時為無塵車間輸送系統(tǒng)驅(qū)動方式提供了新的方案。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3為與本申請對比的背景技術(shù)的參數(shù)圖；

圖4為本實用新型的參數(shù)圖。

具體實施方式：下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明：

雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置，該裝置包括伺服電機5、傳動單元4、驅(qū)動輪2和鐵質(zhì)導(dǎo)軌1；驅(qū)動輪通過傳動單元與伺服電機相連為一體，驅(qū)動輪圓周表面均勻鑲嵌有永磁塊3，鐵質(zhì)導(dǎo)軌1設(shè)置在驅(qū)動輪2上方且與驅(qū)動輪2不接觸，使兩者在不吸合的情況下，產(chǎn)生最大的驅(qū)動力。鐵質(zhì)導(dǎo)軌1為凸齒徑向截面呈圓弧狀且不帶有永磁鐵的鐵質(zhì)齒條部件；驅(qū)動輪2靜止時最上方的永磁塊3與鐵質(zhì)導(dǎo)軌1的凸齒位置成一偏轉(zhuǎn)角度α，該角度是這樣形成的，從離最上方的永磁塊3最近的鐵質(zhì)導(dǎo)軌1的凸齒的中心引一條垂直線至驅(qū)動輪2的軸線所在平面形成交點一，然后從該交點一引一斜線至驅(qū)動輪2最上方的永磁塊3的中心，這條斜線與垂直線之間的夾角就是偏轉(zhuǎn)角度α，這個角度使導(dǎo)軌在水平位置保持平衡，消除驅(qū)動輪2與圓弧狀凸齒的鐵制導(dǎo)軌1之間的反向間隙，且通過改變伺服電機5的位置或調(diào)節(jié)驅(qū)動輪2凸齒與鐵制導(dǎo)軌1凸齒之間的角度α或改變驅(qū)動輪2與導(dǎo)軌1的相對位置L1和L2，在一定范圍內(nèi)可以隨意調(diào)節(jié)驅(qū)動力閾值。（由于磁輪對鐵質(zhì)導(dǎo)軌的吸引力大小隨磁輪與鐵質(zhì)導(dǎo)軌間氣隙的變化而變化。）所謂改變相對位置L1和L2就是移動圖1中所示的L1和L2所示的距離。

導(dǎo)軌凸齒為圓弧形，其凸齒之間形成的凹槽槽寬與凸齒齒寬相同，而導(dǎo)軌寬度與正下方的驅(qū)動輪等寬（也可以叫厚度，就是驅(qū)動輪軸向厚度，也是圖1中垂直于紙面的方向的厚度）；如果導(dǎo)軌寬度比驅(qū)動輪寬度大，所需要的驅(qū)動力會比等寬的小，如果導(dǎo)軌寬度比驅(qū)動輪小，所需要的驅(qū)動力與等寬的相同，所以等寬，驅(qū)動輪為兩個，驅(qū)動輪靜止時最上方的永磁塊與各自所對應(yīng)的鐵質(zhì)導(dǎo)軌1的凸齒成一定偏轉(zhuǎn)角度α，但兩個驅(qū)動輪的偏轉(zhuǎn)角度方向相反，兩驅(qū)動輪2上的永磁鐵為圓柱狀結(jié)構(gòu)，該圓柱狀結(jié)構(gòu)鑲嵌在驅(qū)動輪2圓周使，驅(qū)動輪2外沿形成凸齒和凹槽結(jié)構(gòu)，圓柱狀結(jié)構(gòu)對鐵制導(dǎo)軌1凸齒的吸引力相同，由于兩驅(qū)動輪與對應(yīng)鐵質(zhì)導(dǎo)軌相近的的凸齒所成的角度相同，所以兩磁輪凸齒與對應(yīng)凸齒的吸引力大小相等，方向相反，可以使其在水平方向受力平衡。

驅(qū)動輪材料為不導(dǎo)磁鋁制合金，在驅(qū)動輪外圓周表面均勻相間布置凹槽，在槽內(nèi)鑲嵌圓柱形永磁鐵。

質(zhì)導(dǎo)軌1的齒間距與驅(qū)動輪槽間距相等。

驅(qū)動輪2上的永磁塊3與鐵質(zhì)導(dǎo)軌1的凸齒成一定的角度α。目的可以消除消除驅(qū)動輪2與圓弧狀凸齒的鐵制導(dǎo)軌1之間的反向間隙，且通過改變伺服電機5的位置L1和L2或驅(qū)動輪2上的永磁塊3與鐵質(zhì)導(dǎo)軌1的凸齒的角度α，在一定范圍內(nèi)可以隨意調(diào)節(jié)驅(qū)動力閾值。

對比圖3鐵質(zhì)導(dǎo)軌1水平方向所受到的驅(qū)動力和圖4中鐵質(zhì)導(dǎo)軌1水平方向所受到的驅(qū)動力可證明雙磁輪無反向間隙永磁非接觸前進驅(qū)動裝置可以消除驅(qū)動輪2與圓弧狀凸齒的鐵制導(dǎo)軌1之間的反向間隙。圖3中的水平力為0證明有反向間隙，而圖4水平力不為零則無反向間隙。

圓柱形永磁鐵為釹鐵硼材料的永磁鐵，該圓柱形永磁鐵在直徑方向上對半磁化，一半為N極，一半為S極，如圖所示，所有永磁鐵的磁極方向相同。

雙磁輪與導(dǎo)軌之間有一定間隙，并且雙磁輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，可以確保磁輪與導(dǎo)軌無反向間隙。

本實用新型中的驅(qū)動輪經(jīng)傳動軸與伺服電機5直連或通過聯(lián)軸器及軸承座連接，此方式用于驅(qū)動力較大或是剛度要求高的場合。

驅(qū)動輪與導(dǎo)軌在垂直方向留有一定的間隙，通過磁鐵與導(dǎo)軌凸齒的相互吸引提供牽引力。由于驅(qū)動輪與導(dǎo)軌無接觸，故該裝置具有較長的使用壽命。

本實用新型的永磁非接觸驅(qū)動裝置可用于永磁懸浮無塵傳送系統(tǒng)。圖中，導(dǎo)軌1為導(dǎo)磁材料，是固定的在運行路徑上方的，可按實際需求進行軌道鋪設(shè)。導(dǎo)軌的凸齒圓弧，其凹槽槽寬與凸齒齒寬相同，而導(dǎo)軌寬度與正下方的驅(qū)動輪等寬。驅(qū)動輪由非磁性鋁合金材料制造，由伺服電機帶動傳動軸進行旋轉(zhuǎn)，在驅(qū)動輪的外圓周表面等間距鑲嵌有永磁鐵，其間距與上方導(dǎo)軌齒寬相同，且永磁鐵與導(dǎo)軌凸齒對應(yīng)。驅(qū)動輪與導(dǎo)軌間存在一定的間隙，避免二者的接觸。當伺服電機帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)時，通過永磁鐵組與導(dǎo)軌間的吸引力實現(xiàn)驅(qū)動。由于導(dǎo)軌固定，驅(qū)動裝置將會帶動所在系統(tǒng)做直線運動，通過控制伺服電機旋轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)向可進一步控制系統(tǒng)的運動速度及方向。當然也可以反過來執(zhí)行，即使驅(qū)動裝置固定，導(dǎo)軌移動。

本實用新型基于直線驅(qū)動原理，維護方便，結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)保節(jié)能，低成本。