專利名稱：一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和排斥力)來推動的列車。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，行走時不需接觸地面，因此其阻力只有空氣的阻力。磁懸浮列車的最高速度可以達(dá)每小時500公里以上。磁懸浮技術(shù)的研究源于德國，早在1922年德國工程師赫爾曼 肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟實力的不斷加強，為提高交通運輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟發(fā)展的需要，德國、 日本等發(fā)達(dá)國家相繼開始籌劃進(jìn)行磁懸浮運輸系統(tǒng)的開發(fā)。目前磁懸浮列車技術(shù)接近成熟，由于其高速、安全、節(jié)能、低噪聲等優(yōu)點，使得其成為各國爭相發(fā)展的新一代交通工具， 但是由于高速上應(yīng)用的磁懸浮技術(shù)其技術(shù)復(fù)雜成本高，不利于在低速系統(tǒng)上運用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種容易實現(xiàn)、成本低的磁懸浮傳輸系統(tǒng)?？稍陂]環(huán)的水平方向或垂直方向上做循環(huán)運動。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)，包括懸浮單元、導(dǎo)向單元和推進(jìn)單元。其中，所述懸浮單元由上移動箱體磁陣列和路軌上的下固定箱體的磁陣列磁性地嚙合組成，所述推進(jìn)單元由裝在上移動箱體上的磁條和裝在下固定箱體的某一固定位置的可周期變換磁極的裝置構(gòu)成，所述導(dǎo)向單元由安裝在所述上移動箱體的導(dǎo)向輪與下固定箱體的固定導(dǎo)向桿構(gòu)成，所述導(dǎo)向桿與所述導(dǎo)向輪相互作用為轉(zhuǎn)向提供向心力。進(jìn)一步地，所述磁陣列由若干磁列平行且等間距地排布在所述上移動箱體上形成，所述磁列由若干長磁條與間隔條相間疊成且相鄰的所述長磁條磁軸相反，所述長磁條由磁軸一致的條形磁體水平銜接而成，所述磁軸正交于所述磁列。更進(jìn)一步地，所述上移動箱體由多節(jié)箱體構(gòu)成，所述箱體之間通過鉸鏈相連接。更進(jìn)一步地，所述多節(jié)箱體的每一節(jié)可以構(gòu)成閉環(huán)路軌上的獨立運行單元，多個所述獨立單元也可構(gòu)成閉環(huán)磁懸浮傳輸系統(tǒng)。更進(jìn)一步地，所述閉環(huán)路軌為水平方向設(shè)置或為垂直方向設(shè)置。更進(jìn)一步地，所述推進(jìn)單元由沿所述路軌設(shè)置的磁嚙條和設(shè)置在所述上移動箱體上的磁嚙裝置推動。所述磁嚙條由磁體與間隔條相疊合成，所述磁嚙條等間隔地平行地沿路軌方向排布，且相鄰的所述磁嚙條的磁軸方向相異。所述磁嚙裝置包含一個或多個磁嚙輪，所述多個磁嚙輪之間的間隔滿足插入所述磁嚙條，且無機械接觸，所述磁嚙輪由圓形基底及圓柱形磁體構(gòu)成，所述圓柱形磁體沿所述圓形基底內(nèi)邊沿嵌入式的等間距地排布，且相鄰的所述圓柱形磁體的磁軸方向相反。[0013]實施本實用新型實施例，能獲得結(jié)構(gòu)簡單、低耗能且性能穩(wěn)定的懸浮單元，具有不接觸推進(jìn)、造價低、效率高等優(yōu)點。

圖1是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)中懸浮單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)中推進(jìn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)中磁嚙輪的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)中懸浮單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)中推進(jìn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1、圖2、圖3，本實用新型中的磁懸浮傳輸系統(tǒng)由上移動箱體100和路軌上的下固定箱體101的磁陣列組成，懸浮單元由安裝在上移動箱體100的上板載永磁陣列102 及下固定箱體的永磁陣列103相互嚙合成，磁陣列結(jié)構(gòu)如圖2所示。磁陣列由相同的磁列200相互平行而等間隔的排布在上移動箱體100及路軌上的下固定箱體101上，其中間隔大小滿足插入另一箱體的磁陣列，磁列200由若干相同的長磁條201與間隔條202相間地層疊成，同時上下相鄰的長磁條的磁極方向相反，磁列的長度為上移動箱體的長度，長磁條201是由若干條形磁體保持磁軸一致銜接而成，圖中條形磁體上的黑色一端代表N極，上下的磁陣列相互嚙合時，上下磁陣列上的各相向的條形磁條的磁極相反。需要進(jìn)行說明的是，間隔條202為無磁性材料，例如陶瓷等非金屬材料。需要進(jìn)行說明的是，構(gòu)成磁陣列的磁體是永磁體或可以用通電線圈所產(chǎn)生的磁性體代替。推進(jìn)單元是由安裝在上移動箱體100左右兩側(cè)的磁列104與對應(yīng)安裝在下固定箱體101的磁鐵列105，磁列105是由若干個磁鐵300磁極交替向下間隔排列組成，在本實施例中優(yōu)選間隔大小為磁鐵300的大小；磁鐵列105優(yōu)選“U”形的電磁鐵301，電磁鐵301的兩端磁極302、303、凹陷腔304及電磁鐵與電磁鐵的間隔的大小與永磁鐵300的大小相當(dāng)， 磁列105接周期變換的交流電。需要進(jìn)行說明的是，懸浮單元、推進(jìn)單元的永磁鐵和電磁鐵的數(shù)量和尺寸以及上下磁陣列的磁列數(shù)量和尺寸根據(jù)上移動箱體100所承重決定。導(dǎo)向單元由圖1所示的導(dǎo)向桿106與導(dǎo)向輪107組成，導(dǎo)向輪107與導(dǎo)向桿106 之間留有空隙，在上移動箱體100直線運動時保證不相接觸，當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時，導(dǎo)向桿106反作用導(dǎo)向輪，為上移動箱體100導(dǎo)向提供所需的向心力。下固定箱體101形成環(huán)形磁懸浮通路和導(dǎo)向軌道。[0031]上移動箱體100由多節(jié)箱體組成，箱體與箱體之間通過鉸鏈相連，使得整個上移動箱體可以在水平或垂直的閉環(huán)磁懸浮通路上運行。需要進(jìn)行說明的是，上移動箱體100的每一節(jié)箱體可以在環(huán)形磁懸浮通路上作為獨立單元單獨運行，也可以把多個獨立單元作為整體在環(huán)形磁懸浮通路上運行。需要進(jìn)行說明的是，所述下固定箱體101為水平方向設(shè)置或為垂直方向設(shè)置，使得上移動箱體可以在水平方向或垂直方向上做循環(huán)運動。本實用新型的上移動箱體100上磁陣列插入下固定箱體101上的磁陣列后的狀態(tài)是使盡量多的磁列相互嚙合，并且兩磁陣列間無機械接觸，圖1是忽略上移動箱體的重量的懸浮狀態(tài)，實際中由于上移動箱體的重量使得上移動箱體上的磁陣列會下降一些，這時上移動懸浮板上的長磁條將受到原來等高的長磁條的向上的的吸引力，同時還受到下方相鄰的下固定箱體上的長磁條的排斥力的作用，兩個力的合力使得上移動箱體處于懸浮狀態(tài)，相反地，如果上移動箱體受到外力向上移動，上移動箱體上的每一長磁條將受原來等高相鄰的上方的下固定箱體的長磁條向下的排斥力和原來等高相鄰下方長磁條的吸引力的作用，合力將阻止上移動箱體上升，這種合力使終是指向平衡位置的，從而使得上移動箱體處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。當(dāng)上移動箱體運行時，由于磁鐵有同名磁極相斥，異名磁極相吸原理，本實用新型的推進(jìn)單元就是利用上移動箱體上的永磁體與安裝在下固定箱體上的電磁鐵形成的磁場相互作用產(chǎn)生的相斥力與相吸力使上移動箱體運行的；在位于下固定箱體上的電磁鐵的線圈流動著交流電，使得電磁鐵的軟鐵芯變成磁體，在某一運行狀態(tài)，上移動箱體上的永磁體的N極被位于靠前的下固定箱體上的電磁鐵的S極所吸引，同時又被位于靠后的下固定箱體上的電磁鐵的N極所排斥，這樣上移動箱體就有一定的速度往前運行，當(dāng)上移動箱體上的永磁體的N極剛好要越過下固定箱體上的電磁鐵的S極時，電磁鐵上的電流方向反轉(zhuǎn)過來，之前的S極于是變成了 N極，與此時位于上方的永磁體的N極磁極相反，產(chǎn)生排斥力作用于上移動箱體，使得上移動箱體能夠持續(xù)受到向前的運行的動力，上移動箱體的運行速度受電磁鐵里流動的交流電的頻率和電流控制，在本實施例中優(yōu)選運行速度為(Γ100米/ 秒范圍最為穩(wěn)定。當(dāng)上移動箱體需要轉(zhuǎn)彎時，原來不相接觸的導(dǎo)向輪和導(dǎo)向桿就相互作用，為上移動箱體提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力，保證能夠平穩(wěn)運行。圖4是本實用新型一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。推進(jìn)單元可由安裝在沿所述路軌設(shè)置的磁嚙條401與上移動箱體100上的的磁嚙裝置400嚙合推動。磁嚙條401由磁體402與間隔條相互疊成，并沿路軌方向磁軸交替且等間隔排布構(gòu)成。結(jié)合圖5，所述磁嚙裝置400包含一個或多個可旋轉(zhuǎn)的磁嚙輪500，且磁嚙輪與磁嚙輪之間的間隔滿足插入磁嚙條401，且不相接觸，磁嚙輪500由圓形基底501和圓柱形磁體502構(gòu)成。在圓形基底501上設(shè)置相應(yīng)的孔洞放置圓柱形磁體502，在所述圓形基底501 上的圓柱形磁體502等間隔的沿圓形基底501的內(nèi)邊沿設(shè)置偶數(shù)個，且圓柱形磁體502的磁軸交替排布。所述上移動箱體上的磁嚙條與磁嚙裝置磁嚙方式為在所述磁嚙輪的間隔不接觸的插入所述磁嚙條，且磁嚙輪上的圓柱形磁體的磁軸與磁嚙條上的磁體的磁軸等高且同向，所述磁嚙裝置的轉(zhuǎn)軸平行于所述路軌平面，且所述可旋轉(zhuǎn)磁嚙裝置的磁嚙輪垂直于路軌，磁嚙輪在電機的帶動下，由磁嚙輪上的圓柱形磁體與磁嚙條上的磁體相互作用推動上移動箱體前進(jìn)。 以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括懸浮單元、導(dǎo)向單元和推進(jìn)單元，所述懸浮單元由上移動箱體的磁陣列和路軌上的下固定箱體的磁陣列磁性地嚙合組成，所述推進(jìn)單元由裝在上移動箱體上的磁條和裝在下固定箱體的某一固定位置的可周期變換磁極的裝置構(gòu)成，所述導(dǎo)向單元由安裝在所述上移動箱體的導(dǎo)向輪與下固定箱體的固定導(dǎo)向桿構(gòu)成，所述導(dǎo)向桿與所述導(dǎo)向輪相互作用為轉(zhuǎn)向提供向心力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征還在于所述磁陣列由若干磁列平行且等間距地排布在所述上移動箱體上形成，所述磁列由若干長磁條與間隔條相間疊成且相鄰的所述長磁條磁軸相反，所述長磁條由磁軸一致的條形磁體水平銜接而成，所述磁軸垂直于所述磁列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征還在于所述上移動箱體由多節(jié)箱體構(gòu)成，所述箱體之間通過鉸鏈相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征還在于所述多節(jié)箱體的每一節(jié)可以構(gòu)成閉環(huán)路軌上的獨立運行單元，多個所述獨立單元也可構(gòu)成閉環(huán)磁懸浮傳輸系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征還在于所述閉環(huán)路軌為水平方向設(shè)置或為垂直方向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述推進(jìn)單元由沿所述路軌設(shè)置的磁嚙條和設(shè)置在所述上移動箱體上的磁嚙裝置推動；所述磁嚙條由磁體與間隔條相疊合成，所述磁嚙條等間隔地平行地沿路軌方向排布， 且相鄰的所述磁嚙條的磁軸方向相異；所述磁嚙裝置包含一個或多個磁嚙輪，所述多個磁嚙輪之間的間隔滿足插入所述磁嚙條，且無機械接觸，所述磁嚙輪由圓形基底及圓柱形磁體構(gòu)成，所述圓柱形磁體沿所述圓形基底內(nèi)邊沿嵌入式的等間距地排布，且相鄰的所述圓柱形磁體的磁軸方向相反。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種磁懸浮傳輸系統(tǒng)，包括懸浮單元、導(dǎo)向單元和推進(jìn)單元，其中所述懸浮單元由上移動箱體永磁陣列和下固定箱體永磁陣列磁性地嚙合組成，所述推進(jìn)單元由裝在上移動箱體上的磁條和裝在某一固定位置的可周期變換磁極的裝置構(gòu)成，所述導(dǎo)向單元由安裝在上移動箱體的導(dǎo)向輪與傳輸系統(tǒng)的固定導(dǎo)向桿構(gòu)成，所述導(dǎo)向桿與所述導(dǎo)向輪相互作用為轉(zhuǎn)向提供向心力，所述傳輸系統(tǒng)為水平或垂直方向閉環(huán)磁懸浮通路。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、低耗能且性能穩(wěn)定的懸浮單元，具有不接觸推進(jìn)、造價低、效率高等優(yōu)點。
文檔編號H02N15/00GK202011336SQ20112005013
公開日2011年10月19日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者徐平 申請人:徐平, 魏樂漢