CN101895181A

CN101895181A - 一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置

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Publication number: CN101895181A
Application number: CN2009100846762A
Authority: CN
Inventors: 应德贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-11-24

Abstract

本发明涉及一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴、柱形导磁芯体、右半轴；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接。本发明利用转动屏蔽体的连续旋转而使盘形永磁体的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。

Description

一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置

技术领域

本发明涉及一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，该装置包括柱形导磁芯体、盘形永磁体、转动屏蔽体；转动屏蔽体的蝶形端面体与柱形导磁芯体导磁连接。

背景技术

中国专利01139883.3公开了一种永磁感生发电装置，有发电线圈及永久磁体，所述的永久磁体是一个水平安装的圆盘式永久磁体，该永久磁体通过一个中心立柱与底座固定，该永久磁体的外面罩装一个旋转式磁屏蔽罩，该磁屏蔽罩通过轴承与中心立柱安装，该磁屏蔽罩上设有多个磁能释放窗口，该磁屏蔽罩底部装有从动皮带轮，所述的底座上设置有一个驱动电机，该驱动电机上装有拖动皮带轮，该拖动皮带轮与从动皮带轮皮带传动，所述的发电线圈安装在永久磁体一侧。本发明具有耗能小，发电效率高的优点。但是，该专利的屏蔽性能不够理想。因此，需要提供一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，本发明包括柱形导磁芯体、盘形永磁体，盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；转动屏蔽体中的蝶形端面体与柱形导磁芯体导磁连接；本发明利用转动屏蔽体的连续旋转而使盘形永磁体的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴、柱形导磁芯体、右半轴；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接。

本发明的目的还可以由下述技术方案实现：一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴、柱形导磁芯体、右半轴；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接；所述柱形导磁芯体上设置电磁发生装置；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，所述扇形面的圆心角为60°-90°；在所述机架上设置多个感应发电装置，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

本发明的目的还可以由下述技术方案实现：一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，所述机架上设有一个固定芯轴，该固定芯轴上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，该扇形面的圆心角为60°-90°；所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述固定芯轴上；在所述机架上设置多个感应发电装置，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明的转动屏蔽体与盘形永磁体同圆心等距安装，受力均匀，转动屏蔽体运动时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现转动屏蔽体转动，以达到在不同区域改变磁场强度的目的。

2、本发明的转动屏蔽体中的蝶形端面体与柱形导磁芯体导磁连接，可以提高导磁效率，有效降低蝶形端面体的厚度。

3、本发明的柱形导磁芯体上设置电磁线圈，该电磁线圈生成的磁场可以使蝶形端面体实现瞬间磁饱和，可以降低发电线圈的伴生磁场对转动屏蔽体的引力，降低输入功率。

4、本发明的转动屏蔽体采用一片硅钢板材卷绕成坯料，使用切裁成形工艺生产，由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，保持了该组织的连续性，因此，具有优异的导磁性能，屏蔽效果好。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图

图2是本发明实施例一的结构示意图

图3是本发明的转动屏蔽体结构示意图

图4是本发明的第二种转动屏蔽体结构

图5是本发明的第三种转动屏蔽体结构

图6是本发明实施例二的结构示意图

图7是本发明的转动屏蔽体叠压结构磁场分布示意图

图8是本发明的盘形永磁体磁场分布示意图

图9是本发明的屏蔽状态磁场分布示意图

图10是本发明的磁场叠加分布示意图

图11是本发明实施例三的结构示意图

具体实施方式

实施例一：

参见图1、图2、图3，本发明的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架1，该机架包括底板、左支架板11、右支架板12。所述机架上设有一个支承组件4，该支承组件包括左半轴41、柱形导磁芯体42、右半轴43；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体3，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体2；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体23、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体25；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件22、21安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接。

在本实施例中，支承组件由三段构成，中段是柱形导磁芯体，采用导磁材料(碳钢材料)，具有较好的导磁性能，左段是由不导磁材料(例如铝合金)制作的左半轴，右段是由不导磁材料制作的右半轴；左半轴、右半轴与柱形导磁芯体螺纹连接，支承组件与机架固定，柱形导磁芯体上固定安装盘形永磁体，固定方式是常规的技术手段，例如花键连接。

在本实施例中，盘形永磁体采用钕鉄硼材料，是一个圆盘形状的永磁体，包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；永磁体采用沿端面方向(或称轴向)充磁工艺制作，所述永磁体的两个圆环形端面分别呈N极、S极。

在本实施例中，所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成，所述硅钢片的厚度在0.1～1.5mm范围内，硅钢片层数在4～60层范围内，最优选的厚度是0.3mm，最优选的层数是10层。具体的制作方式是将一具有足够长度的硅钢薄板材使用模具卷绕成多层的矩形框坯料，然后使用切裁成形工艺切裁成如图4所显示的形状，由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，因此，具有优异的导磁性能。转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体26、27，连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体28；蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，扇形面的圆心角为60°-90°。本实施例采用圆心角为90°的蝶形端面体。

根据实际使用的需要，转动屏蔽体还可以采用图3所显示的结构，采用多层硅钢片叠压坯料切裁成蝶形端面体23，采用多层硅钢片叠压坯料模压成弧形的桥接侧壁体25，将上下对称设置的两个蝶形端面体使用紧固连接零件装配成一起，紧固连接零件选用导磁材料制作；再将转动连接件21、22与转动屏蔽体固定，转动连接件通过轴承将转动屏蔽体架设在左、右半轴上。

根据实际使用的需要，转动屏蔽体还可以采用图5显示的结构，采用多层硅钢片叠压坯料模压成带弧形边的蝶形端面体，使用导磁材料的紧固连接零件装配在一起。在图5显示的转动屏蔽体中，下蝶形端面体29带有一个弧形边30；上蝶形端面体33带有一个弧形边32；上下蝶形端面体通过弧形板31固定成一体。

在本实施例中，转动屏蔽体左端设置一个转动连接件22，右端设置一个连接件21，通过轴承安装在所述左、右半轴上；有一个动力输入轮24与所述转动连接件安装。该动力输入轮可以通过传动皮带与一个驱动电机动力连接，带动转动屏蔽体旋转。转动屏蔽体上的上、下蝶形端面体与盘形永磁体的两个圆环形端面磁极的距离保持在0.5-1毫米，桥接侧壁体与盘形永磁体的外柱面的距离保持在2-5毫米。

为了减少漏磁，减轻转动屏蔽体的重量，提高磁屏蔽效果，本发明特别设置了柱形导磁芯体，从结构上保证蝶形端面体与所述柱形导磁芯体具有高效的导磁连接。本发明所述的导磁连接是指两个蝶形端面体在连续的转动过程中都与柱形导磁芯体的两个端面保持最佳的磁隙(通常是0.01-0.1毫米)，蝶形端面体与柱形导磁芯体构成完整的磁力线通道。图8显示的是盘形永磁体在自由状态下的磁力线分布情况；图9显示的是盘形永磁体3加装了柱形导磁芯体42、转动屏蔽体以后的磁力线分布情况，此时，磁力线沿转动屏蔽体的桥接侧壁体和柱形导磁芯体两条磁通路分布，蝶形端面体上的磁力线分布也更加均匀，由此，可以减少蝶形端面体的厚度。

参见图2，本实施例公开了将本发明应用于发电装置的情况，在本实施例中，在所述机架的左支架板11、右支架板12上设置多个感应发电装置5，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧，该发电装置是带有感应线圈的装置。当转动屏蔽体以一定转速连续旋转时，感应线圈周围的磁场强度将连续变化，感应线圈将感应发电。本实施例公开的技术方案是卧式方案，支承组件按水平方向设置；本发明还可以设计成立式方案，在立式方案中，支承组件按竖直方向设置，其它零件的连接关系不变。

实施例二：

本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。

参见图6，本实施例的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架100，所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴401、柱形导磁芯体402、右半轴403；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体300，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体200；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接；所述柱形导磁芯体上设置电磁发生装置404；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，所述扇形面的圆心角为60°-90°，优选的圆心角为90°；在所述机架上设置多个感应发电装置500，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。本实施例所采用感应发电装置包括常规的感应鉄芯、感应发电线圈，属于现有技术内容。本实施例所采用电磁发生装置包括脉冲电流发生电路、电磁线圈，当脉冲电流发生电路向电磁线圈输入脉冲电流时，电磁线圈就产生一个磁场。脉冲电流发生电路和电磁线圈都可以采用现有技术中公开的内容。

参见图10，本实施例与实施例一的区别主要是在柱形导磁芯体上设置电磁发生装置404。本实施例中的转动屏蔽体在转动中可以改变感应发电装置周围的磁场强度，使发电装置产生感应电流，同时，感应发电线圈也必然产生一个伴生磁场吸引转动屏蔽体，给转动屏蔽体的旋转增加阻力。为了降低感应发电线圈产生的伴生磁场对屏蔽体的引力，此时可以给电磁发生装置中的电磁线圈提供一个脉冲电流，使其产生一个与感应发电线圈的伴生磁场相反的磁场，该磁场通过柱形导磁芯体传导到转动屏蔽体的蝶形端面体上，使蝶形端面体达到瞬间磁饱和，将伴生磁场对屏蔽体的引力消弱。有助于转动屏蔽板的旋转运动。本实施例公开的技术方案是卧式方案，还可以设计成立式方案。

实施例三：

参见图11，本实施例的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架605，所述机架上设有一个固定芯轴604，该固定芯轴上安装有盘形永磁体606，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体602；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，扇形面的圆心角为60°-90°，优选的圆心角为90°；所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述固定芯轴上；在所述机架上设置多个感应发电装置603，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。为了有助于转动屏蔽板的旋转运动，固定芯轴与盘形永磁体之间设置一个导磁套管601，所述蝶形端面体与所述导磁套管导磁连接；所述导磁套管上设置电磁发生装置607。本实施例公开的技术方案是卧式方案，也可设计成立式方案。

Claims

1.一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴、柱形导磁芯体、右半轴；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接。

2.根据权利要求1所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，所述扇形面的圆心角为60°-90°。

3.根据权利要求2所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成。

4.根据权利要求3所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

5.根据权利要求4所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：在所述机架上设置多个感应发电装置，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧。

6.一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：所述机架上设有一个支承组件，该支承组件包括左半轴、柱形导磁芯体、右半轴；所述柱形导磁芯体上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述左、右半轴上；所述蝶形端面体与所述柱形导磁芯体导磁连接；所述柱形导磁芯体上设置电磁发生装置；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，所述扇形面的圆心角为60°-90°；在所述机架上设置多个感应发电装置，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

7.根据权利要求6所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成。

8.一种盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：所述机架上设有一个固定芯轴，该固定芯轴上安装有盘形永磁体，所述盘形永磁体外罩设一个转动屏蔽体；所述转动屏蔽体包括上下对称设置的两个蝶形端面体、连接所述蝶形端面体的桥接侧壁体；所述转动屏蔽体的蝶形端面体是呈轴对称设置的两个扇形面构成，所述扇形面的圆心角为60°-90°；所述转动屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述盘形永磁体包括两个圆环形端面磁极、外柱面、中心圆孔；所述转动屏蔽体通过转动连接件安装在所述固定芯轴上；在所述机架上设置多个感应发电装置，该感应发电装置设置在盘形永磁体两侧；有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

9.根据权利要求8所述的盘形永磁体薄壳式屏蔽装置，其特征在于：所述固定芯轴与盘形永磁体之间设置一个导磁套管，所述蝶形端面体与所述导磁套管导磁连接；所述导磁套管上设置电磁发生装置。