CN101938202A

CN101938202A - 一种筒形永磁体的转动屏蔽装置

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Publication number: CN101938202A
Application number: CN2009100880072A
Authority: CN
Inventors: 应德贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明涉及一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架，在所述机架上设有一个中心轴，在所述中心轴上安装有导磁芯筒；在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体，所述转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板和安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板；在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板上各设有一个转动连接件，所述转动屏蔽体通过转动连接件与所述中心轴转动安装；所述导磁端板与所述导磁芯筒导磁连接。采用导磁端板的设计，可使转动屏蔽体与导磁芯筒构成导磁回路，当瓦形屏蔽板转动时，该瓦形屏蔽板不断切换两筒形永磁体磁场的屏蔽区域，使得感应发电装置产生感应电流。

Description

一种筒形永磁体的转动屏蔽装置

技术领域

本发明涉及一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，特别涉及一种安装有筒形永磁体、导磁芯筒和转动屏蔽体的屏蔽装置，在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体；该转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板和安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板；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。

背景技术

专利号为ZL200610113824.5公开了一种用于屏蔽强磁场的多层复合结构的磁屏蔽装置，其特征在于，采用多层复合结构，从外到内包括三层：一硅钢部件，为中间层；一合金部件，为内层；一螺线管线圈，为外层；将合金部件置于硅钢部件内部，在合金部件的外部置有螺线管线圈。这种磁屏蔽装置的屏蔽效果好，结构简单，制作方便，但是该专利受整体结构限制，只适用于屏蔽强磁场的光电倍增管，其功能单一，不能进行磁能转换；因此，需要提供一种筒形永磁体的转动屏蔽装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，该屏蔽装置有一个导磁芯筒，在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体；该转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板和安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板；该屏蔽装置通过动力输入轮带动转动屏蔽体作旋转运动。本发明利用转动屏蔽体的连续旋转而使筒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：一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架，在所述机架上设有一个中心轴，在所述中心轴上安装有导磁芯筒；在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，所述筒形永磁体包括圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体，所述转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板和安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板；该瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板上各设有一个转动连接件，所述转动屏蔽体通过转动连接件与所述中心轴转动安装；所述导磁端板与所述导磁芯筒导磁连接。

本发明的目的还可以由下述技术方案实现：一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：在所述机架上设有一个中心轴，在所述中心轴上安装有导磁芯筒，在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，所述筒形永磁体包括圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体，该转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板；该瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在该瓦形屏蔽板两端设有转动连接件，所述瓦形屏蔽板通过转动连接件与所述中心轴转动安装；在所述导磁芯筒的两端设有导磁端板；该导磁端板与所述瓦形屏蔽板导磁连接。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明采用在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体的设计，可实现转动屏蔽体绕中心轴旋转运动，该转动屏蔽体的两个瓦形屏蔽板通过转动连接件与筒形永磁体同轴等距安装，具有受力均匀特点；使得筒形永磁体对瓦形屏蔽板干扰小，只需通过动力输入轮输入较小的功率，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、本发明采用导磁端板的设计，可使转动屏蔽体与导磁芯筒构成导磁回路，当瓦形屏蔽板转动时，该瓦形屏蔽板不断切换两筒形永磁体磁场的屏蔽区域，使得感应发电装置产生感应电流；

3、本发明在所述导磁端板上安装有电磁发生装置，可在该电磁发生装置上间歇输入电流，使两个导磁端板各产生两个磁场，该磁场的磁极均与筒形永磁体的外柱面磁极和内柱面磁极对应；在电流的作用下，分布在导磁端板内的磁力线导入瓦形屏蔽板，并促使从筒形永磁体的外柱面磁极导入瓦形屏蔽板内的磁力线瞬间饱和并穿透瓦形屏蔽板，此时感应发电装置与瓦形屏蔽板之间形成一个同磁极的排斥磁场，可减小一部分感应发电装置对瓦形屏蔽板产生的吸引力，有助于瓦形屏蔽板的旋转运动；

4、本发明的瓦形屏蔽板采用多层硅钢片叠压结构，该瓦形屏蔽板材质均匀，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是本发明实施例一的立体图

图2是本发明实施例一的结构示意图(纵剖视图)

图3是本发明实施例一中转动屏蔽体的示意图

图4是本发明实施例一中瓦形屏蔽板的示意图

图5是本发明实施例一中转动连接件的示意图

图6是本发明实施例一中感应发电装置的示意图

图7是本发明中筒形永磁体的示意图

图8是本发明实施例一中加装导磁端板的磁场分布示意图

图9是本发明实施例一中加装电磁发生装置的磁场分布示意图

图10是本发明实施例二的立体图

图11是本发明实施例二的结构示意图(纵剖视图)

具体实施方式

实施例一

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本实施例的筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架1，在所述机架上水平设有一个中心轴2，该中心轴两端固定在机架上，在所述中心轴上安装有导磁芯筒3；在所述导磁芯筒外固定安装一个筒形永磁体4，固定方式是常规的技术手段，例如粘接固定；所述筒形永磁体包括圆环形端面5、外柱面磁极6、内柱面磁极7；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体8，所述转动屏蔽体包括两个与中心轴呈轴对称的水平设置的瓦形屏蔽板9和垂直安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板10，该导磁端板覆盖在筒形永磁体的圆环形端面上；本实施例中该导磁端板为蝶形导磁端板，所述的瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板上各设有一个转动连接件11，所述转动屏蔽体通过转动连接件与所述中心轴转动安装；在所述导磁端板与所述导磁芯筒之间设有磁隙12，该导磁端板与导磁芯筒是导磁连接；该种结构可保证转动屏蔽体与导磁芯筒之间形成导磁回路。本发明所述的导磁连接是指当转动屏蔽体在连续转动过程中，所述导磁端板的内弧边沿与导磁芯筒左、右两端面的圆形边沿保持最佳的磁隙，本实施例中所述的磁隙在0.1～0.8mm之间，转动屏蔽体与导磁芯筒构成完整的磁力线通道。

本实施例中所述的两个瓦形屏蔽板的材质、大小、形状均相同；两个导磁端板的材质、大小、形状也均相同。本实施例中所述的转动连接件采用塑料、铝合金、不锈钢、炭素纤维等不导磁的材料制成；参见图2、图5所示，所述的两个转动连接件与导磁端板固定连接，在所述的两个转动连接件内各设有一个轴承13，通过以上结构可实现转动屏蔽体与中心轴的转动连接；有一个动力输入轮14与所述的转动连接件安装。参见图7所示，在本实施例中，所述的筒形永磁体采用钕铁硼材料，是一个圆筒形状的永磁体，包括两个圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；永磁体采用沿圆柱面方向充磁工艺制作，该种永磁体具有使用年限长能耗低的优点。设定本实施例中的筒形永磁体外柱面磁极为N极，内柱面磁极为S极。为保证转动屏蔽体受力均匀，稳定转动，本实施例中其中一个瓦形屏蔽板到所述筒形永磁体的外柱面磁极的距离与所述另一个瓦形屏蔽板到所述筒形永磁体的外柱面磁极的距离数值相等，该距离的数值为0.1～0.8mm，本实施例中为0.5mm；所述的左、右两个导磁端板到筒形永磁体的圆环形端面相等。

参见图2、图6所示，本实施例所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置可以应用于一个发电装置，该发电装置的设计方案是：将动力输入轮外接一个驱动电机，通过驱动电机带动转动屏蔽体转动；在所述机架上安装有与筒形永磁体的外柱面磁极位置对应的感应发电装置15，并环绕设置在筒形永磁体外；该感应发电装置是带有感应线圈(图中未显示)的装置；该发电装置的设计方案利用旋转磁屏蔽原理产生电能；当瓦形屏蔽板以一定转速连续转动时，瓦形屏蔽板每经过一次感应发电装置所处位置时，将使通过感应发电装置的磁场强度发生变化，使磁通量变化并产生电能，通过感应发电装置将电能输出。

所述的转动连接件可对转动屏蔽体起到定位作用，以保证筒形永磁体距瓦形屏蔽板之间距离相等，确保转动屏蔽体转动顺畅；该转动连接件整体采用不导磁材料(不锈钢材料或者铝合金材料)制成，不会被永磁体吸附，便于安装。

参见图3、图4所示，所述的瓦形屏蔽板采用多层硅钢片16叠压构成，其厚度在0.5～15mm之间，最优选的厚度是3mm，硅钢片层数在3～40之间，最优选的层数是10层；所述的瓦形屏蔽板的断面弧长对应的圆心角为60°～90°(图中角度a)；具体的制作方式是一片硅钢板材卷绕成多层，然后使用切裁成形工艺加工成瓦形的屏蔽板；所述的导磁端板也采用多层硅钢片叠压构成，其厚度在0.5～15mm之间，最优选的厚度是3mm，硅钢片层数在3～40之间，最优选的层数是10层；具体的制作方式是一片硅钢板材卷绕成多层，然后使用切裁成形工艺加工成蝶形的屏蔽板。由于上述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，采用该种材料制成的瓦形屏蔽板和导磁端板重量轻，材质均匀，取材容易；为磁场建立一个磁力线快速通道。

参见图2、图8所示，为了减少漏磁，提高磁屏蔽效果，本实施例采用导磁芯筒的设计，该导磁芯筒采用导磁材料(碳钢材料)，具有较好的导磁性能。所述的导磁芯筒可与所述转动屏蔽体形成导磁回路；当瓦形屏蔽板屏蔽筒形永磁体的部分外柱面磁极后；此时，筒形永磁体的N极磁力线17沿瓦形屏蔽板内的各硅钢片层间的导磁通道分布，磁力线的走向向左、右分布，并沿该瓦形屏蔽板分别导入位于瓦形屏蔽板两侧的导磁端板内，磁力线继续经导磁端板导入与之导磁连接的导磁芯筒内，并经导磁芯筒导回筒形永磁体的S极(图中虚线表示中心轴的中心线)；保证了磁路畅通。

参见图2所示，本实施例可在所述转动屏蔽体的两个导磁端板上各安装两个电磁发生装置18，该电磁发生装置的断面弧长对应的圆心角与所述的瓦形屏蔽板的断面弧长对应的圆心角相同；且位于左侧导磁端板上的两个电磁发生装置成轴对称设置，位于右侧导磁端板上的两个电磁发生装置也成轴对称设置，所述左侧导磁端板上的两个电磁发生装置与右侧导磁端板上的两个电磁发生装置位置对应设置。本实施例所采用的电磁发生装置包括脉冲电流发生电路、电磁线圈托架、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。

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，使感应发电装置产生感应电流，同时，感应发电装置也必然产生一个伴生磁场吸引转动屏蔽体上的瓦形屏蔽板，给转动屏蔽体的旋转增加阻力；参见图9所示，为了降低感应发电装置产生的伴生磁场对瓦形屏蔽板的吸引力，可在所述电磁发生装置上间歇输入电流，使两个导磁端板各产生两个磁场，该磁场的磁极均与筒形永磁体的N极和S极对应；在电流的作用下，该磁场分布在导磁端板内的N极磁力线19导入瓦形屏蔽板，并促使从筒形永磁体的N极导入瓦形屏蔽板内的N极磁力线20瞬间饱和并穿透瓦形屏蔽板，此时感应发电装置与瓦形屏蔽板之间形成一个同磁极的排斥磁场，可减小一部分感应发电装置对瓦形屏蔽板产生的吸引力，有助于瓦形屏蔽板的旋转运动。

本实施例公开的技术方案是卧式方案，中心轴按水平方向设置；本发明还可以设计成立式方案，在立式方案中，中心轴按竖直方向设置，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10、图11、图7所示，本实施例的筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架101，在所述机架上水平设有一个中心轴102，该中心轴两端固定在机架上，在所述中心轴上安装有导磁芯筒103，该导磁芯筒两端通过限位卡圈与中心轴固定，在所述导磁芯筒外固定安装一个筒形永磁体104，固定方式是常规的技术手段，例如粘接固定；所述筒形永磁体包括圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体105，该转动屏蔽体包括两个与中心轴呈轴对称的水平设置的瓦形屏蔽板106；该瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在该瓦形屏蔽板两端设有转动连接件107，本实施例中该转动连接件为盘形，所述瓦形屏蔽板通过转动连接件与所述中心轴转动安装；在所述导磁芯筒的两端垂直设有导磁端板108，该导磁端板覆盖在筒形永磁体的圆环形端面上；本实施例中该导磁端板为盘形导磁端板；在所述导磁端板的盘形边沿与所述瓦形屏蔽板之间设有磁隙109，该导磁端板与所述瓦形屏蔽板导磁连接；该种结构可保证瓦形屏蔽板与导磁芯筒之间形成导磁回路。本发明所述的导磁连接是指当转动屏蔽体在连续转动过程中，所述导磁端板的外弧边沿与瓦形屏蔽板内弧面保持最佳的磁隙，本实施例中所述的磁隙在0.1-0.8mm之间，瓦形屏蔽板与导磁芯筒构成完整的磁力线通道。

Claims

1.一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：在所述机架上设有一个中心轴，在所述中心轴上安装有导磁芯筒；在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，所述筒形永磁体包括圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体，所述转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板和安装在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板；该瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在所述瓦形屏蔽板两端的导磁端板上各设有一个转动连接件，所述转动屏蔽体通过转动连接件与所述中心轴转动安装；所述导磁端板与所述导磁芯筒导磁连接。

2.根据权利要求1所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：在所述导磁端板上安装有电磁发生装置。

3.根据权利要求2所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：有一个动力输入轮与所述转动连接件安装。

4.根据权利要求1所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：所述其中一个瓦形屏蔽板到所述筒形永磁体的外柱面磁极的距离与所述另一个瓦形屏蔽板到所述筒形永磁体的外柱面磁极的距离数值相等，该距离的数值为0.1～0.8mm。

5.根据权利要求1所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：在所述机架上安装有与筒形永磁体的外柱面磁极位置对应的感应发电装置。

6.根据权利要求1所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：所述瓦形屏蔽板采用多层硅钢片叠压结构。

7.根据权利要求6所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：所述的瓦形屏蔽板厚度在0.5～15mm之间。

8.根据权利要求7所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：所述硅钢片层数在3～40之间。

9.一种筒形永磁体的转动屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：在所述机架上设有一个中心轴，在所述中心轴上安装有导磁芯筒，在所述导磁芯筒外设置有一个筒形永磁体，所述筒形永磁体包括圆环形端面、外柱面磁极、内柱面磁极；在所述筒形永磁体外设有一个转动屏蔽体，该转动屏蔽体包括两个呈轴对称设置的瓦形屏蔽板；该瓦形屏蔽板覆盖在筒形永磁体的外柱面磁极上，在该瓦形屏蔽板两端设有转动连接件，所述瓦形屏蔽板通过转动连接件与所述中心轴转动安装；在所述导磁芯筒的两端设有导磁端板；该导磁端板覆盖在筒形永磁体的圆环形端面上并与所述瓦形屏蔽板导磁连接。

10.根据权利要求9所述的筒形永磁体的转动屏蔽装置，其特征在于：在所述导磁端板上安装有电磁发生装置。