CN101997349A

CN101997349A - 一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置

Info

Publication number: CN101997349A
Application number: CN2009100909795A
Authority: CN
Inventors: 应德贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明涉及一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外罩设一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面平行设置的冂形屏蔽板、ㄩ形移动托架；所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。本发明利用屏蔽体组件的连续往复移动而使永磁体周围的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。

Description

一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置

技术领域

本发明涉及一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置，该装置的长方体形永磁体的一个磁极面上罩设一个沿该磁极面往复移动的屏蔽体组件；屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。

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，结构复杂。因此，需要提供一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置，本发明包括一长方体形的永磁体，一个沿该永磁体的一个磁极面往复移动的屏蔽体组件；屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构；本发明利用屏蔽体组件的连续往复移动而使永磁体周围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：一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置，有一个机架，所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外罩设一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面平行设置的冂形屏蔽板、ㄩ形移动托架；所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明的冂形屏蔽板的顶部平板平行设置在永磁体的N极面上(或者S极面上)，冂形屏蔽板上各点受力均匀，屏蔽体组件运动时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现屏蔽体组件往复运动，以达到在不同区域改变磁场强度的目的。

2、本发明的屏蔽体组件上设置电磁发生装置，电磁发生装置产生的反向磁场可使冂形屏蔽板达到瞬间磁饱和，且有少量的磁溢出，可以降低发电线圈的伴生磁场对屏蔽体组件运动产生的阻力，还利用了两个相反方向磁场间的斥力，能够达到降低输入功率的目的。

3、本发明的冂形屏蔽板采用一片硅钢板材卷绕成坯料，使用切裁成形工艺生产，由于该成形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是本发明的俯视结构示意图

图3是本发明的屏蔽体组件主视结构图(图2的A-A剖视图)

图4是本发明实施例二的屏蔽体组件结构示意图

图5是本发明实施例二的屏蔽体叠压结构示意图

图6是本发明的磁场叠加分布示意图

图7是本发明实施例三的结构示意图

图8是本发明实施例三的纵剖面图

具体实施方式

实施例一：

参见图1、图2、图3，本发明的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，有一个机架1，所述机架中部设置长方体形的永磁体3，所述永磁体外罩设一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件2，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面(或者S极平面)平行设置的冂形屏蔽板、ㄩ形移动托架；所述屏蔽体组件通过滑轨机构4与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构5。

在本实施例中，机架是一个矩形框架式结构，包括四个边框(两个端框102、两个边框103)、一个水平支架板101，机架下部设置四个支承立柱104，机架由不导磁材料(例如铝合金)制作。水平支架板的两端与机架的端框固定，水平支架板上的中部设置长方体形永磁体。所述永磁体采用钕铁硼材料，包括上下两个长方形磁极面，即N极面和S极面，水平支架板上设置凸起的挡边，长方体形的永磁体卡装在水平支架板上，或者粘固在水平支架板上，可以N极面向上也可以是S极面向上，本实施例是N极面向上设置，所有描述按照N极面向上设置进行，反之则按照S极面向上设置进行描述。水平支架板也可以设计成与永磁体的S极面大小相当，两端通过支撑筋与机架的端框固定的方式，固定方式属于现有技术，此处不作详述。

在本实施例中，屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面平行设置的冂形屏蔽板201、ㄩ形移动托架202；冂形屏蔽板与ㄩ形移动托架固定安装。冂形屏蔽板的两侧壁板与冂形屏蔽板的顶部平板也可以分体设置，侧壁板与顶部平板导磁连接，所述分体设置是指顶部平板、两侧壁板由单独的三块板拼装在一起，构成图3显示的冂形屏蔽板结构。

在本实施例中，所述冂形屏蔽板的两侧壁板间距大于所述永磁体的N极面的宽度，所述冂形屏蔽板的顶部平板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一。所述冂形屏蔽板的顶部平板与所述永磁体的N极面的间隙为0.5-3毫米，在本实施例中可以在0.5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0.7毫米。

在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述永磁体平行设置的两条圆柱形导轨401、与圆柱形导轨滑动套装的支承套402；所述支承套与所述屏蔽体组件中的ㄩ形移动托架固定，圆柱形导轨与机架的端框固定。滑轨机构既可以设置在移动托架外侧与机架边框103之间的位置(如图3所示)，也可以设置在移动托架内侧。

在本实施例中，所述直线往复式驱动机构包括驱动电机501、主动齿轮502、与所述永磁体平行设置的固定齿条503、控制电路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏蔽体组件中的移动托架上，所述固定齿条设置在所述机架上，并与所述永磁体平行设置。参见图3，固定齿条设置在移动托架外侧，即移动托架与机架边框103之间的位置。控制电路属于现有技术，控制电路的作用是控制驱动电机正向驱动和反向驱动，控制屏蔽体组件正向移动的距离和反向移动的距离，控制屏蔽体组件的运动速度等。本实施例中的驱动电机是步进电机。

在本实施例中，当冂形屏蔽板沿永磁体表面往复移动时，可使永磁体周围的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。

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5，在本实施例中，屏蔽体组件中的冂形屏蔽板，其两侧壁板末端的导磁端面411相对设置；所述冂形屏蔽板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；所述屏蔽板的厚度为0.5-15毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-70层。所述硅钢片的厚度在0.1～1.5mm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，然后使用切裁成型工艺切裁成如图5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。

参见图4，在本实施例中，所述长方体形的永磁体的S极面上设置导磁底板7，所述的导磁底板设置在水平支架板101与长方体形的永磁体之间；所述冂形屏蔽板的侧壁板的导磁端面411分别与所述的导磁底板两侧的导磁端面712导磁连接，导磁通路的路径方向一致，导磁效率高。

在本实施例中，所述侧壁板的导磁端面的宽度相当于导磁底板长度的二分之一，所述导磁底板的长度、宽度与所述永磁体的S极面的长度、宽度相同。

实施例三：

参见图7、图8(图7是本实施例的横剖面图)，本实施例公开了将本发明应用于发电装置的情况，本实施例是在实施例二基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施例二相同或者类似的部分，请参考实施例二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。在本实施例中，所述长方体形的永磁体的S极面上设置(粘固)导磁底板，所述的导磁底板固定在水平支架板；所述冂形屏蔽板与所述的导磁底板导磁连接；所述机架的上部设置感应发电组件6，感应发电组件包括感应发电线圈(图中没有显示)、导磁铁心601；所述导磁铁心与所述永磁体的N极面对应设置。本实施例公开的技术方案是卧式方案，感应发电组件设置在机架的上支架板105上。本发明还可以设计成立式方案。当屏蔽体组件在直线往复式驱动机构驱动下以一定速度运动时，感应发电线圈周围的磁场强度将连续变化，感应发电线圈将感应发电。

在本实施例中，所述冂形屏蔽板的两侧壁板间距大于所述永磁体的N极面的宽度，所述冂形屏蔽板的顶部平板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一。所述侧壁板的导磁端面的宽度相当于导磁底板长度的二分之一，所述导磁底板的长度、宽度与所述永磁体的S极面的长度、宽度相同。所述屏可以在0.5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0.7毫米。本发明所述的导磁连接是指往复移动的冂形屏蔽板在连续的移动过程中都与所述的导磁底板保持最佳的磁隙(通常是0.01-0.1毫米)。

为了降低屏蔽体组件运动阻力，所述往复移动屏蔽体组件中的冂形屏蔽板的侧壁板上设置电磁发生装置。所述的电磁发生装置包括套装在侧壁板上的电磁线圈、向电磁线圈提供脉冲电流的脉冲发生器、控制电路，当脉冲发生器向电磁线圈输入脉冲电流时，电磁线圈就产生一个磁场。电磁发生装置属于现有技术的范畴，可以采用现有技术中公开的内容。本实施例所采用感应发电装置包括常规的感应铁芯、感应发电线圈，属于现有技术内容。

参见图6，感应发电组件产生感应电流的同时，感应发电线圈也必然产生一个伴生磁场B吸引冂形屏蔽板，给屏蔽体组件的往复运动增加阻力。为了降低感应发电线圈产生的伴生磁场对冂形屏蔽板的引力，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C，该磁场与永磁体产生的磁场A共享冂形屏蔽板上的导磁通道，使冂形屏蔽板的顶部平板达到瞬间磁饱和，可以降低发电线圈的伴生磁场对屏蔽体组件运动产生的阻力，还利用了两个相反方向磁场间的斥力，能够达到降低输入功率的目的。

Claims

1.一种长方永磁体往复式移动屏蔽装置，有一个机架，其特征在于：所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外罩设一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面平行设置的冂形屏蔽板、ㄩ形移动托架；所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。

2.根据权利要求1所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述滑轨机构包括与所述永磁体平行设置的圆柱形导轨、与圆柱形导轨滑动套装的支承套；所述支承套与所述屏蔽体组件中的移动托架固定。

3.根据权利要求2所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述直线往复式驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、与所述永磁体平行设置的固定齿条、控制电路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述支承套上，所述固定齿条设置在所述机架上，并与所述永磁体平行设置。

4.根据权利要求3所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述冂形屏蔽板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；所述屏蔽板的厚度为0.5-15毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-70层。

5.根据权利要求1或4所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述冂形屏蔽板的两侧壁板间距大于所述永磁体的N极面的宽度，所述冂形屏蔽板的顶部平板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一。

6.根据权利要求5所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述机架的上部设置感应发电组件，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心；所述导磁铁心与所述永磁体的N极面对应设置。

7.根据权利要求6所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述冂形屏蔽板的两侧壁板上设置电磁发生装置。

8.根据权利要求7所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述冂形屏蔽板的顶部平板与所述永磁体的N极面的间隙为0.5-3毫米。

9.根据权利要求3所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述永磁体的S极面上设一导磁底板。

10.根据权利要求9所述的长方永磁体往复式移动屏蔽装置，其特征在于：所述冂形屏蔽板的顶部平板与所述永磁体的N极面的间隙为0.5-3毫米。