CN102910087A - 一种螺旋桨驱动永磁悬浮车 - Google Patents

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董天午
刘本东
王跃宗
杜肖
吴育德
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Abstract

一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，包括有车导轨、车体、车载永磁体、导轨永磁体、底座。两条车导轨平行固定安装于底座上；车体的横截面形状呈倒凸字型，凸起的部分位于两平行车导轨之间，在车导轨上安装导轨永磁体，并在车体上导轨永磁体的上方安装车载永磁体，导轨永磁体和车载永磁体在水平方向上位置相同，采用相同的极性对应安装，即N极对应N极，或S极对应S极。该发明具有结构新颖、节约能源、成本低廉、故障率低、性能稳定等优点。本发明可以作为乘坐类列车使用，也可作为科技模型进行科技教育或作为智力开发玩具等使用。

Description

一种螺旋桨驱动永磁悬浮车
技术领域
本发明是一种螺旋桨驱动永磁悬浮车。具体为一种以同极相斥的原理为基础的永磁悬浮车，其驱动采用高速螺旋桨驱动。本发明属于交通工具领域、交通工具模型、模型展览等领域。
背景技术
传统列车车轮与轨道间有较大磨擦，部件易损坏、能量损失大、乘坐舒适性差。近期发展的电磁悬浮列车采用电磁线圈，经过对线圈通电产生电磁场，利用磁铁同性相斥原理而设计的磁悬浮列车，或利用磁铁异性相吸原理而设计的磁悬浮列车，一般采用直线电机作为前进的动力。这种电磁悬浮列车需要较多电力使车体悬浮起来，耗电量大，在悬浮和前进驱动等方面的结构和控制复杂、故障率高、性能不稳定，而且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于简化磁悬浮车的结构和列车控制系统，同时充分发挥磁悬浮车摩擦阻力小和零部件维护工作量小等特点。
一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，包括有车导轨、车体、车载永磁体、导轨永磁体、底座。
两条车导轨平行固定安装于底座上；车体的横截面形状呈倒凸字型，凸起的部分位于两平行车导轨之间，在车导轨上安装导轨永磁体，并在车体上导轨永磁体的上方安装车载永磁体，导轨永磁体和车载永磁体在水平方向上位置相同，采用相同的极性对应安装，即N极对应N极，或S极对应S极。根据永磁体同极相斥原理使车体悬浮于导轨的上方。
在所述凸起部分车体的两侧装有导向装置，导向装置的一侧与车体固定连接，另一侧与车导轨接触并且能够与车导轨之间产生相对运动。
在车体上装有控制器，在车体的两端分别安装驱动电机一和驱动电机二，驱动电机一和驱动电机二上分别安装有螺旋桨一和螺旋桨二，驱动电机一和驱动电机二分别与控制器的控制端相连，控制器控制驱动电机一和驱动电机二旋转；左端的驱动电机一带动螺旋桨一旋转，使车体向右运动，右端的驱动电机二带动螺旋桨二旋转，推动车体往左运动。遥控接收模块与控制器相连。
在车体上装有传感器，传感器的输出端与控制器输入端相连，传感器将信号传给控制器，控制器依此信号判断车体的位置，进而发出控制驱动电机一和驱动电机二的控制信号，控制车体的启动、停止等运动状态。
车导轨采为高强不导磁聚合材料或金属材料。
导向装置为滚动装置，或滑动摩擦装置。悬浮的车体在处于平衡状态时，导向装置不与导轨产生阻力，车体大部分时间处于平衡状态，因此其摩擦阻力很小。
在车体上装有碳刷，碳刷分别与导电导轨相导通用于为车体供电。
所述的驱动电机一和驱动电机二也可采用内燃机代替。
本发明可以取得如下有益效果：
本发明提出了一种采用永磁体悬浮列车，采用螺旋桨驱动。该发明具有结构新颖、节约能源、成本低廉、故障率低、性能稳定等优点。本发明可以作为乘坐类列车使用，也可作为科技模型进行科技教育或作为智力开发玩具等使用。
附图说明
图1：本发明的主视图
图2：本发明的剖视图
图3：本发明的系统控制框图
图中：1.车导轨，2.螺旋桨一，3.驱动电机一，4.电机支架一，5.车体，6.控制器，7.遥控接收模块，8.车载永磁体，9.导轨永磁体，10.驱动电机二，11.螺旋桨二，12.电机支架二，13.导向装置，14.碳刷一，15.传感器一，16.传感器二，17.碳刷二，18.底座，19.导电导轨一，20.导电导轨二。
具体实施方式：
结合附图1-图2采用常规加工进行设计、加工和组装。
将两条车导轨1平行地安装在底座18上，将导电导轨一19和导电导轨二20分别平行地安装在两条车导轨1上，两条车导轨1可选为高强不导磁聚合材料，也可选为金属材料。若车导轨选为金属材料，车导轨和导电导轨可通过绝缘子连接。
在两条车导轨1上平行安装两行导轨永磁体9，导轨永磁体9可以采用螺钉安装，安装时选择方向，使导轨永磁体9的上方极性相同。在车体5的相应位置安装车载永磁体8，使车载永磁体8和导轨永磁体9相斥，根据车体的重量选择车载永磁体8大小和数量。
在车体5凸起部分的两侧安装导向装置13，导向装置13可由摩擦系数较小的聚四氟乙烯材料制作。导向装置13的一侧与车体5相连接，导向装置13另一侧与车导轨1接触。
在车体5上装有碳刷一14和碳刷二17，碳刷一14与导电导轨二20相导通，碳刷二17与导电导轨一19相导通。在车体5的底部分别安装传感器一15和传感器二16，当车体5位于左端时，传感器一15有信号输出，当车体5位于右端时，传感器二16有信号输出，分别用于采集车体5位置的信号。
在车体5的左端安装电机支架一4，在电机支架一4上安装驱动电机一3，将螺旋桨一2安装在驱动电机一3上。在车体5的右端安装电机支架二12，在电机支架二12上安装驱动电机二10，将螺旋桨二11安装在驱动电机二10上。
将控制器6和遥控接收模块7安装在车体5内。
本实施例的控制系统框图如图3所示：调压模块将220V交流电变为24伏直流电，并通过导电导轨供给控制器，遥控发射器将信号传给遥控接收器，传感器一、传感器二和遥控接收器将信号传给控制器，控制器根据传感器和遥控器的信号控制驱动电机一和驱动电机二的运转，从而控制车体的运动状态。
以上为本发明的一个优选实施例，但是本发明的内容不仅仅局限于此。

Claims (8)

1.一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：其包括有车导轨、车体、车载永磁体、导轨永磁体、底座；
两条车导轨平行固定安装于底座上；车体的横截面形状呈倒凸字型，凸起的部分位于两平行车导轨之间，在车导轨上安装导轨永磁体，并在车体上导轨永磁体的上方安装车载永磁体，导轨永磁体和车载永磁体在水平方向上位置相同，采用相同的极性对应安装，即N极对应N极，或S极对应S极。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：在所述凸起部分车体的两侧装有导向装置，导向装置的一侧与车体固定连接，另一侧与车导轨接触并且能够与车导轨之间产生相对运动。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：在车体上装有控制器，在车体的两端分别安装驱动电机一和驱动电机二，驱动电机一和驱动电机二上分别安装有螺旋桨一和螺旋桨二，驱动电机一和驱动电机二分别与控制器的控制端相连，控制器控制驱动电机一和驱动电机二旋转；左端的驱动电机一带动螺旋桨一旋转，使车体向右运动，右端的驱动电机二带动螺旋桨二旋转，推动车体往左运动；遥控接收模块与控制器相连。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：在车体装有传感器，传感器的输出端与控制器输入端相连，传感器将信号传给控制器，控制器依此信号判断车体的位置，进而发出控制驱动电机一和驱动电机二的控制信号，控制车体的启动、停止等运动状态。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：车导轨采为高强不导磁聚合材料或金属材料。
6.根据权利要求2所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：导向装置为滚动装置，或滑动摩擦装置；
7.根据权利要求1所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：在车体上装有碳刷，碳刷分别与导电导轨相导通用于为车体供电。
8.根据权利要求3所述的一种螺旋桨驱动永磁悬浮车，其特征在于：所述的驱动电机一和驱动电机二采用内燃机代替。
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