CN103762814B - 悬浮电磁力动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮电磁力动力装置，其包括：一体化电磁铁结构，包括安装框架、可相对于安装框架往返运动且延伸出安装框架的动力引出轴，以及相对设置的二个电磁铁，二个电磁铁中的一个电磁铁组接在安装框架的一侧形成固定电磁铁，另一个电磁铁与动力引出轴紧固形成活动电磁铁，活动电磁铁通过动力引出轴安装在安装框架的另一侧并可相对于固定电磁铁往返运动；辅助动力结构，驱动活动电磁铁相对于固定电磁铁作往返运动；以及电源控制结构，为一体化电磁铁结构和/或辅助动力结构提供电源。本发明悬浮电磁力动力装置不仅结构简单、操作方便、响应迅速、安全耐用，而且无噪音、无污染、环保节能，是一种全新的动力装置。

Description

悬浮电磁力动力装置

技术领域

本发明属于动力装置领域，更具体地说，本发明涉及一种将电磁铁的吸附力转化为推拉力的悬浮电磁力动力装置，其不仅可以为电阻焊设备提供电极力，也可以为枪弹击发装置提供撞击力，还可以为机动车辆的智能紧急掣动提供掣动力。

背景技术

众所周知，吸盘式的电磁铁对铁磁体具有强大的电磁吸附力，且电磁吸附力有响应极为迅速和吸附距离极短的特点，因此电磁铁广泛应用在电磁铁起重机、电磁铁开关(也称电磁阀)和各种工业上的工装夹具的磁吸装置上。目前的电磁铁动力装置基本上都是应用其吸拉力，尚未有把电磁铁强大的吸附力转化为推压力的动力结构，本发明以此为背景，提出了一种能把电磁铁吸附力转化为推压力的动力装置--悬浮电磁力动力装置。

本申请的发明人注意到，各种需要以大压力小行程的机械设备(如电阻焊设备)往往需要数千牛顿的电极力，现有技术都采用汽动力作为动力源，通常需要配备粗大笨重的空气压缩机。若能扬长避短，将电磁铁对铁磁体的强大电磁吸附力作为电阻焊设备的动力源，可为电阻焊设备的发展提供一种新的动力源。

本申请的发明人特别注意到，目前机动车辆的刹车还没有完善的智能紧急掣动，如果利用电磁铁以电讯号控制和响应迅速的特点设计一种全新的悬浮电磁力动力装置智能紧急掣动系统，必将提高车辆行驶的安全和减少撞车车祸的发生。

本申请的发明人还注意到，现有技术的枪弹击发装置仍采用通过压缩弹簧扣动板机的机械开关，如果能采用以电信号作开关的悬浮电磁力作动力源，只需触发电信号开关或触发遥控开关，其结构必将更加方便、平稳、合理、新颖。

有鉴于此，确有必要提供一种新型的悬浮电磁力动力装置。

发明内容

在详细描述本发明之前，首先需要知道什么是悬浮电磁力。本发明对悬浮电磁力的定义为：吸盘式电磁铁通电时在一定距离内能对电磁铁或铁磁体产生电磁吸附力，电磁吸附力把电磁铁或铁磁体吸附到还没有与电磁铁接触的状态称之为悬浮状态，把处于悬浮状态的电磁铁或铁磁体与电磁铁之间的电磁吸附力称之为悬浮电磁力。

本发明的发明目的在于：提供一种悬浮电磁力动力装置，其可为电阻焊设备提供动力，也可为枪弹击发装置提供动力，还可为机动车辆的智能紧急掣动提供动力。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种悬浮电磁力动力装置，其包括：

一体化电磁铁结构，包括安装框架、可相对于安装框架往返运动且延伸出安装框架的动力引出轴，以及相对设置的二个电磁铁，二个电磁铁中的一个电磁铁组接在安装框架的一侧形成固定电磁铁，另一个电磁铁与动力引出轴紧固形成活动电磁铁，活动电磁铁通过动力引出轴安装在安装框架的另一侧并可相对于固定电磁铁往返运动；

辅助动力结构，驱动活动电磁铁相对于固定电磁铁作往返运动；以及

电源控制结构，为一体化电磁铁结构和/或辅助动力结构提供电源。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述二个电磁铁为二个相对设置的吸盘式电磁铁，或为相对设置的一个吸盘式电磁铁和一个铁磁体。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述动力引出轴设有定位端和伸出端，伸出端以滑动方式伸出安装框架一侧，定位端以滑动方式安装在安装框架另一侧，伸出端为悬浮电磁力动力装置的动力引出端，可直接或间接作用在动力接受部，或者直接或间接连接动力接受部。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述安装框架设有圆柱形、方柱形、框架形、梯形、槽形、L型的安装载体。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述电源控制结构包括电磁铁的电源、辅助动力结构的电源、电源控制电路、电流量调控显示电路、密码电路、遥控电路以及相应的遥控开关、自动开关和调节控制开关。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述辅助动力结构为带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动的动力结构，包括人工动力结构、汽动力结构、电机动力结构、液压力结构、电磁吸附力结构、弹簧力结构、反作用力结构。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述辅助动力结构为与动力引出轴连接的汽缸，通过汽动力带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述辅助动力结构为与动力引出轴连接的另一个电磁铁，通过电磁吸附力带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动。

作为本发明悬浮电磁力动力装置的一种改进，所述相对设置的二个电磁铁的吸附面之间的悬浮电磁力的有效吸附距离L1设置为0＜L1≤5mm。

本发明还提供了一种电阻焊设备，其包括动力接受部连接和前述悬浮电磁力动力装置，其中，悬浮电磁力动力装置的动力引出端与电阻焊设备的动力接受部连接，为电阻焊提供焊接力。

本发明还提供了一种枪弹击发装置，其包括作为枪弹击发装置的动力接受部的引信凹槽和前述悬浮电磁力动力装置，其中，悬浮电磁力动力装置的动力引出端作用在枪弹击发装置的引信凹槽上，为击发枪弹提供撞击力。

本发明还提供了一种机动车智能紧急掣动系统，其包括安装在车辆上且相互电性连接、协同作用的车速监测装置、遥感测距装置、智能控制装置和前述悬浮电磁力动力装置，其中，车辆行驶时，当速度监测装置监测到车辆达到预定速度时，通过智能控制装置接通遥感测距装置；当遥感测距装置监测到障碍物在预定距离时，通过智能控制装置接通悬浮电磁力动力装置，悬浮电磁力动力装置通过其动力引出端上安装的刹车闸瓦片作用在车辆传动结构，实现紧急掣动，车辆完全掣动；车速监测装置监测到车速为零时，通过智能控制装置松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片，车辆回复到可正常行驶状态。

作为本发明机动车智能紧急掣动系统的一种改进，所述智能控制装置包括机动车向前行驶控制程序，机动车向前行驶控制程序包括：

收集车速监测装置设置对车速预设定的电讯号，当车速达到预定值时，对遥感测距装置发出开始工作指令；当收集到车速低于预设定值时，对遥感测距装置发出停止工作指令；

收集遥感测距装置对障碍物距离预设定的电讯号，当测距障碍物在预设定值时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作指令；

收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作指令。

作为本发明机动车智能紧急掣动系统的一种改进，所述悬浮电磁力动力装置设置独立的手控电源开关。

作为本发明机动车智能紧急掣动系统的一种改进，所述机动车智能紧急掣动系统包括：机动车向前行驶时的智能紧急掣动系统和机动车向后行驶时的倒车智能紧急掣动系统。

作为本发明机动车智能紧急掣动系统的一种改进，所述倒车智能紧急掣动系统包括安装在车辆上相互电性连接、协同作用的车速监测装置、遥感测距装置、智能控制装置和前述悬浮电磁力动力装置，其中，车辆向后行驶时，当遥感测距装置监测到障碍物在预设定距离时，通过智能控制装置接通悬浮电磁力动力装置，悬浮电磁力动力装置通过其动力引出端上安装的刹车闸瓦片作用在车辆传动结构，实现紧急掣动，车辆完全掣动；车速监测装置监测到车速为零时，通过智能控制装置松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片，车辆回复到可正常行驶状态。

作为本发明机动车智能紧急掣动系统的一种改进，所述智能控制装置包括机动车向后行驶的倒车控制程序，倒车控制程序包括：

收集倒车的电讯号，当收集到倒车的电讯号时，软件进入倒车控制程序；

收集到倒车的遥感测距装置预设定的距离时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作的指令；

收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作的指令。

与现有技术相比，本发明悬浮电磁力动力装置具有直接由电讯号控制、响应极其迅速和行程短的特点，因此可以选择性的应用于相应的设备，特别适用于如电阻焊点焊设备以大压力小行程的各种机械装置上，适应用于如机动车辆智能紧急掣动等各种掣动装置上，适用于枪弹击发装置上，本发明不仅结构简单、操作方便、安全耐用，而且具有无噪音、无污染、环保节能的优点，是一种全新的动力装置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明悬浮电磁力动力装置及应用本发明悬浮电磁力动力装置的电阻焊设备、枪弹击发装置和机动车智能紧急掣动系统进行详细说明，附图中：

图1为一般行程悬浮电磁力动力装置的结构示意图。

图2为小行程悬浮电磁力动力装置的结构示意图。

图3为应用本发明悬浮电磁力动力装置的电阻焊设备的示意图。

图4为应用本发明悬浮电磁力动力装置的枪弹击发装置的示意图。

图5为应用本发明悬浮电磁力动力装置的机动车智能紧急掣动系统的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

如何产生强大的悬浮电磁力、将悬浮电磁力引出并使之成为动力装置的动力源，是本发明的重点。本申请的发明人经过潜心研究，根据电磁吸附力的吸附力大、吸附距离短、对通断电响应极为迅速的特点，扬长避短，设计出一种新型的悬浮电磁力动力装置，其可作为电阻焊设备、枪弹击发装置和机动车智能紧急掣动系统的动力源。

首先，需要对本发明悬浮电磁力动力装置的一般行程和小行程二个概念进行说明：

本发明中提出的一般行程指的是：二个电磁铁的电磁铁功率比较大，活动电磁铁在安装框架往返行程较长，一般在50mm或以上，需要借助比较大的辅助动力结构，如图1和图3所示。

本发明中提出的小行程指的是：二个电磁铁的电磁铁功率比较小，活动电磁铁在安装框架往返行程较短，一般在50mm以下，不需要借助大的辅助动力结构，如图2和图4所示。

请参阅图1所示，本发明悬浮电磁力动力装置包括：一体化电磁铁结构100、辅助动力结构110和电源控制结构120。一体化电磁铁结构100包括动力引出轴101、二个相对设置的电磁铁102和安装框架103，二个电磁铁102中的一个电磁铁固设在安装框架103的底侧103-a形成固定电磁铁102-a，另一个电磁铁与动力引出轴101紧固形成活动电磁铁102-b，动力引出轴101贯穿固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b。动力引出轴101的两端分别为伸出端101-a和定位端101-b，定位端101-b以滑动方式安装在安装框架103的顶侧103-b上，伸出端101-a以滑动方式贯穿固定电磁铁102-a和安装框架103并伸出安装框架103的底侧103-a外。伸出端101-a为本发明悬浮电磁力动力装置的动力引出端，可直接或间接作用在动力接受部，或与机械设备的动力接受部连接。

需要说明的是，二个电磁铁102可以是二个吸盘式电磁铁，也可以是一个吸盘式电磁铁和一个铁磁体，电磁铁和铁磁体在通电时能产生电磁力并相互吸附，实际使用中，电磁铁和铁磁体的安装位置可以根据需要互换。图示实施方式中采用了二个相对设置的吸盘式电磁铁，当二个电磁铁的电磁吸附面相对时，电磁铁的电磁吸附力、悬浮电磁力和吸附距离都以倍数增加。

吸盘式电磁铁的外形可以是圆盘形、方盘形或条形，其中央既可以设置贯穿孔也可以不设置贯穿孔，对应的动力引出轴的结构也有多种方式。图示实施方式中采用了二个中间设有贯穿孔的圆盘形电磁铁，因此动力引出轴101的结构比较简单，直接以一根圆柱贯穿二个电磁铁102-a、102-b和安装框架103，其中一端为定位端101-b，另一端为动力引出端101-a。

可以理解的是，动力引出轴101的结构和功能包括：1)与活动电磁铁102-b紧固并通过定位端101-b带动活动电磁铁102-b作往返运动；2)通过伸出端101-a引出悬浮电磁力。

有必要对安装框架103的结构和作用进行详细说明：贯穿二个电磁铁102-a、102-b的动力引出轴101需要有安装载体，安装框架103可作为安装载体。安装框架103的一侧固定一个电磁铁102-a，另一个电磁铁与动力引出轴101紧固成活动电磁铁102-b，活动电磁铁102-b通过动力引出轴101以滑动方式安装在安装框架103的另一侧。活动电磁铁102-b通过与固定电磁铁102-a的位置关系，实现在二个电磁铁之间产生悬浮电磁力、引出悬浮电磁力、维持悬浮电磁力，或通过切断二个电磁铁的电源使悬浮电磁力消失以进入下一次工作循环。

安装框架103可以是圆柱形、方柱形、框架形、梯形、槽形、L型，通过安装框架103把二个电磁铁安装成固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b。

辅助动力结构110可以是带动活动电磁铁102-b在安装框架103内作往返运动的各种动力结构，包括人工动力结构、汽动力结构、电机动力结构、液压力结构、电磁吸附力结构、弹簧力结构或反作用力结构。

在图示实施方式中，辅助动力结构110为小气缸111，小气缸111安装在安装框架103的顶侧103-b上，小气缸111的连接端112与动力引出轴101的定位端101-b连接，小气缸111可带动活动电磁铁102-b在安装框架103内作往返运动。

电源控制结构120可安装在安装框架103上或安装在其他的适当位置，电源控制结构120与固定电磁铁102-a、活动电磁铁102-b和辅助动力结构110的小气缸111电性连接；电源控制结构120包括电磁铁电源、辅助动力结构电源、电源控制电路、密码电路、遥控电路、电流量调控显示电路以及自动开关、遥控开关或各种相应的控制开关。当小气缸111带动活动电磁铁102-b在安装框架103内作往返运动时，电源控制结构120为产生和引出悬浮电磁力提供协调的电源通断和电流量大小调节，以实现悬浮电磁力的有无和大小调节。

为了增加对悬浮电磁力的理解，进一步揭示悬浮电磁力大小与作用距离的关系，本申请的发明人对本发明悬浮电磁力动力装置进行了测试，其中，二个电磁铁应用了广东中山兰达电磁铁有限公司生产的吸盘式电磁铁(型号16050、功率45W、电磁吸附力4000N)，拉力测试仪为深圳市新三思材料检测有限公司生产的微机控制电子万能试验机(型号CN76104)。

检测方法：在悬浮电磁力动力装置的动力引出端垫上不导磁不锈钢片，首先，当二个相对设置的电磁铁为相互吸附状态的零距离时，不锈钢片与动力引出端相互接触，此时可检测到不锈钢片的抗拉力为零；然后，通过改变不锈钢的厚度并持续对相对设置的电磁铁通电，以不锈钢片的厚度为悬浮电磁力的作用距离，用拉力测量仪检测活动电磁铁的抗拉力，以其抗拉力的最大峰值为悬浮电磁力的作用力，检测结果记录如下：

钢片厚度(mm)	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
										抗拉力峰值N	8000	6696.3	4408.2	3257.8	2223.1	1667.0	1274.7	978.3	790.8
钢片厚度(mm)	4.5	5.0	5.5	6.0	7.0	8.0	9.0	10.0	--
										抗拉力峰值N	650.6	537.7	476.9	413.3	360.9	270.1	231.0	198.4	--

根据上述测试结果，虽然应用了二个大功率的相对设置的电磁铁，能检测到悬浮电磁力的实际距离L还是很短，一般不超过10mm，而具有实际使用价值的距离(称之为有效吸附距离)L1更短，一般不超过5mm。从上述结果可知，悬浮电磁力的大小与吸附距离成反比关系，即距离越小悬浮电磁力越大。但在距离为零时，动力引出端的作用力被固定电磁铁阻挡，故悬浮作用力为零，这对如何应用悬浮电磁力具有指导性意义：即设置悬浮电磁力的有效吸附距离L1必须大于零，一般而言应小于5mm，以数学方式表示：0＜L1≤5mm。

当有效吸附距离L1为零或小于零时，固定电磁铁与活动电磁铁之间的悬浮电磁力转化为接触的电磁吸附力，此时，动力引出端的力等于零，接触的电磁吸附力没有利用价值；当有效吸附距离L1大于5mm时，悬浮电磁力的实际使用效果不理想，此为本发明有别于现有技术的重要特征之一。

图1所示实施方式的工作过程如下：工作开始，接通小气缸111电源的同时断开二个电磁铁102-a、102-b的电源，小气缸111带动活动电磁铁102-b上升到安装框架103的高点，此时，断开小气缸111的电源并同时接通二个电磁铁102-a、102-b的电源，活动电磁铁102-b连同动力引出轴101向固定电磁铁102-a运动，当运动到二个电磁铁102-a、102-b的有效吸附距离时，二个电磁铁102-a、102-b产生强大的悬浮电磁力，并通过动力引出端101-a直接或间接作用在动力接受部；随之，接通小气缸111的电源，断开二个电磁铁102-a、102-b的电源，小气缸111带动活动电磁铁102-b上升，悬浮电磁力动力装置进入下一次工作循环。

图1所示实施方式采用汽缸连接汽动力辅助动力结构，适用于以大压力小行程的各种机械设备，即适用于功率较大的二个电磁铁和在安装框架内作较长行程往返运动的悬浮电磁力动力装置，可用于电阻焊设备上作为动力源。如果功率较小的二个电磁铁且在安装框架作往返运动的行程小于50mm，本发明提出图2所示的悬浮电磁力动力装置。

图2所示的悬浮电磁力动力装置包括一体化电磁铁结构100、辅助动力结构110和电源控制结构120，一体化电磁铁结构100包括动力引出轴101、二个电磁铁102和安装框架103，二个电磁铁102中的一个电磁铁固设在安装框架103底侧103-a上形成固定电磁铁102-a，另一个电磁铁与动力引出轴101紧固形成活动电磁铁102-b，动力引出轴101贯穿固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b。动力引出轴101的两端分别为伸出端101-a和定位端101-b，定位端101-b以滑动方式安装在安装框架103的顶侧103-b上，伸出端101-a以滑动方式贯穿固定电磁铁102-a和安装框架103并伸出安装框架103的底侧103-a外。伸出端101-a为本发明悬浮电磁力动力装置的动力引出端，可直接或间接作用在动力接受部，或与机械设备的动力接受部连接。

图2所示悬浮电磁力动力装置中的辅助动力结构110为另一个电磁铁111，电磁铁111的结构为电磁铁线圈112-a、线圈112-b和活动铁芯113；电磁铁111的工作过程如下：在对线圈112-a通电时线圈112-b处于断电状态，此时可对活动铁芯113回拉；在对线圈112-a断电的同时，接通线圈112-b的电流，此时可使活动铁芯113外推。电磁铁111安装在安装框架103的顶端103-b，使线圈112-a处在活动电磁铁的远端，线圈112-b处在活动电磁铁的近端，活动铁芯113则与动力引出轴101的定位端101-b连接。

电源控制结构120分别与一体化电磁铁结构100的二个电磁铁102-a、102-b和辅助动力结构110的另一电磁铁111电性连接和设置开关121，或者还设置密码电路、遥控电路和遥控开关122。

工作开始，开关121或遥控开关122接通电磁铁线圈112-a电源的同时断开电磁铁线圈112-b和二个电磁铁102-a、102-b的电源，电磁铁111产生电磁吸附力，把活动铁芯113回拉，同时带动活动电磁铁102-b向电磁铁111方向运动；随之，断开电磁铁线圈112-a的电源，并同时接通线圈112-b和二个电磁铁102-a、102-b的电源，活动铁芯113推动活动电磁铁102-b向固定电磁铁102-a方向运动，当运动到二个电磁铁102的有效吸附距离时，二个电磁铁102-a、102-b产生悬浮电磁力，并通过动力引出轴101的伸出端101-a直接或间接作用在动力接受部；随之，接通电磁铁线圈112-a的电源，断开线圈112-b和二个电磁铁102-a、102-b的电源，悬浮电磁力动力装置进入下一次工作循环。

图2所示的悬浮电磁力动力装置的二个电磁铁功率较小，且在安装框架作往返运动的行程较小，可以安装在枪弹击发装置上作动力源，也可以在电阻焊显微焊接上作动力源。

因为悬浮电磁力动力装置具有由电信号控制、响应极其迅速和作用力行程短的特点，所以可应用于电阻焊设备上(图3)，枪弹击发装置上(图4)和机动车智能紧急掣动系统中(图5)。

下面结合图3，进一步说明采用本发明悬浮电磁力动力装置作为电阻焊点焊机的动力源的实施方式的结构、工作过程和原理。

请参阅图3所示，电阻焊点焊机300包括机身301、上电极302、下电极303、被焊件304、阻焊变压器305、上电极夹头306和电极夹头轴307。

上电极302和下电极303分别与阻焊变压器305连接，作为加压机构的动力接受部的电极夹头轴307设于上电极夹头306上，电极夹头轴307与悬浮电磁力动力装置的动力引出端(即伸出端101-a)连接，为电阻焊点焊提供焊接力。悬浮电磁动力装置作为加压机构安装在机身301的顶框，即原加压机构汽缸的安装位置上，悬浮电磁力动力装置完全取代原先的空气压缩机和汽缸。

在图3所示的实施方式中：悬浮电磁力动力装置的固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b为二个Φ180×50mm、功率45W的圆柱形吸盘式相向电磁铁，电源控制结构120分别与固定电磁铁102-a、活动电磁铁102-b电性连接；贯穿固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b的动力引出轴101的规格为Φ15mm；辅助动力结构110为小汽缸111，小汽缸111的活动轴112与动力引出轴101的定位端101-b连接，为活动电磁铁102-b在安装框架103内作往返活动提供动力。

因为悬浮电磁力的有效吸附距离L1很小，所以本实施方式把二个电极302、303和焊件304之间的距离设置在零距离，二个相向电磁铁吸附面之间的距离L1设置在0＜L1≤5mm，以保证电极力的足够行程和取得令人满意的电极力。通过测量，在上述距离范围内，本实施方式利用悬浮电磁力可获得最大6000N的电极力。因此，作为动力源，本发明悬浮电磁力动力装置完全可以取代传统电阻焊设备中粗大笨重的空气压缩机。

辅助动力结构110的小汽缸111的作用是带动活动电磁铁102-b在安装框架103内作往返运动，本实施方式中活动电磁铁102-b的重量约5公斤，现有技术要获得6000N的电极力必须要配备粗大的空气压缩机，因此，本实施方式中的辅助动力结构显然要小巧得多。

在图3实施方式中，电源控制结构120与悬浮电磁力动力装置的固定电磁铁102-a、活动电磁铁102-b和辅助动力小气缸111电性连接，电源控制结构120包括电源接通和延时断开电源的电路。当小气缸111带动活动电磁铁102-b上升至最高端或最远端时，触发接通电磁铁电源；当活动电磁铁102-b下降至最低端或最靠近固定电磁铁102-a时，电源控制电路提供一个断开电源的延时电讯号，延迟电讯号一方面维持悬浮电磁力的作用时间，另一方面又不影响活动电磁铁102-b进入下一个工作循环。电源控制结构120的电流量调控显示电路则对电磁铁的电流量进行调节和显示，从而间接调节悬浮电磁力的大小，满足机械设备对动力的大小不同的要求。

在操作图3所示的电阻焊点焊机进行焊接前，首先要调节好悬浮电磁力的吸附距离L1，具体方法为：首先把电极302、303和焊件304之间的距离调节到相互接触的零距离，然后将固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b之间的距离L调节到约3mm，如此，就能保证焊接时悬浮电磁力处于有效吸附距离L1内，为焊接提供足够大的电极力。

焊接开始前，固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b的电源处于断开状态，小汽缸111带动活动电磁铁102-b向上运动至安装框架103的最高或最远端；焊接开始，电源控制结构120将电磁铁电源接通，小汽缸111带动活动电磁铁102-b向下运动；当活动电磁铁102-b下降至悬浮电磁力的有效吸附距离L1时，固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b之间产生强大悬浮电磁力，动力引出端101通过动力接受部--电极夹头轴307把悬浮电磁力传递到上电极302，为电阻焊的焊接提供足够大的电极力，使焊接顺利完成；随后，电源控制结构120自动将固定电磁铁102-a和活动电磁铁102-b的电源断开，小汽缸111带动活动电磁铁102-b上升至安装框架103的最高点，悬浮电磁力动力装置进入下一个工作循环。

可以理解的是，以相同的方式，本发明悬浮电磁力动力装置也可以安装在电阻焊设备的缝焊机上，此时，悬浮电磁力动力装置的动力引出端与缝焊机加压机构的动力接受部连接，即可为电阻焊缝焊提供电极力。此外，本发明悬浮电磁力动力装置还可以安装在电阻焊设备的对焊机上，此时，悬浮电磁力动力装置的动力引出端与对焊机送进机构的动力接受部连接，即可为电阻焊对焊提供顶锻力。

在实际应用时，根据需要加大二个相对设置的电磁铁就可以产生数千、数万牛顿的悬浮电磁力，相对于传统电阻焊设备中粗重的高压空气压缩机，本发明只需配合很小的辅助动力就可以得到足够大的电极力。经测试，本发明悬浮电磁力动力装置不仅加压平稳，而且能量转换率可达80％以上，远高于空气压缩机不到30％的能量转换率。

以下结合图4，进一步说明采用本发明悬浮电磁力动力装置作为枪弹击发装置的撞击动力的实施方式的结构、工作过程和原理。

图4所示枪弹击发装置包括：枪膛401、子弹402、弹壳403，弹壳403外圈上设有弹壳凹槽404，弹壳403后端面上有引信凹槽405，引信凹槽405作为枪弹击发装置的动力接受部。悬浮电磁力动力装置100安装在枪膛401的后面，悬浮电磁力动力装置的动力引出端(即伸出端101-a)的顶端加工成与引信凹槽405适配的柱形的撞针，动力引出端伸出端101-a与引信凹槽405安装在同一轴线上，在安装框架103的顶端103-b固定安装有另一个电磁铁111。电磁铁111包括电磁铁线圈112-a、线圈112-b和活动铁芯113，活动铁芯113与定位端101-b连接。

本实施方式枪弹击发装置在开始工作前，二个电磁铁102处于靠近悬浮电磁力的有效吸附距离的范围。需要击发时，电源控制结构120接通电磁铁线圈112-a的电源并同时断开线圈112-b和二个电磁铁102的电源，电磁铁111产生电磁吸附力把活动电磁铁102-b拉向安装框架顶端103-b；随之，断开线圈112-a的电源并同时接通线圈112-b和二个电磁铁102的电源，活动铁芯113推动活动电磁铁112-b向固定电磁铁102-a方向运动，当达到悬浮电磁力的有效作用距离L1，悬浮电磁力带动活动电磁铁102-b和动力引出端101-a的撞针，快速撞击动力接受部引信凹槽405，子弹402被击发；随之，再断开线圈112-b和二个电磁铁102-a、102-b的电源而接通电磁铁线圈112-a的电源，悬浮电磁力随之消失，活动电磁铁102-b迅速复位，枪弹击发装置进入下一次工作循环。

本实施方式枪弹击发装置的电磁铁只需要很小的功率，以设定电压为12V、功率为2W的电磁铁完全满足使用要求，由于枪弹击发的时间很短，一般只有0.1秒左右，如果采用10000mAh的高容量充电电池，每充电一次就能实现约200万次的击发。因此，本实施方式枪弹击发装置的电源只需采用高容量的充电电池，无需以电源线外接电源。

现有技术枪弹击发通过弹簧板机的机械开关，每个人都可以随意使用。而图4所示实施方式悬浮电磁力动力装置枪弹击发的开关以电讯号控制，就完全可以设计出各种控制方式的击发开关，包括可以设置通过密码电路控制的击发开关，实现枪支只能专人使用，避免随意和滥用枪支，对管控枪支的安全使用具有重要意义。

由于本申请的发明人无法真正实施枪弹击发装置，且枪弹击发还有很多复杂的条件和环境，但起码本发明可以作为现有技术的补充。结合使用枪弹击发产生的反作用力作辅助动力、结合使用弹簧力作辅助动力，可以设计出比现有的枪支击发装置更完美、更安全的新的枪弹击发装置。

以下结合图5，进一步说明应用本发明悬浮电磁力动力装置的机动车智能紧急掣动系统的实施方式的结构、工作过程和原理。

本发明提出机动车智能紧急掣动系统是指机动车在行驶中即将撞上危险障碍物时的霎间，机动车能实现紧急自动掣动，避免撞上障碍物的掣动系统。本发明机动车智能紧急掣动系统包括：安装在车辆上的车速监测装置、遥感测距装置、悬浮电磁力动力装置和智能控制装置，智能紧急掣动系统的上述四部份装置的电讯号相互连接、协同作用，可实现对车辆的智能紧急掣动。可以理解的是，智能紧急掣动系统可以独立于正常行驶时用于减速、停车的原有的掣动系统。

机动车智能紧急掣动系统的结构如图5所示，机动车智能紧急掣动系统包括：安装在车辆上的车速监测装置501、遥感测距装置502、悬浮电磁力动力装置503和智能控制装置504，悬浮电磁力动力装置503安装在邻近车辆传动结构505的合适位置511处，悬浮电磁力动力装置的动力引出端506上安装有刹车闸瓦片507，刹车闸瓦片507相应的位置为车辆传动结构505的车轴508，车轴508相应的表面加工有凹凸槽纹，用以刹车闸瓦片507掣动时加大掣动摩擦力，悬浮电磁力动力装置503还包括电源控制结构509和辅助动力结构510，其具体结构可以参照图1和图2所示的悬浮电磁力动力装置，不再赘述。

机动车智能紧急掣动系统的工作过程包括：车辆正常行驶，车速监测装置501检测车速，当检测的车速达到预设定速度(如80公里/小时)通过智能控制装置接通遥感测距装置502，车辆正常行驶状态时，刹车闸瓦片507与车轴508处于分离状态，当遥感测距装置502检测到前方障碍物在预设定的危险距离(如5米)通过智能控制装置接通悬浮电磁力动力装置503，随着悬浮电磁力的产生和引出，动力引出端506迅速带动刹车闸瓦片507对车轴508加压，实现瞬间掣动车辆，车辆被完全掣动车速为零时。通过智能控制装置504松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片507，刹车闸瓦片507与车轴508回复到分离状态，车辆回复到可正常行驶状态。

图5所示的机动车智能紧急掣动系统的工作原理包括：一是现有技术的车速检测装置、遥感测距装置和智能控制装置都是以电讯号显示和控制，而本发明的悬浮电磁力动力装置也是以电讯号控制，因此车速检测装置、遥感测距装置、智能控制装置和悬浮电磁力的动力装置四部分就很容易通过相互自动连接，实现智能控制紧急掣动的协同作用；二是悬浮电磁力的响应极其迅速，以刹车闸瓦片与车轴距离为10毫米，悬浮电磁力动力装置完全可以在10毫秒内以强大而持久的悬浮电磁力作用在车轴上实现自动掣动，而按车速80公里/小时撞上5米外的障碍物，约需220毫秒，故以悬浮电磁力动力装置能实现及时对车辆的自动紧急掣动，为车辆的安全行驶智能紧急掣动提供了一种新的途径。

需要说明的是，只要对机动车智能紧急掣动系统中的悬浮电磁力动力装置503另外设置一个手控电源开关，悬浮电磁力动力装置503也能独立进行手控紧急掣动和复位。

还需要说明的是，现有技术已提供有车辆向后行驶的倒车遥感测距装置，由于车辆向后行驶的车速很慢，机动车智能紧急掣动系统就很容易实现包括倒车智能紧急掣动。换言之，机动车智能紧急掣动系统包括机动车向前行驶时的智能紧急掣动系统和机动车向后行驶时的倒车智能紧急掣动系统。

倒车智能紧急掣动系统包括安装在车辆上的车速监测装置、遥感测距装置、悬浮电磁力动力装置和智能控制装置。由于车辆行驶的方向不同，只需要设置另一个遥感测距装置。

倒车智能紧急掣动系统的工作过程如下：当遥感测距装置在车辆向后行驶时，当检测到障碍物与车尾的预设定距离(如0.3米)，通过智能监测装置同时接通悬浮电磁力动力装置，实现对倒车的智能紧急掣动；车辆完全掣动后，车速监测装置监测到车速为零时，通过智能控制装置松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片，车辆回复到可正常行驶状态。倒车智能紧急掣动系统的其它结构、工作过程和作用原理都与车辆向前行驶的机动车智能紧急掣动系统相同，不再赘述。

在对机动车智能紧急掣动系统的结构、工作过程和工作原理说明后，需要对智能控制装置作进一步介绍。很明显，机动车智能紧急掣动系统中的车速监测装置、遥感测距装置和悬浮电磁力动力装置所产生的各种讯息，以电讯号的形式经智能控制装置收集处理再以电讯号的形式发出执行指令。换言之，智能控制装置也就是软件控制装置，硬件部分包括车速监测及其车速预设定装置，遥感测距及其预设定(障碍物)距离装置，悬浮电磁力动力装置，软件控制的程序至少包括：

一、机动车向前行驶控制程序

1、收集车速监测装置设置对车速预设定的电讯号，当车速达到预定值时，对遥感测距装置发出开始工作指令；当收集到车速低于预设定值时，对遥感测距装置发出停止工作指令。

2、收集遥感测距装置对障碍物距离预设定的电讯号，当测距障碍物在预设定值时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作指令。

3、收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作指令。

二、机动车向后行驶的倒车控制程序

1、收集倒车的电讯号，当收集到倒车的电讯号时，软件进入倒车控制程序。

2、收集到倒车的遥感测距装置预设定的距离时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作的指令。

3、收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作的指令。

结合以上的详细描述可知，与现有动力装置相比，本发明悬浮电磁力动力装置具有直接由电讯号控制、响应极其迅速和行程短的特点，因此可以选择性的应用于相应的设备，特别适用于如电阻焊点焊设备等以大压力小行程的各种机械装置上，适应用于如机动车辆智能紧急掣动等各种掣动装置上，适用于如枪弹击发等小行程撞击装置上。本发明不仅结构简单、操作方便、安全耐用，而且具有无噪音、无污染、环保节能的优点，是一种全新的动力装置。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (17)

1.一种悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述悬浮电磁力动力装置包括：

一体化电磁铁结构，其包括安装框架、可相对于安装框架往返运动且延伸出安装框架的动力引出轴，以及相对设置的二个电磁铁，二个电磁铁中的一个电磁铁组接在安装框架的一侧形成固定电磁铁，另一个电磁铁与动力引出轴紧固形成活动电磁铁，活动电磁铁通过动力引出轴安装在安装框架的另一侧并可相对于固定电磁铁往返运动；

辅助动力结构，驱动活动电磁铁相对于固定电磁铁作往返运动；以及

电源控制结构，为一体化电磁铁结构和/或辅助动力结构提供电源。

2.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述二个电磁铁为二个相对设置的吸盘式电磁铁，或为相对设置的一个吸盘式电磁铁和一个铁磁体。

3.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述动力引出轴设有定位端和伸出端，伸出端以滑动方式伸出安装框架一侧，定位端以滑动方式安装在安装框架另一侧，伸出端为悬浮电磁力动力装置的动力引出端，可直接或间接作用在动力接受部，或者直接或间接连接动力接受部。

4.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述安装框架设有圆柱形、方柱形、框架形、梯形、槽形、L型的安装载体。

5.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述电源控制结构包括电磁铁的电源、辅助动力结构的电源、电源控制电路、电流量调控显示电路、密码电路、遥控电路以及相应的遥控开关、自动开关和调节控制开关。

6.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述辅助动力结构为带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动的动力结构，包括人工动力结构、汽动力结构、电机动力结构、液压力结构、电磁吸附力结构、弹簧力结构、反作用力结构。

7.根据权利要求6所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述辅助动力结构为与动力引出轴连接的汽缸，通过汽动力带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动。

8.根据权利要求6所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述辅助动力结构为与动力引出轴连接的另一个电磁铁，通过电磁吸附力带动动力引出轴相对于安装框架作往返运动。

9.根据权利要求1所述的悬浮电磁力动力装置，其特征在于，所述相对设置的二个电磁铁的吸附面之间的悬浮电磁力的有效吸附距离L1设置为0＜L1≤5mm。

10.一种电阻焊设备，其特征在于，所述电阻焊设备包括动力接受部和权利要求1至9中任一项所述的悬浮电磁力动力装置，其中，悬浮电磁力动力装置的动力引出端与电阻焊设备的动力接受部连接，为电阻焊提供焊接力。

11.一种枪弹击发装置，其特征在于，所述枪弹击发装置包括作为枪弹击发装置的动力接受部的引信凹槽和权利要求1至9中任一项所述的悬浮电磁力动力装置，其中，悬浮电磁力动力装置的动力引出端作用在枪弹击发装置的引信凹槽上，为击发枪弹提供撞击力。

12.一种机动车智能紧急掣动系统，其特征在于，包括安装在车辆上且相互电性连接、协同作用的车速监测装置、遥感测距装置、智能控制装置和权利要求1至9中任一项所述的悬浮电磁力动力装置，其中，车辆行驶时，当速度监测装置监测到车辆达到预定速度时，通过智能控制装置接通遥感测距装置；当遥感测距装置监测到障碍物在预定距离时，通过智能控制装置接通悬浮电磁力动力装置，悬浮电磁力动力装置通过其动力引出端上安装的刹车闸瓦片作用在车辆传动结构，实现紧急掣动，车辆完全掣动；车速监测装置监测到车速为零时，通过智能控制装置松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片，车辆回复到正常行驶状态。

13.根据权利要求12所述的机动车智能紧急掣动系统，其特征在于，所述智能控制装置包括机动车向前行驶控制程序，机动车向前行驶控制程序包括：

收集车速监测装置设置对车速预设定的电讯号，当车速达到预定值时，对遥感测距装置发出开始工作指令；当收集到车速低于预设定值时，对遥感测距装置发出停止工作指令；

收集遥感测距装置对障碍物距离预设定的电讯号，当测距障碍物在预设定值时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作指令；

收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作指令。

14.根据权利要求12所述的机动车智能紧急掣动系统，其特征在于，所述悬浮电磁力动力装置设有独立的手控电源开关。

15.根据权利要求12所述的机动车智能紧急掣动系统，其特征在于，所述机动车智能紧急掣动系统包括：机动车向前行驶时的智能紧急掣动系统和机动车向后行驶时的倒车智能紧急掣动系统。

16.根据权利要求15所述的机动车智能紧急掣动系统，其特征在于：所述倒车智能紧急掣动系统包括：安装在车辆上相互电性连接、协同作用的车速监测装置、遥感测距装置、智能控制装置和悬浮电磁力动力装置，其中，车辆向后行驶时，当遥感测距装置监测到障碍物在预设定距离时，通过智能控制装置接通悬浮电磁力动力装置，悬浮电磁力动力装置通过其动力引出端上安装的刹车闸瓦片作用在车辆传动结构，实现紧急掣动，车辆完全掣动；车速监测装置监测到车速为零时，通过智能控制装置松开悬浮电磁力动力装置的刹车闸瓦片，车辆回复到可正常行驶状态。

17.根据权利要求16所述的机动车智能紧急掣动系统，其特征在于，所述智能控制装置包括机动车向后行驶的倒车控制程序，倒车控制程序包括：

收集倒车的电讯号，当收集到倒车的电讯号时，软件进入倒车控制程序；

收集到倒车的遥感测距装置预设定的距离时，对悬浮电磁力动力装置发出开始工作的指令；

收集车速监测装置的车速讯号，当车速为零时，对悬浮电磁力动力装置发出停止工作的指令。