CN110491623B

CN110491623B - 六面磁悬浮体的充磁方法

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Publication number: CN110491623B
Application number: CN201910759905.XA
Authority: CN
Inventors: 周继军; 吴建锋; 郑梁
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: CN110491623A; CN107910156A; CN107910156B

Abstract

本发明属于加速度计技术领域，尤其涉及一种六面磁悬浮体的充磁方法。它解决了现有技术设计不合理等问题。本六面磁悬浮体的充磁方法包括如下步骤：A、定位，将六面磁悬浮体放置在下充磁头的第一充磁接触平面上，上充磁头向下移动并迫使第二充磁接触平面与六面磁悬浮体的上表面接触，然后四个侧向面充磁头中的两两相向对置的侧向面充磁头分别相向向内移动并迫使第三充磁接触平面一一压迫在六面磁悬浮体的四个周向平面上；B、充磁，下充磁头、上充磁头和侧向面充磁头通电，即，实现充磁。本发明的优点在于：方法简单且一次能够完成六面同时充磁能够提高了充磁效率。

Description

六面磁悬浮体的充磁方法

技术领域

本发明属于加速度计技术领域，尤其涉及一种六面磁悬浮体的充磁装置及其充磁方法。

背景技术

传统加速度计通常采用弹簧振子来感应加速度变化，但由于振子和弹簧之间存在物理接触，会受到机械结构性能和摩擦等因素的影响而不能完全反应真正的加速度输入。为了克服该技术问题，世界各国都不遗余力的开展各种悬浮式加速度计的研究，由于其不存在物理接触，从而能够完全反应真正的加速度变化，有利于提高精度缩减体积。

现有技术中无六面都具有剩磁磁场的磁体，当然，同一种六面体实心永磁材料，没办法实现六面都具有剩磁磁场,所以也没有相应的六面充磁。

关于六面磁悬浮体，其每个面的结构包括永磁材料的外层和软磁材料的内芯，两种材料采用固连实现，基于现有的充磁方法(一般为一个线圈配置两个充磁头)，无法实现对该六面磁悬浮体进行充磁。

发明内容

本发明的第一个目的是针对上述问题，提供一种能够对六面磁悬浮体进行充磁的充磁装置。

本发明的第二个目的是针对上述问题，提供一种方法简单且能够对悬浮体的六面同时充磁的充磁方法从而提高充磁效率。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本六面磁悬浮体的充磁装置包括竖直设置的下充磁头和位于下充磁头正上方的上充磁头，本装置还包括四个圆周分布且水平设置的侧向面充磁头，所述的侧向面充磁头位于下充磁头和上充磁头之间，在下充磁头的上端设有第一充磁接触平面，在上充磁头的下端设有与所述的第一充磁接触平面平行的第二充磁接触平面，在每个侧向面充磁头的内端分别设有竖直设置的第三充磁接触平面。

设计的上充磁头、下充磁头和四个侧向面充磁头，其可以实现一次六个面的充磁；上充磁头、下充磁头和四个侧向面充磁头，相对的两个磁头和被充磁的悬浮体形成闭合磁路，提高了充磁磁场强度，而且还提高了充磁效率，生产效率非常高。

其次，通过上述结构的设计，避免了在充磁的过程中六面磁悬浮体的位移，同时，由于磁头采用软磁材料，还大幅度减少了漏磁的现象。

充磁接触平面的面积与六面磁悬浮体的各个面的面积和形状相同。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的下充磁头结构、上充磁头结构和侧向面充磁头的结构相同，包括锥形段和与锥形段大头端连接的平直段，在平直段和/或锥形段外侧分别套设有通电线圈。

锥形段的设计，其可以实现避让，同时，还可以进一步提高充磁效率。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的下充磁头固定在机架上；或者在机架上设有驱动所述的下充磁头在竖直方向升降的第一升降驱动机构。

第一升降驱动机构包括气缸、油缸和直线电机中的任意一种。

在下充磁头和机架之间设有第一竖直导向结构。

这里的第一竖直导向结构包括导柱结合导套的结构。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的机架上设有驱动所述的上充磁头在竖直方向升降的第二升降驱动机构。

第二升降驱动机构包括气缸、油缸和直线电机中的任意一种。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，每个侧向面充磁头分别与水平驱动机构连接，且所述的水平驱动机构分别连接在机架上。

水平驱动机构包括气缸、油缸和直线电机中的任意一种。

通过上述的驱动机构的设计，其可以实现自动化的生产动作，无形中提高了生产效率。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的机架上设有套设在下充磁头外侧的筒状支撑，在筒状支撑的上端连接有四根圆周分布的悬臂梁，在每根悬臂梁的悬空端分别连接有倾斜向内朝上设置的倾斜支撑且所述的倾斜支撑上端汇聚至环形套周向，四个侧向面充磁头一一设置在所述的悬臂梁上，上充磁头设置在环形套内。

通过设计筒状支撑、悬臂梁、倾斜支撑和环形套，其构成一个固定支撑架，充磁头集于一个固定支撑架上，不仅便于装置的拆装，而且还进一步降低了装置的维修难度。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，在下充磁头的上端套设有固定框，以及位于固定框上方的定位框，在固定框和定位框之间设有轴向弹性结构且定位框套在第一充磁接触平面外围，在机架或固定框上设有驱动所述的定位框在竖直方向升降的升降驱动机构。

定位框的内壁上沿口设有倒角。

升降驱动机构包括若干圆周分布的气缸或者油缸。

通过上述结构的设计，其可以实现六面磁悬浮体定位的准确性，避免了位置的偏离导致后续需要重新矫正，无形中提高了生产效率。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的固定框外侧设有若干下定位缺口，在定位框的外侧设有若干与所述的下定位缺口一一对应的上定位缺口，在定位框和固定框之间设有导向框，在导向框的周向设有若干与所述的下定位缺口一一对应的导向凸条且所述的导向凸条竖直设置，导向凸条的上端卡于所述的上定位缺口内并与上定位缺口固定连接，导向凸条的下端卡于所述的下定位缺口内并与下定位缺口滑动连接。

通过上述结构的设计，其可以实现在竖直方向上升降的平顺性，同时，还可以进一步提高整体的结构强度。

在上述的六面磁悬浮体的充磁装置中，所述的轴向弹性结构包括设置在导向框下端和固定框上端之间的若干弹簧。

本六面磁悬浮体的充磁方法包括如下步骤：

A、定位，将六面磁悬浮体放置在下充磁头的第一充磁接触平面上，上充磁头向下移动并迫使第二充磁接触平面与六面磁悬浮体的上表面接触，然后四个侧向面充磁头中的两两相向对置的侧向面充磁头分别相向向内移动并迫使第三充磁接触平面一一压迫在六面磁悬浮体的四个周向平面上；

B、充磁，下充磁头、上充磁头和侧向面充磁头通电，即，实现充磁。

两两相向对置的侧向面充磁头相向移动，其可以避免在接触的过程中六面磁悬浮体发生位移。

与现有的技术相比，本六面磁悬浮体的充磁装置及其充磁方法的优点在于：

1、设计的上充磁头、下充磁头和四个侧向面充磁头，其可以实现一次六个面的充磁，不仅提高了充磁强度，而且还提高了充磁效率，生产效率非常高。

其次，通过上述结构的设计，避免了在充磁的过程中六面磁悬浮体的位移，同时，还避免了漏磁的现象。

2、结构简单且易于加工制造。

3、提高了机械自动化程度。

4、充磁方法简单且实用。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的充磁头结构示意图。

图3是本发明提供的增加机架后的结构示意图。

图4是图3中的A处放大结构示意图。

图5是本发明提供的固定框结构示意图。

图6是本发明提供的筒状支撑内置有竖直杆的结构示意图。

图7是本发明提供的六面磁悬浮体放置在定位框内的状态示意图。

图中，下充磁头1、第一充磁接触平面11、上充磁头2、第二充磁接触平面21、侧向面充磁头3、第三充磁接触平面31、机架4、筒状支撑5、悬臂梁51、倾斜支撑52、环形套53、固定框6、定位框61、下定位缺口62、上定位缺口63、导向框64、导向凸条65、弹簧66、锥形段a、平直段b、通电线圈c。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本六面磁悬浮体的充磁装置包括竖直设置的下充磁头1和位于下充磁头1正上方的上充磁头2，本装置还包括四个圆周分布且水平设置的侧向面充磁头3，

上述的下充磁头1、上充磁头2和侧向面充磁头3分别设置在机架上。

如图3所示，进一步地，下充磁头1固定在机架4上。

在机架4上设有驱动所述的上充磁头2在竖直方向升降的第二升降驱动机构。

每个侧向面充磁头3分别与水平驱动机构连接，且所述的水平驱动机构分别连接在机架4上。

侧向面充磁头3两两一组且相向运动或者相反运动。

所述的侧向面充磁头3位于下充磁头1和上充磁头2之间。

如图1和图3所示，在下充磁头1的上端设有第一充磁接触平面11，在上充磁头2的下端设有与所述的第一充磁接触平面11平行的第二充磁接触平面21，在每个侧向面充磁头3的内端分别设有竖直设置的第三充磁接触平面31。下

具体地，如图2所示，本实施例的下充磁头1结构、上充磁头2结构和侧向面充磁头3的结构相同，包括锥形段a和与锥形段a大头端连接的平直段b，在平直段b和锥形段a外侧分别套设有通电线圈c。

锥形段a的设计，其扩大了磁场。

如图3-7所示，在机架4上设有套设在下充磁头1外侧的筒状支撑5，在筒状支撑5的内壁设有若干圆周分布的竖直杆，在每根竖直杆上分别包覆有铝箔反射层，竖直杆合围成一圈且下充磁头1位于围成一圈的竖直杆内，其次，在筒状支撑5下端设有若干圆周分布的通孔，在每个通孔内分别设有轴流风扇，在筒状支撑5的上端连接有四根圆周分布的悬臂梁51，在每根悬臂梁51的悬空端分别连接有倾斜向内朝上设置的倾斜支撑52且所述的倾斜支撑52上端汇聚至环形套53周向，即，倾斜支撑52上端与环形套53周向连接，四个侧向面充磁头3一一设置在所述的悬臂梁51上，上充磁头2设置在环形套53内。

在下充磁头1的上端套设有固定框6，以及位于固定框6上方的定位框61，在固定框6和定位框61之间设有轴向弹性结构且定位框61套在第一充磁接触平面11外围，在机架4或固定框6上设有驱动所述的定位框61在竖直方向升降的升降驱动机构。

其次，在固定框6外侧设有若干下定位缺口62，在定位框61的外侧设有若干与所述的下定位缺口62一一对应的上定位缺口63，在定位框61和固定框6之间设有导向框64，在导向框64的周向设有若干与所述的下定位缺口62一一对应的导向凸条65且所述的导向凸条65竖直设置，导向凸条65的上端卡于所述的上定位缺口63内并与上定位缺口63固定连接，导向凸条65的下端卡于所述的下定位缺口62内并与下定位缺口62滑动连接。

下定位缺口的敞口处口径小于下定位缺口的内径。

上定位缺口的敞口处口径小于上定位缺口的内径。

导向凸条65的外径大于下定位缺口的敞口处口径，导向凸条65的外径大于上定位缺口的敞口处口径。

进一步地，轴向弹性结构包括设置在导向框64下端和固定框6上端之间的若干弹簧66。

当六面磁悬浮体放置到位后，此时的升降驱动机构驱动定位框61向下移动，避免干扰侧向面充磁头靠近六面磁悬浮体。

本六面磁悬浮体的充磁方法包括如下步骤：

A、定位，将六面磁悬浮体放置在下充磁头1的第一充磁接触平面11上，上充磁头2向下移动并迫使第二充磁接触平面21与六面磁悬浮体的上表面接触，然后四个侧向面充磁头3中的两两相向对置的侧向面充磁头3分别相向向内移动并迫使第三充磁接触平面31一一压迫在六面磁悬浮体的四个周向平面上；

B、充磁，下充磁头1、上充磁头2和侧向面充磁头3通电，即，实现充磁。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：在机架4上设有驱动所述的下充磁头1在竖直方向升降的第一升降驱动机构。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：在锥形段a外侧套设有通电线圈c。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.六面磁悬浮体的充磁方法，其特征在于，所述方法利用充磁装置进行充磁，充磁包括如下步骤：

B、充磁，下充磁头、上充磁头和侧向面充磁头通电，即，实现充磁；

所述充磁装置包括在机架上设有套设在下充磁头外侧的筒状支撑，在筒状支撑的内壁设有若干圆周分布的竖直杆，在每根竖直杆上分别包覆有铝箔反射层，竖直杆合围成一圈且下充磁头位于围成一圈的竖直杆内，在筒状支撑下端设有若干圆周分布的通孔，在每个通孔内分别设有轴流风扇，在筒状支撑的上端连接有四根圆周分布的悬臂梁，在每根悬臂梁的悬空端分别连接有倾斜向内朝上设置的倾斜支撑且所述的倾斜支撑上端汇聚至环形套周向，倾斜支撑上端与环形套周向连接，四个侧向面充磁头一一设置在所述的悬臂梁上，上充磁头设置在环形套内；

在下充磁头的上端套设有固定框，以及位于固定框上方的定位框，在固定框和定位框之间设有轴向弹性结构且定位框套在第一充磁接触平面外围，在机架或固定框上设有驱动所述的定位框在竖直方向升降的升降驱动机构；

在固定框外侧设有若干下定位缺口，在定位框的外侧设有若干与所述的下定位缺口一一对应的上定位缺口，在定位框和固定框之间设有导向框，在导向框的周向设有若干与所述的下定位缺口一一对应的导向凸条且所述的导向凸条竖直设置，导向凸条的上端卡于所述的上定位缺口内并与上定位缺口固定连接，导向凸条的下端卡于所述的下定位缺口内并与下定位缺口滑动连接。