CN112460195B - 一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减震装置领域，公开了一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，解决了现有技术中车辆运输用减震设备减震能力较差的问题，包括磁缸、平衡锤、摆动臂和第一十字万向节，平衡锤位于磁缸的内腔，平衡锤环向的四个外侧壁分别与磁缸内腔的四个内侧壁相对,且外侧壁同与之相对的内侧壁平行，平衡锤外侧壁均设置第一磁铁板，磁缸内侧壁均设置第二磁铁板，第一磁铁板与其相对的第二磁铁板之间同名磁极相对，平衡锤上开设竖直方向的螺纹通孔，摆动臂包括有调节螺杆，调节螺杆顶端从平衡锤底部旋入螺纹通孔，底端通过第一十字万向节与磁缸底部连接，本发明可实现多方位的晃动，第一磁铁板与第二磁铁板之间的斥力又会阻止晃动进行，实现多方位的高效减震。

Description

一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置

技术领域

本发明涉及减震装置领域，具体涉及一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置。

背景技术

目前，车辆在运输物品的过程中面临着一个严峻的考验，车辆在运输过程中因为路况差会产生颠簸，或者由于特殊情况车辆急刹的时候，都会对运输的物品产生较大的冲击，一些精度要求高，质量要求高的设备在经受这样的冲击后极有可能造成自身的损伤，带来较大经济损失。

现有技术中，有很多解决的手段，最常用的便是以泡沫橡胶等具备缓冲能力的材料制作防碰撞的保护层套，或者是采用减震板等托起物品，物品以常规的固定手段固定在板上，实现减震、保护物品的目的；但是这些手段都有一个弊端：减震能力有限，对于一些特种设备，轻微的冲击都可能会影响设备的质量，由此亟需开发出减震能力高的减震装置。

磁悬浮作为利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，将其运用到减震装置领域效果非常显著，利用磁铁“同性相斥”的原理，使两部件之间产生斥力，达到无接触、无摩擦的状态，这种状态下的减震效果很理想，由此本发明考虑将磁悬浮技术应用到减震缓冲装置，提供一种新型的减震能力高的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，旨在解决现有技术中车辆运输用减震设备减震能力较差的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，包括磁缸、平衡锤、摆动臂和第一十字万向节，平衡锤位于磁缸的内腔，并与磁缸同轴，

平衡锤环向的四个外侧壁分别与磁缸内腔的四个内侧壁相对,且外侧壁同与之相对的内侧壁平行，平衡锤外侧壁均设置第一磁铁板，磁缸内侧壁均设置第二磁铁板，第一磁铁板与其相对的第二磁铁板之间同名磁极相对，平衡锤上开设竖直方向的螺纹通孔，螺纹通孔的轴线与平衡锤的轴线重合；

摆动臂位于磁缸内腔中,其包括有调节螺杆，调节螺杆顶端从平衡锤底部旋入螺纹通孔，并与螺纹通孔螺纹配合，底端通过第一十字万向节与磁缸底部连接。

优选的，摆动臂还包括第一连接片，调节螺杆的底端与第一连接片的中部连接，第一连接片两端向靠近磁缸底面的方向弯折形成相对的两个第一弯折部，第一弯折部上均开设第一螺纹孔，且两个第一螺纹孔的轴线重合；

磁缸的底板内侧中部固定两个相对的第一安装片，且两个第一安装片关于磁缸底面形心中心对称，第一安装片的上部均开设第二螺纹孔，且两个第二螺纹孔的轴线重合；

调节螺杆的轴线垂直于水平面，第一螺纹孔、第二螺纹孔和调节螺杆的轴线两两正相交，第一十字万向节的一组相对的端头分别与两个第一螺纹孔螺纹配合，另一组相对的端头与两个第二螺纹孔螺纹配合。

优选的，平衡锤内部设置圆柱形的内腔，且该内腔的轴线与螺纹通孔的轴线重合。

优选的，磁悬浮缓冲装置还包括悬浮支架，悬浮支架包括上底板、下底板和轴向设置的可弹性压缩的阻尼支撑柱，阻尼支撑柱连接上、下底板，上底板与磁缸底部连接，上底板与下底板大小相同。

优选的，下底板的上表面设置第三磁铁板，上底板的下表面设置第四磁铁板，第三磁铁板与第四磁铁板大小相同且正相对，第三磁铁板与第四磁铁板之间同名磁极相对。

优选的，阻尼支撑柱设置四个，且其分别位于下底板的四个角，第三磁铁板的侧边位于其最靠近的两个阻尼支撑柱之间的部分水平向外延伸并超过两个阻尼支撑柱。

优选的，平衡锤的上表面中部设置有组合安装部，组合安装部包括第二连接片、第二十字万向节以及两个相对设置的第二安装片，第二安装片上部均开设第三螺纹孔，且两个第三螺纹孔的轴线重合，第二安装片下端与平衡锤上表面连接，两个第二安装片关于平衡锤上表面形心中心对称，第二连接片两端向靠近平衡锤的方向弯折形成相对的两个第二弯折部，第二弯折部上均开设第四螺纹孔，且两个第四螺纹孔的轴线重合，第三螺纹孔与第四螺纹孔的轴线在同一水平面上垂直相交，第二十字万向节的四个端头分别与两个第三螺纹孔、两个第四螺纹孔螺纹配合，第二连接片的顶部连接支板。

优选的，第一磁铁板和第二磁铁板为电磁铁。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明设置了磁缸，磁缸通过摆动臂托起平衡锤，平衡锤的外壁设置与磁缸的内壁设置有同名磁极相对的第一磁铁板与第二磁铁板，磁缸与平衡锤之间产生斥力，平衡锤可以在摆动臂的调节螺杆上上下移动，调节平衡锤与磁缸之间的距离，距离越近产生的斥力越大，减震的能力大大增加，同时设置第一十字万向节用于摆动臂与磁缸的连接，保证了平衡锤可以自由摆动，达到多方位减震的目的，以磁力来减震，效果更好。

2.本发明将平衡锤设置圆柱形的空心内腔，该空心内腔的设置减轻了平衡锤的重量，为在上方加设组合安装部预留出了安装的空间，方便其安装，达到隐藏螺母的目的，同时也起到了调节力度行程、留出调节空间等作用，该空心内腔的轴线与螺纹通孔的轴线重合，保证了装置的稳定性。

3.本发明在缓冲支架的下方设置悬浮支架，悬浮支架包括上底板和下底板，上下底板相对的面设置同名磁极相对的磁铁板，上下底板通过阻尼支撑柱连接，设置悬浮支架可以进一步提高本发明的载重能力，阻尼支撑柱可以是具有弹性压缩特性的任何支撑柱，如液压阻尼支撑柱、气动阻尼支撑柱、机械阻尼支撑柱，保证了上底板在上下运动的同时，磁铁板间的斥力与阻尼支撑柱的阻尼回弹保证了线性作用，具备较高的上下减震及承载能力。

4.本发明可以在平衡锤上方加设组合安装部，当物品过大，但个缓冲支架无法承载时，需要使用多个缓冲支架组合放置，需在上方加设组合安装部，用于精确平衡单个缓冲支架的受力，使组合使用时承载物体能够平衡稳定。

5.本发明中的磁铁板采用电磁铁，电磁铁可以控制磁力大小，使减震支架对不同的物品可以调节出与其应用场景相匹配的减震能力。

附图说明

下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明正视状态下的透视图；

图4为平衡锤结构示意图；

图5为磁缸结构示意图；

图6为悬浮支架结构示意图；

图7为阻尼支撑柱的结构及其轴向移动示意图；

图8为摆动臂结构示意图；

图9为摆动臂与第一十字万向节连接示意图；

图中标记：10第二磁铁板，11支板，12第一磁铁板，13磁缸，14平衡锤，15上底板，16阻尼支撑柱，17第三磁铁板，18下底板，19第二连接片，20第二十字万向节，21第二安装片，22第四磁铁板，23第二螺纹孔，24第一安装片，25调节螺杆，26第一连接片，27第一弯折部，28第一十字万向节，29第一螺纹孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图1对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1、2所示，一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，包括磁缸13、平衡锤14、摆动臂和第一十字万向节28，平衡锤14位于磁缸13的内腔，并与磁缸13同轴；

平衡锤14环向的四个外侧壁分别与磁缸13内腔的四个内侧壁相对,且外侧壁同与之相对的内侧壁平行，平衡锤14外侧壁均设置第一磁铁板12，磁缸13内侧壁均设置第二磁铁板10，第一磁铁板12与其相对的第二磁铁板10之间同名磁极相对，平衡锤14上开设竖直方向的螺纹通孔，螺纹通孔的轴线与平衡锤14的轴线重合；

摆动臂位于磁缸13内腔中,其包括有调节螺杆25，调节螺杆25顶端从平衡锤14底部旋入螺纹通孔，并与螺纹通孔螺纹配合，底端通过第一十字万向节28与磁缸13底部连接。

如上实施方式，设置了磁缸，磁缸通过摆动臂托起平衡锤，平衡锤的外壁设置与磁缸的内壁设置有同名磁极相对的第一磁铁板与第二磁铁板，两磁铁板采用永磁铁或电磁铁均可，磁缸与平衡锤之间产生斥力，平衡锤可以在摆动臂的调节螺杆上上下移动，调节平衡锤与磁缸之间的距离，距离越近产生的斥力越大，减震的能力大大增加，同时设置第一十字万向节用于摆动臂与磁缸的连接，保证了平衡锤可以自由摆动，达到多方位减震的目的。

工作原理：采用常规的固定手段将物品与平衡锤顶部固定在一起，当设备发生晃动时，因为第一十字万向节的设置，使得摆动臂可以带动平衡锤侧向晃动，由于平衡锤外壁上的第一磁铁板与磁缸内壁上的第二磁铁板同名磁极相对，在平衡锤晃动时，第一磁铁板靠近第二磁铁板，两者之间的斥力增大，迫使平衡锤有回位的趋势，以此达到多方位减震的目的，且利用磁力来减震，效果更为明显。

实施例2

在实施例1的基础上做进一步优化，如图1、图5、图8和图9所示：

优选摆动臂还包括第一连接片26，调节螺杆25的底端与第一连接片26的中部连接，第一连接片26两端向靠近磁缸13底面的方向弯折形成相对的两个第一弯折部27，第一弯折部27上均开设第一螺纹孔29，且两个第一螺纹孔29的轴线重合；

磁缸13的底板内侧中部固定两个相对的第一安装片24，且两个第一安装片24关于磁缸13底面形心中心对称，第一安装片24的上部均开设第二螺纹孔23，且两个第二螺纹孔23的轴线重合；

调节螺杆25的轴线垂直于水平面，第一螺纹孔29、第二螺纹孔23和调节螺杆25的轴线两两正相交，第一十字万向节28的一组相对的端头分别与两个第一螺纹孔29螺纹配合，另一组相对的端头与两个第二螺纹孔23螺纹配合；

将摆动臂与磁缸的连接方式改变为多部件的螺纹配合，在保证了其稳定连接的同时使部件具备可拆卸性，方便更换拆卸。

实施例3

在实施例1的基础上作进一步优化，如图3、4所示：

优选平衡锤14内部设置圆柱形的内腔，且该内腔的轴线与螺纹通孔的轴线重合；

平衡锤设置圆柱形的内腔，该内腔的设置减轻了平衡锤的重量，同时也起到了调节力度行程、留出调节空间等作用，内腔的轴线与螺纹通孔的轴线重合，保证了装置的稳定性，也为在上方加设组合安装部预留出了安装的空间，方便其安装，达到隐藏螺母的目的。

实施例4

在实施例1的基础上做进一步优化，如图1、2、6和7所示：

优选磁悬浮缓冲装置还包括悬浮支架，悬浮支架包括上底板15、下底板18和轴向设置的可弹性压缩的阻尼支撑柱16，阻尼支撑柱16连接上、下底板，上底板15与磁缸13底部连接，上底板15与下底板18大小相同；

设置了悬浮支架，首先提高了本发明的载重能力，其次悬浮支架设置为上、下底板，两底板通过阻尼支撑柱连接，阻尼支撑柱可以是具有阻尼特性的任何支撑柱，如利用液压原理的液压阻尼支撑柱、利用密封气体的气动阻尼支撑柱还有利用机械阻尼结构，如弹簧的机械阻尼支撑柱，使得上底板可以上下移动，并且支撑柱的阻尼回弹保证线性运动，提升了本发明上下减震的能力。

实施例5

在实施例4的基础上作进一步优化，如图2、6所示：

优选下底板18的上表面设置第三磁铁板17，上底板15的下表面设置第四磁铁板22，第三磁铁板17与第四磁铁板22大小相同且正相对，第三磁铁板17与第四磁铁板22之间同名磁极相对；

阻尼支撑柱16设置四个，且其分别位于下底板18的四个角，第三磁铁板17的侧边位于其最靠近的两个阻尼支撑柱16之间的部分水平向外延伸并超过两个阻尼支撑柱16；

在上、下底板相对的面上设置同名磁极相对的第四磁铁板与第三磁铁板，并且两磁铁板大小相同，保证了形成的斥力稳定均匀，通过两磁铁板之间的斥力，进一步增强缓冲支架上下减震能力；

阻尼支撑柱设置四个，并位于下底板的四个角，增强悬浮支架的结构稳定性，第三磁铁板的侧边位于其最靠近的两个阻尼支撑柱之间的部分水平向外延伸，第三磁铁板形成十字形，保证安装方便的同时，充分利用了空间。

实施例6

在实施例3的基础上作进一步优化，如图2所示：

优选平衡锤14的上表面中部设置有组合安装部，组合安装部包括第二连接片19、第二十字万向节20以及两个相对设置的第二安装片21，第二安装片21上部均开设第三螺纹孔，且两个第三螺纹孔的轴线重合，第二安装片21下端与平衡锤14上表面连接，两个第二安装片21关于平衡锤14上表面形心中心对称，第二连接片19两端向靠近平衡锤14的方向弯折形成相对的两个第二弯折部，第二弯折部上均开设第四螺纹孔，且两个第四螺纹孔的轴线重合，第三螺纹孔与第四螺纹孔的轴线在同一水平面上垂直相交，第二十字万向节20的四个端头分别与两个第三螺纹孔、两个第四螺纹孔螺纹配合，第二连接片19的顶部连接支板11；

如上实施方式，在单个缓冲支架无法承载物品时，需要采用多个缓冲支架组合使用，为了确保组合使用时各个支架受力均匀且减震效果好，采用了与磁缸底部连接摆动臂相似的连接方式，在平衡锤顶部连接组合安装部，也即设置两组相对的螺纹孔与十字万向节四个端头螺纹配合，使得在组合使用时，承载物品能够稳定平衡。

实施例7

在上述实施例的基础上作进一步优化：

优选第一磁铁板12和第二磁铁板10为电磁铁；

改变使用永磁铁时磁力不可调的情况，采用电磁铁，设置电磁铁需要用的线路以不影响部件工作的常规布线手段布置，此处不再赘述，电磁铁可以控制磁力大小，使减震支架对不同的物品可以调节出与其应用场景相匹配的减震能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，包括磁缸(13)、平衡锤(14)、摆动臂和第一十字万向节(28)，所述平衡锤(14)位于磁缸(13)的内腔，并与磁缸(13)同轴；

所述平衡锤(14)环向的四个外侧壁分别与磁缸(13)内腔的四个内侧壁相对,且外侧壁同与之相对的内侧壁平行，平衡锤(14)外侧壁均设置第一磁铁板(12)，所述磁缸(13)内侧壁均设置第二磁铁板(10)，所述第一磁铁板(12)与其相对的第二磁铁板(10)之间同名磁极相对，平衡锤(14)上开设竖直方向的螺纹通孔，所述螺纹通孔的轴线与平衡锤(14)的轴线重合；

所述摆动臂位于磁缸(13)内腔中,其包括有调节螺杆(25)，所述调节螺杆(25)顶端从平衡锤(14)底部旋入螺纹通孔，并与螺纹通孔螺纹配合，底端通过第一十字万向节(28)与磁缸(13)底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述摆动臂还包括第一连接片(26)，所述调节螺杆(25)的底端与第一连接片(26)的中部连接，所述第一连接片(26)两端向靠近磁缸(13)底面的方向弯折形成相对的两个第一弯折部(27)，所述第一弯折部(27)上均开设第一螺纹孔(29)，且两个第一螺纹孔(29)的轴线重合；

所述磁缸(13)的底板内侧中部固定两个相对的第一安装片(24)，且两个第一安装片(24)关于磁缸(13)底面形心中心对称，所述第一安装片(24)的上部均开设第二螺纹孔(23)，且两个第二螺纹孔(23)的轴线重合；

所述调节螺杆(25)的轴线垂直于水平面，所述第一螺纹孔(29)、第二螺纹孔(23)和调节螺杆(25)的轴线两两正相交，所述第一十字万向节(28)的一组相对的端头分别与两个第一螺纹孔(29)螺纹配合，另一组相对的端头与两个第二螺纹孔(23)螺纹配合。

3.根据权利要求1所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述平衡锤(14)内部设置圆柱形的内腔，且该内腔的轴线与螺纹通孔的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述磁悬浮缓冲装置还包括悬浮支架，所述悬浮支架包括上底板(15)、下底板(18)和轴向设置的可弹性压缩的阻尼支撑柱(16)，所述阻尼支撑柱(16)连接上、下底板，所述上底板(15)与磁缸(13)底部连接，上底板(15)与下底板(18)大小相同。

5.根据权利要求4所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述下底板(18)的上表面设置第三磁铁板(17)，所述上底板(15)的下表面设置第四磁铁板(22)，所述第三磁铁板(17)与第四磁铁板(22)大小相同且正相对，第三磁铁板(17)与第四磁铁板(22)之间同名磁极相对。

6.根据权利要求5所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述阻尼支撑柱(16)设置四个，且其分别位于下底板(18)的四个角，所述第三磁铁板(17)的侧边位于其最靠近的两个阻尼支撑柱(16)之间的部分水平向外延伸并超过两个阻尼支撑柱(16)。

7.根据权利要求3所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述平衡锤(14)的上表面中部设置有组合安装部，所述组合安装部包括第二连接片(19)、第二十字万向节(20)以及两个相对设置的第二安装片(21)，所述第二安装片(21)上部均开设第三螺纹孔，且两个第三螺纹孔的轴线重合，第二安装片(21)下端与平衡锤(14)上表面连接，两个第二安装片(21)关于平衡锤(14)上表面形心中心对称，所述第二连接片(19)两端向靠近平衡锤(14)的方向弯折形成相对的两个第二弯折部，所述第二弯折部上均开设第四螺纹孔，且两个第四螺纹孔的轴线重合，所述第三螺纹孔与第四螺纹孔的轴线在同一水平面上垂直相交，所述第二十字万向节(20)的四个端头分别与两个第三螺纹孔、两个第四螺纹孔螺纹配合，所述第二连接片(19)的顶部连接支板(11)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置，其特征在于，所述第一磁铁板(12)和第二磁铁板(10)为电磁铁。

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