CN113472240A - 多点式磁悬浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点式磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括安装于固定座内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座、与所述悬浮底座形成悬浮状态的悬浮体、以及位于所述悬浮体内的与所述悬浮底座对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子，所述悬浮浮子在所述悬浮体内处于Z轴受限不移动状态。本发明采用多点悬浮，可满足大型超重悬浮要求且不易侧翻。

Description

多点式磁悬浮装置

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，具体地涉及一种多点式磁悬浮装置。

背景技术

磁悬浮技术是指利用克服重力使物体悬浮的一种技术，根据磁悬浮作用的方向不同，磁悬浮技术又分为磁吸式磁悬浮和磁斥式磁悬浮。磁悬浮技术的诞生与发展源于人类对交通出行速度的追求，随着磁悬浮技术在交通运输领域的应用日渐成熟，也随着我国科学技术的快速发展，目前磁悬浮技术应用领域越来越广，在日常生活中也可利用磁悬浮原理对一些物体实现无接触悬浮或移动。产品在生产过程中，一般都会有尺寸的限定，但是在生产制造过程中难免会存在一些误差，对于磁悬浮装置来说，如若存在一些误差甚至是1至2毫米的误差，也会造成悬浮浮子的悬浮中心与悬浮体的几何中心不一致，这样会使得悬浮浮子会由于重心发生侧翻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、不易侧翻且悬浮效果较好的多点式磁悬浮装置。

本发明公开的一种多点式磁悬浮装置的技术方案是:

一种多点式磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括安装于固定座内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座、与所述悬浮底座形成悬浮状态的悬浮体、以及位于所述悬浮体内的与所述悬浮底座对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子，所述悬浮浮子在所述悬浮体内处于Z轴受限不移动状态。

作为优选方案，所述悬浮体设有至少一个用于放置所述悬浮浮子的空腔，所述空腔包括上壁、下壁、以及连接所述上壁和下壁的四面侧壁。

作为优选方案，所述悬浮浮子与所述空腔的上壁和下壁抵接，所述悬浮浮子与所述空腔的四面侧壁均留有空隙，所述悬浮浮子在所述悬浮体内处于Z轴受限不移动、X轴和Y轴不受限可移动状态。

或，所述悬浮浮子与所述空腔的上壁、下壁以及四面侧壁之间均无接触留有空隙，所述悬浮浮子在所述悬浮体内处于Z轴、X轴、Y轴均不受限可移动状态。

作为优选方案，所述悬浮体内设有两个空腔，所述悬浮体的两个空腔内均放置有悬浮浮子。

作为优选方案，所述悬浮体内设有三个空腔，所述悬浮体的三个空腔内均放置有悬浮浮子。

作为优选方案，所述悬浮底座包括位于所述固定座上的用于提供磁力的供磁组件，所述供磁组件由至少一个永磁铁和/或电磁铁组成，所述供磁组件的永磁铁和/或电磁铁呈类环形设置。

作为优选方案，所述底盘上还设置有磁敏传感组件。

作为优选方案，所述底盘上还设置有线路板，所述平衡组件、磁敏传感组件与所述线路板之间电性连接。

作为优选方案，所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座上的用于提供纠偏磁力的平衡组件，所述平衡组件由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座之间。

作为优选方案，所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座上的用于提供纠偏磁力的平衡组件，所述平衡组件由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座的供磁组件之间。

本发明提供的多点式磁悬浮装置，其包括安装于固定座内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座、与所述悬浮底座形成悬浮状态的悬浮体、以及位于所述悬浮体内的与所述悬浮底座对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子，所述悬浮浮子在所述悬浮体内处于Z轴受限不移动状态。本发明通过悬浮底座产生的磁力与悬浮体内的悬浮浮子产生的磁力形成悬浮，即悬浮体通过悬浮浮子与悬浮底座之间的磁力悬浮，采用多点提供磁力可避免传统磁悬浮装置容易侧翻的缺点，具有较大的力矩承受更大的物体重量，在满足大型超重悬浮要求的情况下进一步提高了悬浮的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的爆炸结构示意图。

图2是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的爆炸结构示意图。

图3是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的截面结构示意图。

图4是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的截面结构示意图。

图5是本发明的多点式磁悬浮装置的另一种实施例的侧视截面结构示意图。

图6是本发明的多点式磁悬浮装置的其他实施例的俯视截面结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参考图1至4，图1是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的爆炸结构示意图，图2是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的爆炸结构示意图，图3是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的截面结构示意图，图4是本发明的多点式磁悬浮装置的一种实施例的截面结构示意图。

本实施例提供了一种多点式磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括安装于固定座10内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座20、与所述悬浮底座20形成悬浮状态的悬浮体30、以及位于所述悬浮体30内的与所述悬浮底座20对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子40，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴受限不移动状态。

本实施例提供的多点式磁悬浮装置，其包括安装于固定座10内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座20、与所述悬浮底座20形成悬浮状态的悬浮体30、以及位于所述悬浮体30内的与所述悬浮底座20对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子40，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴受限不移动状态。本发明通过悬浮底座20产生的磁力与悬浮体30内的悬浮浮子40产生的磁力形成悬浮，即悬浮体30通过悬浮浮子40与悬浮底座20之间的磁力悬浮，采用多点提供磁力可避免传统磁悬浮装置容易侧翻的缺点，具有较大的力矩承受更大的物体重量，在满足大型超重悬浮要求的情况下进一步提高了悬浮的稳定性。

进一步地，所述悬浮体30设有至少一个用于放置所述悬浮浮子40的空腔50，所述空腔50包括上壁、下壁、以及连接所述上壁和下壁的四面侧壁。

进一步地，所述悬浮浮子40与所述空腔50的上壁和下壁抵接，所述悬浮浮子40与所述空腔50的四面侧壁均留有空隙，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴受限不移动、X轴和Y轴不受限可移动状态。

或，所述悬浮浮子40与所述空腔50的上壁、下壁以及四面侧壁之间均无接触留有空隙，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴、X轴、Y轴均不受限可移动状态。

可理解地，悬浮浮子40与空腔50的上壁和下壁抵接，只能发生X轴和Y轴方向上的移动，从而避免悬浮浮子40发生Z轴向移动。

需要说明的是，当悬浮底座20存在多组永磁铁和/或电磁铁时，且悬浮浮子40与空腔50的侧壁之间未留有空隙，悬浮底座20的多组永磁体和/或电磁铁无需与悬浮浮子40一一对应设置。

进一步地，所述悬浮底座20包括位于所述固定座10上的用于提供磁力的供磁组件60，所述供磁组件60由至少一个永磁铁和/或电磁铁组成，所述供磁组件60的永磁铁和/或电磁铁呈类环形设置。

进一步地，所述底盘上还设置有磁敏传感组件。

进一步地，所述底盘上还设置有线路板，所述平衡组件70、磁敏传感组件与所述线路板之间电性连接。

进一步地，所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座10上的用于提供纠偏磁力的平衡组件70，所述平衡组件70由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件70的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座20之间。

可理解地，当所述悬浮浮子40与所述空腔50的上壁、下壁以及四面侧壁之间均无接触留有空隙，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴、X轴、Y轴均不受限可移动状态。由于悬浮浮子40不会发生移动，平衡组件70的电磁铁呈类环性设置在悬浮底座20之间，即多点式磁悬浮装置的多个悬浮底座20共用一套平衡组件70，可减少平衡组件70的电磁铁设置，减轻装置的重量，减少大型磁悬浮装置的生产成本。

进一步地，所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座10上的用于提供纠偏磁力的平衡组件70，所述平衡组件70由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件70的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座20的供磁组件60之间。

可理解地，当所述悬浮浮子40与所述空腔50的上壁和下壁抵接，所述悬浮浮子40与所述空腔50的四面侧壁均留有空隙，所述悬浮浮子40在所述悬浮体30内处于Z轴受限不移动、X轴和Y轴不受限可移动状态。平衡组件70的电磁铁呈类环形设置在悬浮底座20的供磁组件60的永磁铁和/或电磁铁之间，此时，平衡组件70包括有多组电磁铁，每一组电磁铁分别对应一个悬浮底座20，并设置在对应的悬浮底座20的供磁组件60之间，从而可以实现单独对每个悬浮底座20上方的悬浮体30进行纠偏磁力的提供。

可理解地，磁敏传感组件用于检测磁场信息并反馈给线路板，由线路板控制平衡组件70的电磁铁的电流大小、方向，从而防止悬浮体30发生水平偏移。

请参考图5，并结合图1至4，图5是本发明的多点式磁悬浮装置的另一种实施例的侧视截面结构示意图。

在另一种实施例中，在上述实施例的基础上，本实施例的悬浮体30内设有两个空腔50，所述悬浮体30的两个空腔50内均放置有悬浮浮子40。

可理解地，采用两个悬浮浮子40的设计，可提高本实施例的防侧翻能力，同时进一步提高悬浮底座20的承载能力。

请参考图6，并结合图1至4，图6是本发明的多点式磁悬浮装置的其他实施例的俯视截面结构示意图。

在其他实施例中，在上述实施例的基础上，本实施例的悬浮体30内设有三个空腔50，所述悬浮体30的三个空腔50内均放置有悬浮浮子40。

可理解地，采用三个悬浮浮子40的设计，可提供悬浮浮子40在四个方向的防侧翻能力，即使悬浮体30的本体高度较高容易发生侧翻，采用三个悬浮浮子40全方位的为悬浮体30提供悬浮的，可提供较高的侧翻纠偏能力，也加强了对悬浮体30的承载能力。

本发明一方面提高了磁悬浮装置的防侧翻能力，具有适用于长高悬浮体30的悬浮能力，另一面提高了磁悬浮装置的负载能力和防抖能力。当悬浮体30和悬浮浮子40在生产存在细微误差时，悬浮体30的重心和悬浮浮子40的悬浮中轴不重合，由于空腔50的侧壁与悬浮浮子40的侧面之间留有空隙，因此位于悬浮体30的空腔50内的悬浮浮子40会受到下方悬浮底座20的作用发生水平方向的侧移，使得悬浮浮子40的悬浮中轴与悬浮体30的重心重合，从而避免悬浮体30由于重心不稳发生侧翻，提高了悬浮稳定性。并且，当多点式磁悬浮装置具有多个悬浮底座20、以及位于悬浮体30内多个与悬浮底座20配套的悬浮浮子40，采用多个磁斥力从不同方向用于保持悬浮体30的悬浮，具有较大的力矩承受更大的物体重量，且进一步提高了悬浮的稳定性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述磁悬浮装置包括安装于固定座(10)内的用于提供磁力的至少一个悬浮底座(20)、与所述悬浮底座(20)形成悬浮状态的悬浮体(30)、以及位于所述悬浮体(30)内的与所述悬浮底座(20)对应数量的用于提供磁力的至少一个悬浮浮子(40)，所述悬浮浮子(40)在所述悬浮体(30)内处于Z轴受限不移动状态。

2.如权利要求1所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮体(30)设有至少一个用于放置所述悬浮浮子(40)的空腔(50)，所述空腔(50)包括上壁、下壁、以及连接所述上壁和下壁的四面侧壁。

3.如权利要求2所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮浮子(40)与所述空腔(50)的上壁和下壁抵接，所述悬浮浮子(40)与所述空腔(50)的四面侧壁均留有空隙，所述悬浮浮子(40)在所述悬浮体(30)内处于Z轴受限不移动、X轴和Y轴不受限可移动状态；

或，所述悬浮浮子(40)与所述空腔(50)的上壁、下壁以及四面侧壁之间均无接触留有空隙，所述悬浮浮子(40)在所述悬浮体(30)内处于Z轴、X轴、Y轴均不受限可移动状态。

4.如权利要求3所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮体(30)内设有两个空腔(50)，所述悬浮体(30)的两个空腔(50)内均放置有悬浮浮子(40)。

5.如权利要求3所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮体(30)内设有三个空腔(50)，所述悬浮体(30)的三个空腔(50)内均放置有悬浮浮子(40)。

6.如权利要求3所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮底座(20)包括位于所述固定座(10)上的用于提供磁力的供磁组件(60)，所述供磁组件(60)由至少一个永磁铁和/或电磁铁组成，所述供磁组件(60)的永磁铁和/或电磁铁呈类环形设置。

7.如权利要求6所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述底盘上还设置有磁敏传感组件。

8.如权利要求7所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述底盘上还设置有线路板，所述平衡组件(70)、磁敏传感组件与所述线路板之间电性连接。

9.如权利要求8所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座(10)上的用于提供纠偏磁力的平衡组件(70)，所述平衡组件(70)由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件(70)的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座(20)之间。

10.如权利要求8所述的多点式磁悬浮装置，其特征在于：所述磁悬浮装置还包括位于所述固定座(10)上的用于提供纠偏磁力的平衡组件(70)，所述平衡组件(70)由至少一个电磁铁组成，所述平衡组件(70)的电磁铁呈类环形设置在所述悬浮底座(20)的供磁组件(60)之间。

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