CN204587307U - 电磁飞盘 - Google Patents

Abstract

一种电磁飞盘，其外壳内设球铰座、球面瓦及球铰，该球铰上套有环形球铰压盖，球铰座以外的底壳上设有电池，球铰上部设有空心操控杆，操控杆上套接定子，该定子上下两滚动轴承分别固定在转子磁瓦托架和设在其上端的转子磁瓦上盖内侧，转子磁瓦托架圆环内侧设有一对套在定子外两个半环形转子磁瓦，并且两转子磁瓦的N极和S极相对；转子磁瓦托架圆环外侧套有转子，在转子上下各设一个双磁环轴承，在绝缘力板上设若干闭合环型导电管，在转子下表面设若干磁条片，该磁条片的极性方向上下设置，并且相邻的两磁条片向下的磁极相反。本实用新型工作时间持久、效率高且无三废污染。

Description

电磁飞盘

技术领域  本实用新型涉及一种低空小型飞行动力装置。

背景技术  目前，单人飞行器还处于研究试验阶段，其空中飞行原理主要是建立在空气或喷气动力学基础上，该单人飞行器主要包括微型喷气发动机和操纵系统。单人飞行器的动力由锂离子电池提供，由于重量和体积的限制，仅能供发动机工作数十秒钟，使得飞行距离和留空时间都很短。

发明内容  本实用新型的目的在于提供一种工作时间持久、效率高且无三废污染的电磁飞盘。

本实用新型主要包括有：外壳、电池、球铰、操控杆、轴套、滚动轴承、定子、转子磁瓦托架、转子磁瓦、转子磁瓦上盖、转子、上下双磁环轴承、上盖、磁条片、导电管环、绝缘力板及腰底壳。其中，外壳为封闭的中空壳体，底壳内中心设球铰座，其顶面半球形凹槽内设有球面瓦，该球面瓦内设有与其对应的球铰，该球铰上套有环形球铰压盖，该球铰压盖通过紧固件固定在球铰座上，该球铰压盖既不影响球铰正常工作又可将其限位。球铰座以外的底壳面上设有使飞盘运行时保持平衡而均布的若干凹槽，该凹槽内设有电池，其或是蓄电池，或是锂电池。球铰上部设有与其相连的空心操控杆，该操控杆穿过顶壳中心通孔伸到外壳外。该操控杆以顶壳为分界分为内外两段并由与它们螺纹连接的管杆锁帽将它们相连。与球铰相邻的操控杆下部外面设有轴套，轴套上端的操控杆上套接绕有线圈的圆环形永磁无刷直流电机定子，该定子上下的操控杆部分分别与上下两个滚动轴承的内圈固定连接，该两个滚动轴承的外圈分别固定在转子磁瓦托架和设在其上端的转子磁瓦上盖内侧(离中心线近的为内侧，反之为外侧，其他部件同理)，其中转子磁瓦托架的结构是一个圆环下端与一个环形板相连且圆环将环形板隔成内外两部分，圆环内侧设有位于定子外的一对半环形转子磁瓦，并且两转子磁瓦的N极和S极相对；转子磁瓦托架圆环外侧套有铝合金环形转子，其中心通孔上下通过紧固件分别与转子磁瓦上盖及转子磁瓦托架环形板相连。最好该转子内环面的厚度大于外环面的厚度，并且由内向外均匀过渡。在转子内侧的上表面和外侧的下表面各镶嵌有一个磁铁环，两个磁铁环的S极向外并分别与另一个磁铁环相对分别组成上双磁环轴承和下双磁环轴承，该上双磁环轴承的另一个磁铁环粘接在上盖与其对应的凹槽内，该下双磁环轴承的另一个磁铁环镶嵌在下磁环轴承绝缘座与其对应的凹槽内，最好组成上、下双磁环轴承的磁铁环每个朝向转子的环面均为内凹的圆锥面，该锥面与外周边构成的平面夹角为4-20°，以使飞盘的无轴转子自动向中心对中。上述上、下双磁环斥力轴承可使转子在它们所夹空间自由浮动、转动。所述下磁环轴承绝缘座为置于绝缘力板外侧上的圆环，该绝缘力板的外侧置于腰底壳外侧凸台上，该腰底壳外侧的法兰通过紧固件与上盖外侧法兰相连，腰底壳内侧的中心通孔套在操控杆的轴套上。另在腰底壳上设有与轴套和操控杆侧面通孔相连通的通孔即导线孔，穿过该通孔的导线一端与电池组和控制箱相连，另一端穿过操控杆的通孔与定子线圈和控制杆上的操控机构相连。腰底壳内侧凸台上表面置有绝缘力板的内侧，该处绝缘力板上面设有环形内压盖，穿过内压盖的紧固件将绝缘力板固定在腰底壳上。该绝缘力板上设若干对通孔，其一个孔靠近绝缘力板的内侧，另一个孔靠近绝缘力板的外侧，并且每对通孔中心在绝缘力板同一条半径上。在绝缘力板上表面设两端分别与一对通孔相连的金属良导体导管，在绝缘力板下表面也设两端分别与该一对通孔相连的金属良导体导管，与同一对通孔相连的上、下导管连通构成闭合的导电管环。在导电管环上面设有与其对应并粘接在转子下表面的若干彼此有间隙且内弧面小于外弧面呈放射状分布的扇形磁条片，该磁条片的极性方向上、下(法向)设置，并且相邻的两磁条片向下的磁极相反。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、本实用新型是一种自身可以升降的飞行器基体，其运动原理是建立在电磁力学基础上的，由于内部减少了摩擦消耗，而且直接利用电磁安培力，不经过中间转换，因此电能利用率更高，所以在同等电量的条件下续航里程更长。在该飞行器基体上增设辅助配套设施可用于多种领域，如用于消防，可替代云梯，携带消防员以最快的速度到达高层建筑外侧实施救援作业。

2、本实用新型不仅可以抵抗重力上、下升降，将其转90度设置还可提供横向水平牵引加速力，用于航母舰载机起飞弹射器。

3、该飞行器基体工作时不产生三废，完全符合环保要求。

附图说明

图1是本实用新型主视剖面示意简图。

图2是图1的A-A视图。

图3是图1中双磁环轴承局部放大剖视图。

图4是图1中导电管与绝缘力板俯视示意图。

图5是图1中设在转子上的磁条片仰视示意简图。

图中：1、上盖，2、转子，3、永磁无刷直流电机定子，4、滚动轴承，5、管杆锁帽，6、操控杆，7、转子磁瓦上盖，8、转子磁瓦，9、上双磁环轴承，10、磁条片，11、导电管环，12、下双磁环轴承，13、绝缘力板，14、腰底壳，15、蓄电池，16、轴套，17、导线孔，18、球面瓦，19、球铰，20、球铰压盖，21、转子磁瓦托架，22、内压盖，23、外壳，24、下双磁环轴承绝缘座。

具体实施方式  在图1所示的电磁飞盘主视剖面示意简图中，外壳23为封闭的中空壳体，底壳内中心设球铰座，其顶面半球形凹槽内设有球面瓦18，该球面瓦内设有与其对应的球铰19，该球铰上套有环形球铰压盖20，该球铰压盖通过紧固件固定在球铰座上。球铰座以外的底壳面上设有24个凹槽，如图2所示，该凹槽内设有蓄电池15。球铰上部设有与其相连的空心操控杆6，该操控杆穿过顶壳中心通孔伸到外壳外。该操控杆以顶壳为分界分为内外两段并由与它们螺纹连接的管杆锁帽5将它们相连。与球铰相邻的操控杆下部外面设有轴套16，轴套上端的操控杆上套接绕有线圈的圆环形永磁无刷直流电机定子3，该定子上下的操控杆部分分别与上下两个滚动轴承4的内圈固定连接，该两个滚动轴承的外圈分别固定在转子磁瓦托架21和设在其上端的转子磁瓦上盖7内侧(离中心线近的为内侧，反之为外侧，其他部件同理)，其中转子磁瓦托架的结构是一个圆环下端与一个环形板相连且圆环将环形板隔成内外两部分，圆环内侧设有(位于定子的外侧)一对半环形转子磁瓦8，并且两转子磁瓦的N极和S极相对；转子磁瓦托架圆环外侧套有铝合金环形转子2，其中心通孔上、下通过紧固件分别与转子磁瓦上盖及转子磁瓦托架环形板相连。该转子内环面的厚度大于外环面的厚度，并且由内向外均匀过渡。在转子内侧的上表面和外侧的下表面各镶嵌有一个磁铁环，两个磁铁环的S极向外并分别与另一个磁铁环相对分别组成上双磁环轴承9和下双磁环轴承12，该上双磁环轴承的另一个磁铁环粘接在上盖与其对应的凹槽内，该下双磁环轴承的另一个磁铁环镶嵌在下磁环轴承绝缘座24与其对应的凹槽内，并且组成上、下双磁环轴承的磁铁环每个朝向转子的环面均为内凹的圆锥面，该锥面与外周边构成的平面夹角为4°，如图3所示。所述下磁环轴承绝缘座为置于绝缘力板13外侧上的圆环，该绝缘力板的外侧置于腰底壳14外侧凸台上，该腰底壳外侧的法兰通过紧固件与上盖外侧法兰相连，腰底壳内侧的中心通孔套在操控杆的轴套上。另在腰底壳上设有与轴套和操控杆侧面通孔相连通的导线孔17，穿过该通孔的导线一端与电池组相连，另一端穿过操控杆的通孔与定子线圈相连。腰底壳内侧凸台上表面置有绝缘力板的内侧，该处绝缘力板上面设有环形内压盖22，穿过内压盖的紧固件将绝缘力板固定在腰底壳上。该绝缘力板上设32对通孔，其一个孔靠近绝缘力板的内侧，另一个孔靠近绝缘力板的外侧，并且每对通孔中心在绝缘力板同一条半径上。在绝缘力板上表面设两端分别与一对通孔相连的铜导管，绝缘力板下表面也设两端分别与该一对通孔相连的铜导管，与同一对通孔相连的上、下铜导管连通构成闭合的导电管环11，如图4所示。在导电管环上面设有与其对应并粘接在转子下表面的若干彼此有间隙且内弧面小于外弧面呈放射状分布的扇形磁条片10，如图5所示，该磁条片的极性方向上下(法向)设置，并且相邻的两磁条片向下的磁极相反。

本实用新型的工作过程大致如下：本发明的直流电池组(15)通过永磁无刷直流电机内定子(3)驱动磁瓦(8)并带动转子(2)以一定的转速旋转，电机由上向下看以顺时针转动为正向(该电机不需要设置反转功能)。转子浮动在上磁环轴承(9)和下磁环轴承(12)之间，在转子下面粘贴由N、S极相间沿辐射状排布着的扇形磁片(10)，在N、S极之间形成诱导弯曲的侧向磁场与正面法向磁场共同存在的形态，则N极法向磁场对上部导管环(11)感应出符合“右手定则”的电流，并在导管的内、外两端产生电势差；弯曲磁场则为导管提供侧向磁场，使导管生成符合“左手定则”的安培力，54条磁扇片感应32组导管环路，各导管环紧紧固定在绝缘力板上，总体合成垂直向上的电磁力，拉着绝缘力板向上，而绝缘力板又被飞盘上盖(1)紧紧地压在腰底壳(14)上，向上运动的飞盘又通过球铰(19)和压盖(20)拉动电池组底座，使整体平台反抗重力提升起来。由于电池组的沉重和沿平面平衡布置，会使整体重心低于型心，因此就会保证整体的水平稳定性，即使内包飞盘操纵杆以4度的倾斜角调节上升的方向时，也不会使整体平台倾斜。球铰提供了向任意方向偏转一个小角度的功能，这样在上升的过程中能够及时调整侧移量。可设计成转速杆与方向杆一体控制的模式，导线可通过导线孔(17)和操纵杆管(6)与手柄按钮连接，控制器内有蓄电池电量监测器，低电量时自动切换，报警和采取下降措施。下降时在高度测距雷达和控制器的控制下，可以让飞盘在距地面0.1米的高度进行悬浮，从而实现软着陆。

Claims (3)

1.一种电磁飞盘，其特征在于：其外壳为封闭的中空壳体，底壳内中心设球铰座，其顶面半球形凹槽内设有球面瓦，该球面瓦内设有与其对应的球铰，该球铰上套有环形球铰压盖，该球铰压盖通过紧固件固定在球铰座上，球铰座以外的底壳面上设有若干凹槽，该凹槽内设有电池，球铰上部设有与其相连的空心操控杆，该操控杆穿过顶壳中心通孔伸到外壳外，该操控杆以顶壳为分界分为内外两段并由与它们螺纹连接的锁帽将它们相连，与球铰相邻的操控杆下部外面设有轴套，轴套上端的操控杆上套接绕有线圈的圆环形永磁无刷直流电机定子，该定子上下的操控杆部分分别与上下两个滚动轴承的内圈固定连接，该两个滚动轴承的外圈分别固定在转子磁瓦托架和设在其上端的转子磁瓦上盖内侧，其中转子磁瓦托架的结构是一个圆环下端与一个环形板相连且圆环将环形板隔成内外两部分，圆环内侧设有位于定子外的一对半环形转子磁瓦，并且两转子磁瓦的N极和S极相对；转子磁瓦托架圆环外侧套有铝合金环形转子，其中心通孔上下通过紧固件分别与转子磁瓦上盖及转子磁瓦托架环形板相连，在转子内侧的上表面和外侧的下表面各镶嵌有一个磁铁环，两个磁铁环的S极向外并分别与另一个磁铁环相对分别组成上双磁环轴承和下双磁环轴承，该上双磁环轴承的另一个磁铁环粘接在上盖与其对应的凹槽内，该下双磁环轴承的另一个磁铁环镶嵌在下磁环轴承绝缘座与其对应的凹槽内，所述下磁环轴承绝缘座为置于绝缘力板外侧上的圆环，该绝缘力板的外侧置于腰底壳外侧凸台上，该腰底壳外侧的法兰通过紧固件与上盖外侧法兰相连，腰底壳内侧的中心通孔套在操控杆的轴套上，另在腰底壳上设有与轴套和操控杆侧面通孔相连通的通孔，穿过该通孔的导线一端与电池组相连，另一端穿过操控杆的通孔与定子线圈相连，腰底壳内侧凸台上表面置有绝缘力板的内侧，该处绝缘力板上面设有环形内压盖，穿过内压盖的紧固件将绝缘力板固定在腰底壳上，该绝缘力板上设若干对通孔，其一个孔靠近绝缘力板的内侧，另一个孔靠近绝缘力板的外侧，并且每对通孔中心在绝缘力板同一条半径上，在绝缘力板上表面设两端分别与一对通孔相连的金属良导体导管，在绝缘力板下表面也设两端分别与该一对通孔相连的金属良导体导管，与同一对通孔相连的上下导管连通构成闭合导电管环，在导电管环上面设有与其对应并粘接在转子下表面的若干彼此有间隙且内弧面小于外弧面呈放射状分布的扇形磁条片，该磁条片的极性方向上下设置，并且相邻的两磁条片向下的磁极相反。

2.根据权利要求1所述的电磁飞盘，其特征在于：组成上、下双磁环轴承的磁铁环每个朝向转子的环面均为内凹的圆锥面，该锥面与外周边构成的平面为4-20°。

3.根据权利要求1或2所述的电磁飞盘，其特征在于：该转子内环面的厚度大于外环面的厚度，并且由内向外均匀过渡。