CN211684497U - 一种新型的永磁悬浮转动车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及车辆领域，特别是涉及到一种新型的永磁悬浮转动车轮，要解决的问题是取代传统车轮使用的机械轴承，是采用新型的永磁悬浮结构，并为转动车轮装配新型的制动结构。该装置包括车轮轮毂、永磁悬浮结构及制动结构，其中永磁悬浮结构包括支承轴、内磁环、外磁环、内磁套、外磁套、内磁环挡片、外磁环挡片、定位挡片及定位螺母；制动结构包括制动板主体、轴上制动块、支撑杆、推动杆、杆上制动块、弹簧、制动板主体外盖、变向轮、紧定螺栓、支点螺栓、槽型导轨。一种新型的永磁悬浮转动车轮，所述永磁悬浮结构仅外部与车轮轮毂的定位安装存在一定的磨损现象，内部结构中磨损现象非常少，并具有缓冲吸震的功能，车轮使用新型的制动结构完成制动功能。

Description

一种新型的永磁悬浮转动车轮

技术领域

本实用新型专利涉及车辆领域，特别是涉及到一种新型的永磁悬浮转动车轮。

背景技术

在当今社会，车轮作为各种车辆上的结构之一，现如今的车轮轴承大部分采用机械轴承，采用机械轴承虽然有摩擦小且容易标准化的优点，但轴承内部仍存在一定的磨损现象，且整个轴承结构的加工和安装也存在一定的复杂性；如今车轮的制动结构一般采用盘式刹车和鼓式刹车，但鼓式刹车存在散热差的缺点，盘式刹车则存在刹车片磨损较大、更换频率高的缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：取代传统车轮使用的机械轴承，采用一种结构简单、容易定位安装的永磁悬浮结构，该结构本身具有一定的缓冲吸震的功能；制动结构采用简单的挤压摩擦式制动，简化结构，取代盘式制动或鼓式制动。技术方案是：所述一种新型的永磁悬浮转动车轮，包括车轮轮毂、永磁悬浮结构、制动结构，永磁悬浮结构包括支承轴、内磁环、外磁环、内磁套、外磁套、内磁环挡片、外磁环挡片、定位挡片以及定位螺母，制动结构包括制动板主体、轴上制动块、支撑杆、推动杆、变向轮、紧定螺栓、杆上制动块、弹簧、制动板主体外盖、支点螺栓及槽型导轨。

技术方案还有：在车轮轮毂中心内圈中焊接一组外磁套，两个外磁套开口端面与车轮轮毂两侧外端面对齐，将外磁环放入外磁套中，为了防止外磁环从外磁套中脱离，在外磁套的开口一侧，通过焊接的方式，把外磁环挡片固定在外磁套开口一侧，封住外磁套的开口，完成外磁环的固定安装。

技术方案还有：所述内磁套通过焊接安装在支承轴上，完成内磁套的安装定位，把内磁环装入内磁套中，为了防止内磁环从内磁套中脱离，在内磁套的开口一侧，通过焊接的方式，把内磁环挡片固定在内磁套开口一侧，封住内磁套的开口，完成内磁环的固定安装。

技术方案还有：所述将支承轴穿过车轮轮毂的内腔，除了支承轴与车轮轮毂轴向的重叠部分，支承轴还有向车轮轮毂轴向两侧延申的部分，车轮轮毂的两侧，一侧需要安装制动结构，一侧需要安装定位挡片，在安装制动结构一侧，支承轴上依次装入两个相对安装的轴上制动块和定位螺母，这组轴上制动块的一侧直接与车轮轮毂接触，这组轴上制动块的另一侧安装定位螺母进行轴向定位，为防止定位螺母在外力的作用下松动，在定位螺母没有接触轴上制动块的一侧，用冲头在支承杆与螺母的旋合缝处打冲，利用冲点防松，防止定位螺母的松动；在车轮轮毂的另一侧装有定位挡片，通过与支承轴的螺纹配合完成安装，并与车轮轮毂直接接触，为了防止定位挡片在外力的作用下发生松动，在定位挡片没有接触车轮轮毂一侧，用冲头在支承轴与定位挡片的旋合缝处打冲，利用冲点防松，防止定位挡片的松动。

技术方案还有：所述内磁套在支承轴上的定位安装，以及定位挡片和定位螺母对车轮轮毂和支承轴完成相对轴向定位，使得支承轴上的内磁环轴向外端面与同一侧的外磁环的轴向内端面径向上在一个平面内，使两组内外磁环形成如图3中的状态平面，即内磁环轴向的外侧端面与外磁环轴向的内侧端面恰好在一个竖直平面上，从而形成稳定的径向悬浮力。

技术方案还有：所述轴上制动块通过间隙配合安装在支承轴上，且两个轴上制动块组合安装，从而形成V形制动槽，V形制动槽一侧直接与车轮轮毂接触，另一侧直接与定位螺母接触；制动板主体一侧上有与支承轴连接的带孔连接柄，整体的制动板主体通过普通平键连接安装在支承轴上，制动板主体与轴上制动块安装在车轮轮毂的同一侧，从而与V形制动槽产生相对的安装位置，完成整个制动结构的定位安装。

技术方案还有：所述制动板上的支撑杆和推动杆是通过螺栓联接垂直固定在一起。

技术方案还有：在支撑杆上有与支点螺栓相间隙配合的通孔，支点螺栓穿过支撑杆通孔，旋入制动板主体所加工的螺纹孔中，使支撑杆完成在制动板主体上的安装。

技术方案还有：当制动钢丝从制动板主体有连接柄的一侧引入，绕过变向轮，通过紧定螺栓将其挤压在支撑杆没有与推动杆相连的一端上，完成制动钢丝的固定。

技术方案还有：所述杆上制动块通过螺栓安装在推动杆上，与轴上V形制动槽型成配合，当外部制动钢丝的拉力作用在支撑杆上，支点螺栓作为一个支点翘起推动杆，从而使推动杆获得推力，推动杆向前运动，使得安装在推动杆上的杆上制动块与V形制动槽发生挤压接触，产生制动效果，当制动效果结束，通过弹簧复位。

技术方案还有：在制动板主体上焊接一个槽型导轨，在推动杆向制动板主体外伸出的位置，推动杆穿过槽型导轨，推动杆与槽型导轨内壁有间隙余量，使推动杆在槽型导轨中能来回滑动。

技术方案还有：当推动杆获得推力时，带动杆上制动块与轴上制动块接触产生挤压和摩擦，在这过程中，杆上制动块受到轴上制动块给的圆周作用力，该圆周作用力会作用到推动杆上，然后会传递给槽型导轨，通过槽型导轨来防止推动杆与制动板主体的分离。

技术方案还有：制动板主体外盖的内壁与制动板主体外侧面重合接触，通过螺栓联接将制动板主体外盖与制动板主体固定在一起。

本实用新型专利的有益技术效果是：这一种新型的永磁悬浮转动车轮采用永磁悬浮结构，取代传统车轮用的机械轴承，整个永磁悬浮转动车轮在径向上是由永磁悬浮力来完成支撑，减少了磨损情况的发生，本身还能达到缓冲吸震的作用，永磁悬浮结构组成部分容易加工、结构简单、方便安装；制动结构采用简单的挤压摩擦式制动，刹车过程平稳，刹车制动力相对较大。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的车轮侧面总体结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例的车轮正面总体结构示意图。

图3是本实用新型一个实施例的永磁悬浮结构示意图。

图4是本实用新型一个实施例的车轮制动结构图。

图中1为车轮轮毂；2为永磁悬浮结构；3为制动结构；21为支承轴；22为内磁套；23为内磁环；24为外磁套；25为外磁环；26为内磁环挡片；27为外磁环挡片；28为定位螺母；29为定位挡片；31为制动板主体；32为轴上制动块；33为支撑杆；34为推动杆；35为变向轮；36为紧定螺栓；37为杆上制动块；38为弹簧；39为制动板主体外盖；310为支点螺栓；311为槽型导轨。

具体实施方式

本实用新型由车轮轮毂1，永磁悬浮结构2和制动结构3这三个部分组成；所述永磁悬浮结构包括支承轴，内磁套，内磁环，内磁环挡片，外磁套，外磁环，外磁环挡片，定位螺母，定位挡片；所述内磁套通过焊接安装在支承轴上，完成内磁套的安装定位，把内磁环装入内磁套中，为了防止内磁环从内磁套中脱离，在内磁套的开口一侧，通过焊接的方式，把内磁环挡片固定在内磁套开口一侧，封住内磁套的开口，从而完成内磁环的固定安装；在车轮轮毂中心内圈中焊接一组外磁套，将外磁环放入外磁套中，为了防止外磁环从外磁套中脱离，在外磁套的开口一侧，通过焊接的方式，把外磁环挡片固定在外磁套开口一侧，封住外磁套的开口，从而完成外磁环的固定安装。

所述永磁悬浮结构，车轮轮毂与支承轴位置的固定是分别通过定位螺母和定位挡片来确定的，在装有制动结构的支承轴一侧，装有两个组合安装的轴向制动块，形成V形制动槽，V形制动槽的一侧与车轮轮毂直接接触，V形制动槽的另一侧与定位螺母直接接触，为防止定位螺母松动，在没有接触轴上制动块的定位螺母一侧，用冲头在支承杆与螺母的旋合缝处打冲，利用冲点防松，防止定位螺母的松动；在车轮轮毂的另一侧直接用定位挡片进行固定安装，定位挡片与支承轴采用螺纹连接进行安装，为了防止定位挡片发生松动，在定位挡片没有接触车轮轮毂一侧，用冲头在支承轴与定位挡片的旋合缝处打冲，利用冲点防松，防止定位挡片的松动。

所述制动结构，轴上制动块为圆台结构制动块，两个制动块组合安装，从而形成V形制动槽，两个轴向制动块通过间隙配合安装在支承轴上；制动板主体通过普通平键连接安装在支承轴上，制动板主体作为一个载体，上面安装的零件包括变向轮、支撑杆、推动杆、紧定螺栓、弹簧、制动板主体外盖、支点螺栓、槽型导轨，杆上制动块安装在推动杆上；所述螺栓穿过变向轮的中心孔，并旋入制动板主体上的螺纹孔中，完成变向轮的固定安装；所述支撑杆上有与支点螺栓相间隙配合的通孔，支点螺栓穿过支撑杆通孔，旋入制动板主体所加工的螺纹孔中，使支撑杆完成在制动板主体上的安装；所述支撑杆与推动杆通过紧定螺栓固定在一起，并垂直固定，其中推动杆穿过槽型导轨；所述杆上制动块是一个梯形块的结构，通过紧定螺栓安装在推动杆上，并与轴上的V形制动槽型成配合。

车轮在支承轴上悬浮的实现：首先两个内磁环在支承轴上的安装定位，然后两个外磁环在车轮轮毂中心内圈的安装定位，最后通过定位螺母和定位挡片完成车轮轮毂与支承轴的轴向相对约束，使得两组内外磁环处于如图3所示的状态平面，即内磁环轴向的外侧端面与外磁环轴向的内侧端面恰好在一个竖直平面上，从而产生稳定的径向磁悬力，完成车轮轮毂在支承轴上悬浮的效果。

车轮制动的实现：在支承轴上装有与车轮轮毂直接接触的轴向制动块，轴上制动块为两个圆台结构组合安装，从而形成V形制动槽，制动板主体通过普通平键连接安装在支承轴上，通过安装位置的固定，使得制动板主体上的杆上制动块与V形制动槽完成安装配合，外部制动钢丝绕过变向轮，然后通过紧定螺栓被挤压在支撑杆上，当外部拉紧制动钢丝时，支撑杆在外力的作用下通过支点螺栓使推动杆获得向前运动的推力，从而使得杆上制动块与轴上的V形制动槽接触产生作用力，形成阻止车轮轮毂转动的力，实现车轮轮毂的制动。

Claims (5)

1.一种新型的永磁悬浮转动车轮，其特征在于：包括车轮轮毂（1）、永磁悬浮结构（2）、制动结构（3）；所述永磁悬浮结构（2）包括支承轴（21）、内磁套（22）、内磁环（23）、外磁套（24）、外磁环（25）、内磁环挡片（26）、外磁环挡片（27）、定位螺母（28）、定位挡片（29）；所述制动结构（3）包括制动板主体（31）、轴上制动块（32）、支撑杆（33）、推动杆（34）、变向轮（35）、紧定螺栓（36）、杆上制动块（37）、弹簧（38）、制动板主体外盖（39）、支点螺栓（310）、槽型导轨（311）；所述内磁套（22）固定在支承轴（21）上，内磁套（22）中装有内磁环（23），内磁环挡片（26）固定在内磁套（22）开口一侧；在所述车轮轮毂（1）内圈中有一组外磁套（24），外磁套（24）中装有外磁环（25），外磁环挡片（27）固定在外磁套（24）开口一侧；在所述制动结构（3）一侧，支承轴（21）上有两个相对安装的轴上制动块（32）和定位螺母（28），在车轮轮毂（1）的另一侧，支承轴（21）上安装有定位挡片（29）；所述制动板主体（31）作为一个载体，在其上面安装了支撑杆（33）、推动杆（34）、变向轮（35）、紧定螺栓（36）、弹簧（38）、制动板主体外盖（39）、支点螺栓（310）、槽型导轨（311），推动杆（34）从制动板主体（31）上伸出，推动杆（34）伸出的顶端安装有杆上制动块（37）；制动钢丝从外部引入，绕过变向轮（35），通过紧定螺栓（36）固定在支撑杆（33）上，在支撑杆（33）与推动杆（34）相连接的一端，两杆垂直固定在一起，在推动杆（34）的另一端，推动杆（34）上安装有杆上制动块（37），杆上制动块（37）为梯形块结构与V形制动槽相配合，支点螺栓（310）穿过支撑杆（33）上的一个通孔，固定在制动板主体（31）上。

2.根据权利要求1所述的一种新型的永磁悬浮转动车轮，其特征在于：支承轴（21）与车轮轮毂（1）位置确定后，形成稳定的状态平面，即支承轴（21）一侧上的内磁环（23）竖直外端面与同一侧的外磁环（25）竖直内端面在一个竖直平面内，形成稳定的径向磁悬浮力，在这种稳定的磁悬浮力下，当支承轴（21）受到突变力，发生偏离中心的情况时，能够自动恢复到悬浮空腔的中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种新型的永磁悬浮转动车轮，其特征在于：轴上制动块（32）通过间隙配合装配在支承轴（21）上，为两个轴上制动块（32）组合安装，轴上制动块（32）为圆台结构，从而形成V形制动槽，形成的V形制动槽一侧直接与车轮轮毂（1）接触，另一侧是直接与定位螺母（28）接触。

4.根据权利要求1所述的一种新型的永磁悬浮转动车轮，其特征在于：在制动板主体（31）上有一个槽型导轨（311），推动杆（34）穿过槽型导轨（311），推动杆（34）与槽型导轨（311）内壁有间隙余量，使推动杆（34）在槽型导轨（311）中能来回滑动，当杆上制动块（37）受到轴上制动块（32）给的圆周作用力时，该圆周作用力会作用到推动杆（34）上，然后传递给槽型导轨（311），通过槽型导轨（311）来防止推动杆（34）与制动板主体（31）的分离，制动板主体外盖（39）的内壁与制动板主体（31）外侧面重合接触，通过螺栓联接将制动板主体外盖（39）与制动板主体（31）固定在一起。

5.根据权利要求1所述的一种新型的永磁悬浮转动车轮，其特征在于：当外部制动钢丝的拉力作用在支撑杆（33）上时，支点螺栓（310）作为一个支点，会使推动杆（34）获得推力，使杆上制动块（37）与V形制动槽直接接触，从而产生作用力，完成制动功能，当外部制动钢丝的拉力消失时，通过弹簧（38）实现复位功能。

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