CN216016743U - 基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，包括：盘式电机，所述盘式电机的顶端固定安装有初级永磁体，所述初级永磁体的顶端设置有转子平台，所述转子平台的底端固定安装有连接轴承，所述连接轴承的外圈固定连接有次级永磁体。本实用新型的有益效果是：本实用新型利用依据无极性磁排斥效应的原理，平台的悬浮只与初级永磁体和次级永磁体的相对位置以及电机的转速有关，次级永磁体在置于初级永磁体上方时，在旋转磁场的作用下逐渐达到动态平衡并悬浮于初级永磁体正上方，并以与初级永磁体同样的转速转动，因此本实用新型可以根据所需平台的大小，形状来更换不同大小形状的永磁体和电机型号，安装与拆卸十分方便，维护也相对简单。

Description

基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台

技术领域

本实用新型涉及一种磁悬浮平台，具体为基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，属于磁悬浮技术领域。

背景技术

磁悬浮技术是结合自动控制、电磁场、机械设计和电力电子等多方面科学的一门技术。它利用无接触的磁场力来悬浮物体这一特点使其在多领域都有着长足的发展。

磁悬浮平台具有无摩擦，悬浮高度可控，悬浮精度高和抗干扰能力强等特性，传统磁悬浮平台依靠电磁线圈通电产生磁场与平台铁板之间相互吸引来平衡重力而达到悬浮的效果，缺点是机械结构与电力系统较为复杂，线圈和铁板的维护成本较高，使用寿命不理想。而本实用新型在具备磁悬浮平台基本特性的同时，结构更加简单，由于无极性磁排斥效应，永磁体能代替电磁体产生平衡磁场且不受电力系统影响，稳定性更好，使用寿命更长，维护成本也相对较低。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，包括：

盘式电机，所述盘式电机的顶端固定安装有初级永磁体，所述初级永磁体的顶端设置有转子平台，所述转子平台的底端固定安装有连接轴承，所述连接轴承的外圈固定连接有次级永磁体；

初级永磁体，所述初级永磁体包括第一磁体，所述第一磁体的底端固定连接有加固套卡，所述第一磁体的顶端开设有凹槽，所述凹槽的底端槽壁开设有安装通槽，所述加固套卡内壁的一侧开设有键槽，所述键槽的内部卡接有固定键；

次级永磁体，所述次级永磁体包括第二磁体，所述第二磁体的顶端固定连接有刚性塑料环，所述刚性塑料环的顶端固定安装有多个转动滚珠，所述第二磁体的顶端开设有安装通孔。

优选的，所述盘式电机包括底板，所述底板的顶端固定连接有转子罩壳，所述转子罩壳的内部转动安装有电机转子，所述转子罩壳的顶端固定安装有安装顶盖，所述安装顶盖的顶端固定安装有固定挡板，所述固定挡板的内部设置有支撑轴承，所述支撑轴承的内部固定连接有输出轴。

优选的，所述转子平台包括台体，所述台体的顶端开设有置物槽，所述台体的底端开设有安装槽，所述安装槽的顶端槽壁一体成型有安装凸轴。

优选的，所述第一磁体固定安装在输出轴的顶部，所述输出轴的顶部卡接在安装通槽内部，所述加固套卡通过固定键与输出轴固定卡接。

优选的，所述连接轴承的内圈套接在安装凸轴外壁的底部，所述连接轴承的外圈套设在安装通孔内部，所述次级永磁体的顶部设置在安装槽的内部。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用依据无极性磁排斥效应的原理，平台的悬浮只与初级永磁体和次级永磁体的相对位置以及电机的转速有关，次级永磁体在置于初级永磁体上方时，在旋转磁场的作用下逐渐达到动态平衡并悬浮于初级永磁体正上方，并以与初级永磁体同样的转速转动，因此本实用新型可以根据所需平台的大小，形状来更换不同大小形状的永磁体和电机型号，安装与拆卸十分方便，维护也相对简单。

附图说明

图1为本实用新型正面半剖结构示意图；

图2为本实用新型整体结构示意图；

图3为本实用新型初级永磁体剖视结构示意图；

图4为本实用新型次级永磁体结构示意图；

图5为本实用新型转子平台结构示意图；

图6为本实用新型无极性磁排斥效应的第一种原理示意图；

图7为本实用新型无极性磁排斥效应的第二种原理示意图；

图8为本实用新型无极性磁排斥效应的第三种原理示意图；

图9为本实用新型无极性磁排斥效应的第四种原理示意图。

图中：1、盘式电机；11、底板；12、转子罩壳；13、电机转子；14、安装顶盖；15、固定挡板；16、支撑轴承；17、输出轴；2、初级永磁体；21、第一磁体；22、加固套卡；23、固定键；24、凹槽；25、安装通槽；26、键槽；3、次级永磁体；31、第二磁体；32、刚性塑料环；33、安装通孔；34、转动滚珠；4、连接轴承；5、转子平台；51、台体；52、置物槽；53、安装槽；54、安装凸轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5所示，基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，包括：

盘式电机1，盘式电机1的顶端固定安装有初级永磁体2，初级永磁体2的顶端设置有转子平台5，转子平台5的底端固定安装有连接轴承4，连接轴承4的外圈固定连接有次级永磁体3。

作为本实用新型的一种技术优化方案，盘式电机1包括底板11，底板11的顶端固定连接有转子罩壳12，转子罩壳12的内部转动安装有电机转子13，转子罩壳12的顶端固定安装有安装顶盖14，安装顶盖14的顶端固定安装有固定挡板15，固定挡板15的内部设置有支撑轴承16，支撑轴承16的内部固定连接有输出轴17。

作为本实用新型的一种技术优化方案，输出轴17的底部贯穿安装顶盖14和转子罩壳12并向转子罩壳12内部延伸，输出轴17的延伸端固定连接在电机转子13固定连接；

支撑轴承16的固定安装在安装顶盖14的内部，固定挡板15设置在支撑轴承16的顶端，固定挡板15用于固定支撑轴承16，固定挡板15通过螺栓固定安装在安装顶盖14的顶端；

底板11设置为圆盘状，底板11用于盘式电机1的固定，输出轴17顶部的一侧开设有卡槽。

作为本实用新型的一种技术优化方案，初级永磁体2包括第一磁体21，第一磁体21的底端固定连接有加固套卡22，第一磁体21的顶端开设有凹槽24，凹槽24的底端槽壁开设有安装通槽25，加固套卡22内壁的一侧开设有键槽26，键槽26的内部卡接有固定键23。

作为本实用新型的一种技术优化方案，加固套卡22设置为阶梯圆台状，上部大，下部小，加固套卡22的顶端开设有对应通槽，对应通槽与安装通槽25的直径大小相同，加固套卡22通过黏胶粘结在第一磁体21的底端。

作为本实用新型的一种技术优化方案，第一磁体21固定安装在输出轴17的顶部，输出轴17的顶部卡接在安装通槽25内部，加固套卡22通过固定键23与输出轴17固定卡接，输出轴17的顶部套设在加固套卡22的对应通槽内部，固定键23卡接在输出轴17顶端的卡槽内部，固定键23与输出轴17、加固套卡22设置为过盈配合，输出轴17与第一磁体21设置为过盈配合。

作为本实用新型的一种技术优化方案，次级永磁体3包括第二磁体31，第二磁体31的顶端固定连接有刚性塑料环32，刚性塑料环32的顶端固定安装有多个转动滚珠34，第二磁体31的顶端开设有安装通孔33。

作为本实用新型的一种技术优化方案，第二磁体31设置为圆饼状，刚性塑料环32通过黏胶粘结在第二磁体31的顶端，转动滚珠34等距设置为四个，转动滚珠34的底部转动连接有转动润滑座，转动润滑座的内部填充有润滑油，转动润滑座固定安装在刚性塑料环32的顶端。

作为本实用新型的一种技术优化方案，转子平台5包括台体51，台体51设置为倒置圆台形，台体51的顶端开设有置物槽52，置物槽52设置为倒置圆台形，台体51的底端开设有安装槽53，安装槽53的顶端槽壁一体成型有安装凸轴54。

作为本实用新型的一种技术优化方案，连接轴承4的内圈套接在安装凸轴54外壁的底部，连接轴承4的内圈与安装凸轴54设置为过盈配合，连接轴承4的外圈套设在安装通孔33内部，连接轴承4的外圈与第二磁体31设置为过盈配合，次级永磁体3的顶部设置在安装槽53的内部，第二磁体31与台体51设置为间隙配合，且转动滚珠34的顶端与安装槽53的顶端槽壁相互贴合。

作为本实用新型的一种技术优化方案，如图6-9所示，可以解释无极性磁排斥效应的原理。

如图6所示，将次级永磁体3置于初级永磁体2上方，在重力的作用下，次级永磁体3开始下行，同时，由于初级永磁体2和次级永磁体3的磁场交汇，初级永磁体2和次级永磁体3开始承受磁场力的作用；

次级永磁体3在置于初级永磁体2上方时，在旋转磁场的作用下逐渐达到动态平衡并悬浮于初级永磁体2正上方，并以与初级永磁体2同样的转速转动。

如图7所示，次级永磁体3的S极与初级永磁体2的N极异性相吸，次级永磁体3的S极开始偏向初级永磁体2的N极，由于初级永磁体2的旋转运动，次级永磁体3开始跟随初级永磁体2旋转，但在重力作用下，次级永磁体3会保持下行。

如图8所示，次级永磁体3与下方旋转的初级永磁体2的位置靠近，相差增大，次级永磁体3的S极与初级永磁体2的S极的距离减小，次级永磁体3的S极会偏向初级永磁体2的S极，造成两永磁体间斥力增加，斥力的作用又会使得两磁极相互弹开，位置拉远。

由于初级永磁体2的旋转运动与次级永磁体3的持续下行，导致各磁极位置的循环变化与相差改变，在达到平衡之前，次级永磁体3的S极偏向会导致其发生一定的旋转摆动。

如图9所示，次级永磁体3下降到一定距离后，当其所受来自初级永磁体2的合力的大小与重力大小相等，方向相反，次级永磁体3不再下坠，其S极也不再偏向，达到平衡状态，次级永磁体3保持与初级永磁体2相同的转速稳定悬浮在初级永磁体2上方。

磁悬浮平台可以适应不同的使用要求，依据不同的使用情况，可以改变转子平台5以及初级永磁体2和次级永磁体3的大小。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，其特征在于，包括：

盘式电机(1)，所述盘式电机(1)的顶端固定安装有初级永磁体(2)，所述初级永磁体(2)的顶端设置有转子平台(5)，所述转子平台(5)的底端固定安装有连接轴承(4)，所述连接轴承(4)的外圈固定连接有次级永磁体(3)；

初级永磁体(2)，所述初级永磁体(2)包括第一磁体(21)，所述第一磁体(21)的底端固定连接有加固套卡(22)，所述第一磁体(21)的顶端开设有凹槽(24)，所述凹槽(24)的底端槽壁开设有安装通槽(25)，所述加固套卡(22)内壁的一侧开设有键槽(26)，所述键槽(26)的内部卡接有固定键(23)；

次级永磁体(3)，所述次级永磁体(3)包括第二磁体(31)，所述第二磁体(31)的顶端固定连接有刚性塑料环(32)，所述刚性塑料环(32)的顶端固定安装有多个转动滚珠(34)，所述第二磁体(31)的顶端开设有安装通孔(33)。

2.根据权利要求1所述的基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，其特征在于：所述盘式电机(1)包括底板(11)，所述底板(11)的顶端固定连接有转子罩壳(12)，所述转子罩壳(12)的内部转动安装有电机转子(13)，所述转子罩壳(12)的顶端固定安装有安装顶盖(14)，所述安装顶盖(14)的顶端固定安装有固定挡板(15)，所述固定挡板(15)的内部设置有支撑轴承(16)，所述支撑轴承(16)的内部固定连接有输出轴(17)。

3.根据权利要求1所述的基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，其特征在于：所述转子平台(5)包括台体(51)，所述台体(51)的顶端开设有置物槽(52)，所述台体(51)的底端开设有安装槽(53)，所述安装槽(53)的顶端槽壁一体成型有安装凸轴(54)。

4.根据权利要求2所述的基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，其特征在于：所述第一磁体(21)固定安装在输出轴(17)的顶部，所述输出轴(17)的顶部卡接在安装通槽(25)内部，所述加固套卡(22)通过固定键(23)与输出轴(17)固定卡接。

5.根据权利要求1所述的基于无极性磁排斥效应的磁悬浮平台，其特征在于：所述连接轴承(4)的内圈套接在安装凸轴(54)外壁的底部，所述连接轴承(4)的外圈套设在安装通孔(33)内部，所述次级永磁体(3)的顶部设置在安装槽(53)的内部。

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