专利名称：永磁悬浮与驱动运行机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁悬浮与驱动运行机构。
背景技术：
目前人们使用磁悬浮机构是电磁悬浮机构，他需要耗电，并且控制技术复杂，设备造价很高，所以难以推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁悬浮与驱动运行机构，方案提供了制造无磨损、无噪声、节能、低造价的永磁悬浮与驱动运行机构。
本发明特征在于包括两条由导磁材料构成的平行的条形固定轨道；轨道中间有永磁材料构成条形块状永磁体，它延轨道纵向等间隔布置，磁块N极S极成横向设置，相邻磁块极性相反依序排列，用非导磁材料连接磁块构成悬浮运行件；它与轨道保持有活动间隙；悬浮件与承载体用非导磁材料连接；相邻永磁块磁力线通过两间隙及两边导轨构成磁力线回路，该磁力线回路有克服悬浮运行件向上向下的作用使之平衡悬浮；上述间隙越小克服悬浮运行件向上向下的作用越强，反之则越小；轨道绕有两相或三相导电线圈，线圈通电产生的磁场与永磁块组齿型磁场相对应，当线圈通以行波电流，电流驱动悬浮件沿轨道向前或向后运动；当两轨间距较宽时，可用两组悬浮运行件外侧分别与两轨道相对并保持间隙，内侧分别附有导磁材料，使之形成两组磁回路；用非导磁材料连接两组悬浮运行件和承载体，承载体可设在永磁块下方也可设在上方；悬浮运行件与轨道间的活动间隙可用设于悬浮运行件前后端的轴承滚轮限位来实现，也可应用电磁控制技术来实现。
工作时，前后永磁块磁力线通过两间隙两边导轨构成回路(当磁块组为两边分置时，相邻永磁块磁力线通过单边间隙单边轨道附着导磁体构成回路，该回路左右分置)，该磁力线产生克服悬浮运行件向下向上的回复力，并使之平衡悬浮，该回复力F在永磁块高于轨道横向中心线时，F力向下，低于中心线时，F力向上，F力大小与永磁块偏移中心线的距离成函数关系，F力总是向着中心的回复力，只有作用力达一定程度超过P时，才使能悬浮运行件克服磁场力脱离轨道，上下位移S1至S2的区间为悬浮区间，悬浮运行件必须在悬浮区间内运行。悬浮运行件的永磁块组产生的齿状磁场与线圈产生的磁场相嵌置，控制电流使线圈磁场向前或向后移动从而带动运行件向前或向后移动。
上述磁力线回路有一磁力中心，当磁块位于该磁力中心时对两边轨道的吸力相等，即无横向力，但这是不稳定的，只要一点外力使它偏移，它就吸向一边轨道，横向位移与力成函数关系，使磁块在磁力中心即保持磁块与两边轨道间隙相等，本发明是用轴承滚轮限位实现磁块在磁力中心。也可用公有技术电磁控制技术(位置检测.比较放大.电磁执行机构)来实现。
图1是本发明实施例构造断面示意图。
图2是本发明实施例受力关系曲线图。
图3是本发明实施例永磁与电磁行波嵌置工作单边示意图。
图4是本发明实施例工作状态示意图。
图5是图4侧视图。
图6是本发明实施例三维坐标图。
图7是本发明实施例磁力线回路示意图。
图8是本发明实施例悬浮运行件横向位移受力关系曲线图。
图9是本发明实施图例两组磁回路状态断面示意图。
图10是本发明实施图例立体示意图。
图中1.轨道，2.永磁体，3.线圈，4.非导磁材料，5.承载体，6轴承滚轮，7.悬浮运行件，8.活动间隙，9.导磁材料，10.磁力线回路，11.纵向中心线，12.横向中心线，x.横向，y.上下，z.纵向。
具体实施例方式
在图1中，两条由导磁材料构成的平行的条形固定的轨道(1)；轨道中间有永磁材料构成条形块状的永磁体(2)，它与轨道延纵向等间隔布置，磁块N极S极成横向设置，相邻磁块极性相反依序排列，用非导磁材料连接磁块构成悬浮运行件(7)；它与轨道保持有活动间隙(8)；悬浮运行件(7)与承载体(5)用非导磁材料(4)连接；图7为相邻永磁体(2)磁力线通过两间隙(8)及两边导轨构成磁力线回路(10)，该磁力线回路(10)有克服悬浮运行件(7)向上向下的作用使之平衡悬浮，见图2；上述间隙越小克服悬浮运行件(6)向上向下的作用越强，反之则越小；轨道(1)绕有两相或三相导电线圈(3)，线圈(3)通电产生的磁场与永磁块组齿型磁场相对应，当线圈(3)通以行波电流，电流驱动悬浮运行(7)件沿轨道(1)向前或向后运动，见图3；当两轨间距较宽时，可用两组悬浮运行件(7)外侧分别与两轨道(1)相对并保持间隙(8)，内侧分别附有导磁材料(9)，使之形成两组磁回路；用非导磁材料(4)连接两组悬浮运行件(7)和承载体(5)见图6，承载体(5)可设在悬浮运行件(7)下方也可设在上方；悬浮运行件(7)与轨道间的活动间隙(8)可用设于悬浮运行件(7)前后端的轴承滚轮(6)限位来实现，也可应用电磁控制技术来实现。
工作时，前后永磁块磁力线通过两间隙(8)两边导轨(1)构成回路(当磁块组为两边分置时，相邻永磁块磁力线通过单边间隙(8)单边轨道(1)附着导磁体(9)构成回路，该回路左右分置)，该磁力线产生克服悬浮运行件(7)向下向上的回复力，并使之平衡悬浮，该回复力F在永磁块高于轨道横向中心线时，F力向下，低于中心线时，F力向上，F力大小与永磁块(2)偏移中心线的距离成函数关系，F力总是向着中心的回复力，只有作用力达一定程度超过P时，才使能悬浮运行件(7)克服磁场力脱离轨道(1)，上下位移S1至S2的区间为悬浮区间，悬浮运行件(7)必须在悬浮区间内运行。悬浮运行件(7)的永磁块(2)产生的齿状磁场与线圈(3)产生的磁场相嵌置，控制电流使线圈(3)磁场向前或向后移动从而带动运行件向前或向后移动。
上述磁力线回路有一磁力中心，当磁块位于该磁力中心时对两边轨道(1)的吸力相等，即无横向力，但这是不稳定的，只要一点外力使它偏移，它就吸向一边轨道(1)，横向位移与力成函数关系，使磁块(2)在磁力中心即保持悬浮运行件(7)与两边轨道间隙(8)相等，本发明是用轴承滚轮(6)限位实现磁块(2)在磁力中心。也可用公有技术电磁控制技术(位置检测.比较放大.电磁执行机构)来实现。
图3，悬浮运行件(7)的永磁体组与轨道电磁在间隙处产生极性相反的磁嵌制波当轨道电磁波向前或向后移动时推动悬浮运行件(7)运动。
在图9所示的另一实施例中，当两轨间距较宽时，可用两组悬浮运行件，外侧分别与两轨道相对并保持间隙，内侧分别附有导磁材料，使之形成两组磁回路；用非导磁材料连接两组悬浮运行件和承载体，这样可建宽承载体，悬浮与驱动的效果一样。
本发明永磁悬浮运行机构可结合已知的直线动力机构(直线感应电机.飞机发动机.火箭发动机)构成悬浮与驱动机构。
权利要求
1.本发明涉及一种永磁悬浮与驱动运行机构，其特征在于包括两条由导磁材料构成的平行的条形固定轨道；轨道中间有永磁材料构成条形块状永磁体，它延轨道纵向等间隔布置，磁块N极S极成横向设置，相邻磁块极性相反依序排列，用非导磁材料连接磁块构成悬浮运行件；它与轨道保持有活动间隙；悬浮运行件与承载体用非导磁材料连接；相邻永磁块磁力线通过两间隙及两边导轨构成磁力线回路，该磁力线回路有克服悬浮运行件向上向下的作用使之平衡悬浮；上述间隙越小克服悬浮运行件向上向下的作用越强，反之则越小；轨道绕有两相或三相导电线圈，线圈通电产生磁场与永磁块组齿型磁场相对应，当线圈通以行波电流，电流产生磁场驱动悬浮件沿轨道向前或向后运动。
2.根据权利要求1所述的永磁悬浮与驱动运行机构其特征是当两轨间距较宽时，可用两组悬浮运行件外侧分别与两轨道相对并保持间隙，内侧分别附有导磁材料，使之形成两组磁回路；用非导磁材料连接两组悬浮运行件和承载体。
3.根据权利要求1或2所述的永磁悬浮与驱动运行机构，其特征在于承载体可设在永磁块下方也可设在上方。
4.根据权利要求1和2所述的永磁悬浮与驱动运行机构其特征是悬浮运行件与轨道间的活动间隙可用设于悬浮运行件前后端的轴承滚轮限位来实现，也可应用电磁控制技术来实现。
全文摘要
一种永磁悬浮与驱动运行机构，它包括两条由导磁材料构成的平行的条形固定轨道；轨道中间有永磁材料构成条形块状永磁体，它延轨道纵向等间隔布置，磁块N极S极成横向设置，相邻磁块极性相反依序排列，用非导磁材料连接磁块构成悬浮运行件；它与轨道保持有活动间隙；悬浮运行件与承载体用非导磁材料连接；相邻永磁块磁力线通过两间隙及两边导轨构成磁力线回路，该磁力线回路有克服悬浮运行件向上向下的作用使之平衡悬浮；上述间隙越小克服悬浮运行件向上向下的作用越强，反之则越小；轨道绕有两相或三相导电线圈，线圈通电产生磁场与永磁块组齿型磁场相对应，当线圈通以行波电流，电流产生磁场驱动悬浮件沿轨道向前或向后运动。
文档编号B60L13/10GK1721225SQ20041005310
公开日2006年1月18日 申请日期2004年7月14日 优先权日2004年7月14日
发明者侯虞城, 侯协舟 申请人:侯虞城, 侯协舟