一种磁悬浮球形轮胎的制作方法

本发明涉及球形轮胎技术领域，尤其涉及到一种磁悬浮球形轮胎。

背景技术：

目前，球形轮胎通常是采用机械机构进行连接，如实用新型专利“一种用于小车的球形轮胎结构”，申请号：201720363253.4，该实用新型专利在球形轮胎和上下固定架之间加入滚珠，从而实现轮胎的滚动。这种机械机构在传动时往往会产生能量的损耗，并且使用一段时间后需要对机械机构进行维护或更换。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种磁悬浮球形轮胎，以解决球形轮胎与支架通过机械结构直接连接出现的增加损耗和降低球形轮胎使用效率的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种磁悬浮球形轮胎的技术方案为：一种磁悬浮球形轮胎，包括球形轮胎和支架，其特征在于：球形轮胎滚动方向的圆周上间隔设置若干个轮胎纵向永磁铁；球形轮胎滚动轴心横向位置上设置相对的一组轮胎横向永磁铁；支架上设置大半圈支架纵向永磁铁与轮胎纵向永磁铁相对，相对的轮胎纵向永磁铁与支架纵向永磁铁产生排斥力，用于使球形轮胎与支架保持间隙并克服车辆负载的重力；支架上设置支架横向永磁铁与轮胎横向永磁铁相对，相对的轮胎横向永磁铁与支架横向永磁铁产生排斥力，用于使球形轮胎转动的轴向位置与支架保持在相对应的位置；支架横向永磁铁的周围设置至少两个支架电磁铁，支架电磁铁与支架电磁铁的中间位置设置位置传感器；位置传感器用于检测球形轮胎位置的变化，并将信号传送给控制器，控制器经判断将执行信号传送给执行器，执行器控制每个支架电磁铁的电压大小从而控制支架电磁铁与轮胎横向永磁铁之间吸力和排斥力的大小，使球形轮胎恢复到初始位置。

进一步的，球形轮胎上设置轮胎纵向永磁铁安装孔和轮胎横向永磁铁安装孔，所述轮胎纵向永磁铁和轮胎横向永磁铁分别安装在轮胎纵向永磁铁安装孔和轮胎横向永磁铁安装孔。

进一步的，所述支架上分别设置支架纵向永磁铁安装孔、支架横向永磁铁安装孔和支架电磁铁安装孔，所述支架纵向永磁铁、支架横向永磁铁和支架电磁铁分别安装在支架纵向永磁铁安装孔、支架横向永磁铁安装孔和支架电磁铁安装孔。

进一步的，所述轮胎纵向永磁铁的外侧的工作面具向外凸的弧度。所述支架纵向永磁铁的工作面具有内凹弧度。

进一步的，所述轮胎横向永磁铁与所述支架横向永磁铁相对的面同时为南极或北极。所述轮胎纵向永磁铁与所述支架纵向永磁铁相对的面同时为南极或北极。

本发明具有如下有益效果：

本发明使用磁悬浮装置，利用磁悬浮装置将球形轮胎与支架进行隔开，形成一定的间隙，并且球形轮胎能够相对支架保持相对的位置运动，减少球形轮胎与支架的摩擦，提高球形轮胎的使用效率，提升使用性能。

本发明的支架去除了不在工作范围内的支架材料，减轻轮胎支架的重量，并且提高了经济性。

附图说明

图1为球形轮胎的结构示意图；

图2为轮胎纵向永磁铁结构示意图；

图3为轮胎横向永磁铁、轮胎纵向永磁铁与球形轮胎的装配简图；

图4为支架结构示意图；

图5为轮胎纵向永磁铁结构示意图；

图6为支架电磁铁结构示意图；

图7为支架横向永磁铁、支架纵向永磁铁、支架电磁铁与支架的装配简图；

图8为位置传感器、支架横向永磁铁、支架纵向永磁铁、支架电磁铁与支架的装配简图；

图9为轮胎横向永磁铁、轮胎纵向永磁铁、球形轮胎、位置传感器、支架横向永磁铁、支架纵向永磁铁、支架电磁铁与支架的装配简图。

其中：

1.球形轮胎，2.轮胎横向永磁铁安装孔，3.轮胎纵向永磁铁安装孔，4.轮胎横向永磁铁，5.轮胎纵向永磁铁，6.支架，7.支架纵向永磁铁安装孔，8.支架横向永磁铁安装孔，9.支架电磁铁安装孔，10.支架纵向永磁铁，11.支架横向永磁铁，12.支架电磁铁，13.位置传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1-9所示，一种磁悬浮球形轮胎1，在球形轮胎1和支架6之间设置磁悬浮装置，磁悬浮装置包括球形轮胎1上设置的轮胎横向永磁铁4和轮胎纵向永磁铁5以及在支架6上设置的支架横向永磁铁11、支架纵向永磁铁10、支架电磁铁12和位置传感器13。球形轮胎1上设置轮胎纵向永磁铁安装孔3和轮胎横向永磁铁安装孔2，所述轮胎纵向永磁铁5和轮胎横向永磁铁4分别安装在轮胎纵向永磁铁安装孔3和轮胎横向永磁铁安装孔2。所述支架6上分别设置支架纵向永磁铁安装孔7、支架横向永磁铁安装孔8和支架电磁铁安装孔9，所述支架纵向永磁铁10、支架横向永磁铁11和支架电磁铁12分别安装在支架纵向永磁铁安装孔7、支架横向永磁铁安装孔8和支架电磁铁安装孔9。

具体地，球形轮胎1滚动方向的圆周上间隔设置8个轮胎纵向永磁铁5；球形轮胎1滚动轴心横向位置上设置相对的一对轮胎横向永磁铁4；支架6上设置5个支架纵向永磁铁10与轮胎纵向永磁铁5相对，相对的轮胎纵向永磁铁5与支架纵向永磁铁10的相对面均为南极从而可以产生排斥力，使球形轮胎1与支架6保持间隙并克服车辆负载的重力；支架6上设置支架横向永磁铁11与轮胎横向永磁铁4相对，相对的轮胎横向永磁铁4与支架横向永磁铁11的相对面均为南极从而可以产生排斥力，使球形轮胎1转动的轴向位置与支架6保持在相对应的位置。

所述轮胎纵向永磁铁5的外侧的工作面具向外凸的弧度，所述支架纵向永磁铁10的工作面具有内凹弧度。

支架横向永磁铁11的周围设置4个支架电磁铁12，支架电磁铁12与支架电磁铁12的中间位置设置位置传感器13；位置传感器13用于检测球形轮胎1位置的变化，并将信号传送给控制器，控制器根据位置传感器13的信号作出判定，将执行信号送给执行器，执行器控制每个支架电磁铁12的电压大小从而控制支架电磁铁12与轮胎横向永磁铁4之间吸力和排斥力的大小，使球形轮胎1恢复到初始位置。

利用磁悬浮装置将球形轮胎1与支架6隔开，形成一定的间隙，并且球形轮胎1能够相对支架6保持相对的位置运动，减少球形轮胎1与支架6的摩擦，提高球形轮胎1的使用效率，提升使用性能。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明的一种磁悬浮球形轮胎，包括球形轮胎和支架，球形轮胎上的轮胎纵向永磁铁与支架上支架纵向永磁铁产生排斥力，使球形轮胎与轮胎支架保持一定的间隙并克服车辆负载的重力；球形轮胎上轮胎横向永磁铁与支架上支架横向永磁铁产生排斥力，使球形轮胎转动的轴向位置与支架保持在相对应的位置；位置传感器将检测到的信号传送给控制器，控制器控制支架电磁铁与轮胎横向永磁铁之间吸力和排斥力的大小，从而使球形轮胎转动轴向的位置保持在初始状态。本发明利用磁悬浮装置将球形轮胎与支架进行隔开，形成一定的间隙，并且球形轮胎能够相对支架保持相对的位置运动，减少球形轮胎与支架的摩擦，提高球形轮胎的使用效率，提升使用性能。

技术研发人员：刘森;马俊;张宇峰;袁所贤;臧华东;沈宏生;张甜甜
受保护的技术使用者：苏州工业职业技术学院
技术研发日：2018.10.18
技术公布日：2019.01.01