磁悬浮用的磁板及其外六面磁性体的制作方法

文档序号:15018358发布日期:2018-07-25 00:06阅读:147来源:国知局

本发明属于磁悬浮技术领域,尤其涉及一种磁悬浮用的磁板及其外六面磁性体。



背景技术:

现有技术中,根据磁力的不同可以将现有磁悬浮体分为超导态和常态两种类型,利用悬浮体的超导态来实现稳定磁悬浮需要用液氮或其他方式来对悬浮体进行冷却使其达到超导态,整个系统的积十分庞大,能量消耗也十分巨大,不适合应用于小型化高精度磁悬浮式加速度计中;近年来国内外正在逐渐兴起对抗磁性悬浮方式的研究,抗磁性悬浮为一种特殊的超导态,能够在常温下实现小体积悬浮,虽然自然界中大部分物质都具有抗磁性,但是这些物质在外磁场中能够产生的抗磁力很小,限制了这种悬浮方式在加速度计上的应用。

使用永磁体作为磁悬浮系统的悬浮体的优点是产生的磁力较大,而且结构简单,容易实现,便于小型化,永磁体在磁场中的受力理论也有了成熟的研究成果,可以用现有的理论来计算工程应用中的一些实际问题。

例如:磁悬浮体的结构组装,其采用多块磁板相互斜面拼接,然后用粘结胶固定,该方式其至少存在如下缺陷:

1、相邻的磁板,其难以完成准确的对位,导致组装效率降低。

2、目前磁悬浮体的磁板,其无法根据磁力的变化从而及时将信号输出,导致实用性还是较差。

故,针对目前现有技术中存在的上述缺陷,实有必要进行研究,以提供一种方案,解决现有技术中存在的缺陷。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种能够提高组装效率且更实用的磁悬浮用的磁板、以及外六面磁性体。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:本磁悬浮用的磁板包括呈方形的固定板,在固定板的每个侧边分别设有倾斜配合面,在其中两个对应的倾斜配合面上设有定位槽一,在每个定位槽一中分别设有厚度小于定位槽一深度的连接块一,在连接块一远离定位槽一槽底的一面设有至少一配合槽,在另外两个对应的倾斜配合面上设有定位槽二,在每个定位槽二中分别设有厚度小于定位槽二深度的连接块二,在连接块二远离定位槽二槽底的一面设有至少一与所述的配合槽相互匹配的配合凸起,在配合凸起上套设有密封垫且当所述的配合凸起与配合槽配合时该密封垫位于连接块一和连接块二之间,在固定板的内表面设有压电感应层和设置压电感应层远离在固定板一面的永磁层,所述的压电感应层呈方形结构且在压电感应层的每个侧边分别具有倾斜避让面一,永磁层呈方形结构且在永磁层的每个侧边分别具有倾斜避让面二,所述的倾斜避让面一与倾斜避让面二一一对应且平滑拼接。

设计的配合槽和配合凸起,其可以避免连接偏位问题,无形中提高了组装效率,同时,还进一步提高了组装质量。

设计的倾斜避让面一和倾斜避让面二,其可以实现相邻之间的隔离,可以进一步提高压电感应精度,以及磁场强度。

设计的密封垫,其可以将空白空间填充,同时,还可以进一步提高连接配合处的密封性,以及避免漏磁等等优点。

通过厚度与槽深的不同设计,其可以实现导向功能,可以进一步提高连接处的结构强度。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的倾斜配合面与倾斜避让面一一一对应。

一一对应的结构,其便于加工制造。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的倾斜配合面与倾斜配合面相互平行,所述的倾斜配合面与倾斜避让面二相互平行。

该结构的设计,其可以进一步提高产品的制造精度。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的定位槽一和连接块一之间通过粘结胶连接。

当然,还可以是通过机械连接方式连接。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的定位槽二和连接块二之间通过粘结胶连接。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的固定板内表面设有方形沉槽,所述的压电感应层部分位于所述的方形沉槽内。

通过设计方形沉槽,其可以起到预定位的作用,可以进一步提高组装效率。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的压电感应层和永磁层之间设有若干呈阵列分布的弹簧。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的压电感应层靠近永磁层的一面设有若干供所述的弹簧一一卡入的半圆槽一,在永磁层靠近压电感应层的一面设有若干与所述的半圆槽一一一对应的半圆槽二,半圆槽一和半圆槽二连通形成圆柱形空腔,所述的弹簧长度长于圆柱形空腔的长度且弹簧的两端分别作用在圆柱形空腔的两端。

在上述的磁悬浮用的磁板中,所述的圆柱形空腔内径大于弹簧的外径。

本外六面磁性体由六块磁板拼接形成六面体空间,所述磁板从外到内至少依次设置固定板、压电感应层和永磁层,任一个面的永磁层与其相邻面的永磁层之间留有间隙,任一个面的压电感应层与其相邻面的压电感应层之间留有间隙。

与现有的技术相比,本磁悬浮用的磁板的优点在于:

1、通过如上的拼接结构,其可以实现准确拼接和对接,无形中提高了组装效率和后续的维修效率。

2、设计的倾斜避让面一和倾斜避让面二,其可以实现相邻之间的隔离,可以进一步提高压电感应精度,以及磁场强度。

3、设计的密封垫,其可以将空白空间填充,同时,还可以进一步提高连接配合处的密封性,以及避免漏磁等等优点。

4、通过厚度与槽深的不同设计,其可以实现导向功能,可以进一步提高连接处的结构强度。

5、结构简单且易于制造。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的另一视角结构示意图。

图3是本发明提供的六面磁性体结构示意图。

图4是本发明提供的充磁装置结构示意图。

图5是本发明提供的充磁头结构示意图。

图6是本发明提供的增加机架后的结构示意图。

图7是图6中的A处放大结构示意图。

图8是本发明提供的固定框结构示意图。

图9是本发明提供的筒状支撑内置有竖直杆的结构示意图。

图10是本发明提供的六面磁性体放置在定位框内的状态示意图。

图中,压电感应层21、倾斜避让面一211、半圆槽一212、固定板22、倾斜配合面221、定位槽一222、连接块一223、配合槽224、定位槽二225、连接块二226、配合凸起227、密封垫228、方形沉槽229、永磁层23、倾斜避让面二231、半圆槽二232、弹簧29、下充磁头1、第一充磁接触平面11、上充磁头2、第二充磁接触平面21、侧向面充磁头3、第三充磁接触平面31、机架4、筒状支撑5、悬臂梁51、倾斜支撑52、环形套53、固定框6、定位框61、下定位缺口62、上定位缺口63、导向框64、导向凸条65、弹簧66、锥形段a、平直段b、通电线圈c。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-3所示,本磁悬浮用的磁板包括呈方形的固定板22,在固定板22的每个侧边分别设有倾斜配合面221,在其中两个对应的倾斜配合面221上设有定位槽一222,在每个定位槽一222中分别设有厚度小于定位槽一222深度的连接块一223,在连接块一223远离定位槽一222槽底的一面设有至少一配合槽224。

连接块一223其通过靠近定位槽一222的一面设有若干定位盲孔,在每个定位盲孔中分别注入粘结胶,通过还结构的设计,其可以避免胶水的溢流现象。

在另外两个对应的倾斜配合面221上设有定位槽二225,在每个定位槽二225中分别设有厚度小于定位槽二225深度的连接块二226,在连接块二226远离定位槽二225槽底的一面设有至少一与所述的配合槽224相互匹配的配合凸起227,在配合凸起227上套设有密封垫228且当所述的配合凸起227与配合槽224配合时该密封垫228位于连接块一223和连接块二226之间。

密封垫228的两个表面分别设有若干弧形凸起,凸起的设计,其可以形成内部空气的流动,避免由于内部空气无法流动导致组装不到位。

在固定板22的内表面设有压电感应层21和设置压电感应层21远离在固定板22一面的永磁层23,所述的压电感应层21呈方形结构且在压电感应层21的每个侧边分别具有倾斜避让面一211,永磁层23呈方形结构且在永磁层23的每个侧边分别具有倾斜避让面二231,所述的倾斜避让面一211与倾斜避让面二231一一对应且平滑拼接。

优化方案,本实施例的倾斜配合面221与倾斜避让面一211一一对应。

优化方案,本实施例的倾斜配合面221与倾斜配合面221相互平行,所述的倾斜配合面221与倾斜避让面二231相互平行。

优化方案,本实施例的定位槽一222和连接块一223之间通过粘结胶连接。

优化方案,本实施例的定位槽二225和连接块二226之间通过粘结胶连接。

还有,在固定板22内表面设有方形沉槽229,所述的压电感应层21部分位于所述的方形沉槽229内。

设计的方形沉槽229,其可以形成预定位作用,可以避免由于位置的不准确导致安装偏位的现象。

还有,在压电感应层21和永磁层23之间设有若干呈阵列分布的弹簧29。

在压电感应层21靠近永磁层23的一面设有若干供所述的弹簧29一一卡入的半圆槽一212,在永磁层23靠近压电感应层21的一面设有若干与所述的半圆槽一212一一对应的半圆槽二232,半圆槽一212和半圆槽二232连通形成圆柱形空腔,所述的弹簧29长度长于圆柱形空腔的长度且弹簧29的两端分别作用在圆柱形空腔的两端。

圆柱形空腔内径大于弹簧29的外径。

设计的弹簧29,当本磁板发生移动时,由于移动导致磁力的变化,此时的弹簧其发生形变,即,来回的伸缩动作,该动作可以迫使压电感应层21进行自行发电,同时,还进一步提高了位置发生变化后的感应精度。

本外六面磁性体由六块磁板拼接形成六面体空间,所述磁板从外到内至少依次设置固定板、压电感应层21和永磁层,任一个面的永磁层与其相邻面的永磁层之间留有间隙,任一个面的压电感应层21与其相邻面的压电感应层21之间留有间隙。

永磁层采用充磁装置进行多块同时充磁,如图4-10所示,该充磁装置包括竖直设置的下充磁头1和位于下充磁头1正上方的上充磁头2,本装置还包括四个圆周分布且水平设置的侧向面充磁头3,

上述的下充磁头1、上充磁头2和侧向面充磁头3分别设置在机架上。

进一步地,下充磁头1固定在机架4上。

在机架4上设有驱动所述的上充磁头2在竖直方向升降的第二升降驱动机构。

每个侧向面充磁头3分别与水平驱动机构连接,且所述的水平驱动机构分别连接在机架4上。

侧向面充磁头3两两一组且相向运动或者相反运动。

所述的侧向面充磁头3位于下充磁头1和上充磁头2之间。

在下充磁头1的上端设有第一充磁接触平面11,在上充磁头2的下端设有与所述的第一充磁接触平面11平行的第二充磁接触平面21,在每个侧向面充磁头3的内端分别设有竖直设置的第三充磁接触平面31。下

具体地,本实施例的下充磁头1结构、上充磁头2结构和侧向面充磁头3的结构相同,包括锥形段a和与锥形段a大头端连接的平直段b,在平直段b和锥形段a外侧分别套设有通电线圈c。

锥形段a的设计,其扩大了磁场。

在机架4上设有套设在下充磁头1外侧的筒状支撑5,在筒状支撑5的内壁设有若干圆周分布的竖直杆,在每根竖直杆上分别包覆有铝箔反射层,竖直杆合围成一圈且下充磁头1位于围成一圈的竖直杆内,其次,在筒状支撑5下端设有若干圆周分布的通孔,在每个通孔内分别设有轴流风扇,在筒状支撑5的上端连接有四根圆周分布的悬臂梁51,在每根悬臂梁51的悬空端分别连接有倾斜向内朝上设置的倾斜支撑52且所述的倾斜支撑52上端汇聚至环形套53周向,即,倾斜支撑52上端与环形套53周向连接,四个侧向面充磁头3一一设置在所述的悬臂梁51上,上充磁头2设置在环形套53内。

在下充磁头1的上端套设有固定框6,以及位于固定框6上方的定位框61,在固定框6和定位框61之间设有轴向弹性结构且定位框61套在第一充磁接触平面11外围,在机架4或固定框6上设有驱动所述的定位框61在竖直方向升降的升降驱动机构。

其次,在固定框6外侧设有若干下定位缺口62,在定位框61的外侧设有若干与所述的下定位缺口62一一对应的上定位缺口63,在定位框61和固定框6之间设有导向框64,在导向框64的周向设有若干与所述的下定位缺口62一一对应的导向凸条65且所述的导向凸条65竖直设置,导向凸条65的上端卡于所述的上定位缺口63内并与上定位缺口63固定连接,导向凸条65的下端卡于所述的下定位缺口62内并与下定位缺口62滑动连接。

下定位缺口的敞口处口径小于下定位缺口的内径。

上定位缺口的敞口处口径小于上定位缺口的内径。

导向凸条65的外径大于下定位缺口的敞口处口径,导向凸条65的外径大于上定位缺口的敞口处口径。

进一步地,轴向弹性结构包括设置在导向框64下端和固定框6上端之间的若干弹簧66。

当六面磁性体放置到位后,此时的升降驱动机构驱动定位框61向下移动,避免干扰侧向面充磁头靠近六面磁性体。

充磁方法包括如下步骤:

A、定位,将永磁层组合形成六面磁性体,六面磁性体放置在第一充磁接触平面11,上充磁头2向下移动并迫使第二充磁接触平面21与六面磁性体的上表面接触,然后四个侧向面充磁头3中的两两相向对置的侧向面充磁头3分别相向向内移动并迫使第三充磁接触平面31一一压迫在六面磁性体的四个周向平面上;

B、充磁,下充磁头1、上充磁头2和侧向面充磁头3通电,即,实现充磁。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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