一種用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種利用永磁體磁力線有縱向抗拉伸力和橫向抗壓縮力的性質(zhì)使得懸浮力和導(dǎo)向力與氣隙磁力線相垂直的用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的線性運(yùn)動的支撐方式主要有滾動支撐和滑動支撐，這兩種支撐方式都存在機(jī)械接觸，會引起噪聲、發(fā)熱等問題，長期運(yùn)行的過程中會產(chǎn)生磨損，影響裝置的使用壽命。磁懸浮支撐則很好地解決了上述問題，消除了軌道與承載組件之間的機(jī)械接觸，不存在摩擦損耗，能耗更低，是理想的支撐方式。磁懸浮技術(shù)起源于德國。早在1922年德國工程師赫爾曼.肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。電磁懸浮的方式需要在承載組件上布置笨重的懸浮電磁鐵和導(dǎo)向電磁鐵，與軌道上的永磁體相互排斥實(shí)現(xiàn)無接觸懸浮和導(dǎo)向。承載組件與軌道之間的懸浮高度和導(dǎo)向位置是通過一套高精度電子調(diào)整系統(tǒng)得以保證的，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。日本采用的電力懸浮方式在動子上安裝低溫超導(dǎo)磁體，因此需要復(fù)雜的液氮制冷系統(tǒng)，懸浮和導(dǎo)向繞組則安裝于軌道上。該方式在低速狀態(tài)無法保證懸浮，還需機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)有效支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有磁懸浮方式的弊端，打破了永磁體不可能提供足夠懸浮力的觀點(diǎn)，提供了一種能夠提供穩(wěn)定懸浮力和導(dǎo)向力的用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置；該用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置利用永磁體磁力線有縱向抗拉伸力和橫向抗壓縮力的性質(zhì)，使得懸浮力和導(dǎo)向力與氣隙磁力線相垂直，從而解決永磁體磁力不足的問題，消除機(jī)械導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)承載組件和軌道之間的完全懸浮。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
一種用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置，包括多組相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列、以及多組相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列，其特征在于:所述的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列皆由多層呈豎直分布且磁場為水平方向的永磁體構(gòu)成，懸浮固定永磁陣列中和懸浮活動永磁陣列中的同側(cè)同層永磁體的磁場極性相同、同側(cè)相鄰層永磁體的磁場極性相反，且位于同一水平位置處相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列中的永磁體和懸浮活動永磁陣列中的永磁體磁場的磁場極性相反從而使得懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列之間通過氣隙相互作用以提供豎直方向的懸浮調(diào)整力限制懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列的豎直方向相對移動；所述的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列皆由多排呈水平分布且磁場為豎直方向的永磁體構(gòu)成，導(dǎo)向固定永磁陣列中和導(dǎo)向活動永磁陣列中的同側(cè)同排永磁體的磁場極性相同、同側(cè)相鄰排永磁體的磁場極性相反，且位于同一豎直位置處相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列中的永磁體和導(dǎo)向活動永磁陣列中的永磁體磁場的磁場極性相反從而使得導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列之間通過氣隙相互作用以提供水平方向的導(dǎo)向調(diào)整力限制導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列的水平方向相對移動。
[0005]所述的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列相對應(yīng)設(shè)置且不少于兩組相對應(yīng)的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列以獲得均衡的豎直方向的懸浮調(diào)整力；所述的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列相對應(yīng)設(shè)置且不少于兩組相對應(yīng)的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列以獲得均衡的水平方向的導(dǎo)向調(diào)整力。
[0006]所述懸浮固定永磁陣列中和懸浮活動永磁陣列中的相鄰層永磁體之間通過隔離介質(zhì)相隔開；所述導(dǎo)向固定永磁陣列中和導(dǎo)向活動永磁陣列中的相鄰排永磁體之間通過隔離介質(zhì)相隔開。
[0007]所述的永磁磁懸浮裝置包括承載組件和軌道，承載組件能夠沿軌道的設(shè)置方向運(yùn)行，懸浮固定永磁陣列設(shè)置在軌道的豎直端面上，懸浮活動永磁陣列設(shè)置在與該軌道的豎直端面相對應(yīng)的承載組件的豎直端面上，上述成對使用的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列之間通過氣隙相互作用產(chǎn)生豎直方向的剪切力為承載組件提供豎直方向的懸浮調(diào)整力；所述導(dǎo)向固定永磁陣列設(shè)置在軌道的水平端面上，導(dǎo)向活動永磁陣列設(shè)置在與該軌道的水平端面相對應(yīng)的承載組件的水平端面上，上述成對使用的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列之間通過氣隙相互作用產(chǎn)生水平方向的剪切力為承載組件提供水平方向的導(dǎo)向調(diào)整力。
[0008]相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列位于相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列的上側(cè)，且相對設(shè)置的導(dǎo)向活動永磁陣列位于導(dǎo)向固定永磁陣列正上方。
[0009]相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列位于相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列的下側(cè)，且相對設(shè)置的導(dǎo)向活動永磁陣列位于導(dǎo)向固定永磁陣列正下方使得軌道導(dǎo)向固定永磁陣列與導(dǎo)向活動永磁陣列之間的豎直方向的吸引力能夠抵消承載組件的一部分重力并使承載組件能夠承受更大的載荷。
[0010]相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列與相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列位于承載組件和軌道的同一水平位置處，以減小該裝置在豎直方向上的安裝空間。
[0011]相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)有相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列，且位于相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列上側(cè)的導(dǎo)向活動永磁陣列位于導(dǎo)向固定永磁陣列的正上方；位于相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列和懸浮活動永磁陣列下側(cè)的導(dǎo)向活動永磁陣列位于導(dǎo)向固定永磁陣列的正下方。
[0012]所述的軌道位于承載組件的內(nèi)部，使得懸浮固定永磁陣列分別位于軌道的兩側(cè)豎直端面上分別與承載組件的兩內(nèi)側(cè)豎直端面上的懸浮活動永磁陣列相對應(yīng)，且導(dǎo)向固定永磁陣列位于軌道的底部端面上或頂部端面上分別與承載組件的內(nèi)腔底部或內(nèi)腔頂部上的導(dǎo)向活動永磁陣列相對應(yīng)。
[0013]所述的軌道和承載組件構(gòu)成懸浮式結(jié)構(gòu)時，承載組件位于軌道的上側(cè)或軌道的外側(cè)沿軌道的設(shè)置方向運(yùn)行；所述的軌道和承載組件構(gòu)成懸掛式結(jié)構(gòu)時，承載組件的位于軌道的下側(cè)或軌道的內(nèi)腔中沿軌道的設(shè)置方向運(yùn)行。
[0014]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過合理布置懸浮固定永磁陣列、懸浮活動永磁陣列、導(dǎo)向固定永磁陣列和導(dǎo)向活動永磁陣列中永磁體的磁場方向，能夠產(chǎn)生較大、較穩(wěn)定的懸浮調(diào)整力和導(dǎo)向調(diào)整力，且懸浮和導(dǎo)向均不耗能；由于懸浮和導(dǎo)向方式均采用永磁體，不存在機(jī)械接觸，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的磁懸?。煌瑫r將永磁懸浮和永磁導(dǎo)向一體化設(shè)計(jì)，極大地簡化了整個裝置的構(gòu)造，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，適宜推廣使用。
【附圖說明】
[0015]附圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5為本發(fā)明的具體實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中一懸浮固定永磁陣列；2—隔尚介質(zhì)；3—軌道；4一懸浮活動永磁陣列；5—導(dǎo)向固定永磁陣列；6—導(dǎo)向活動永磁陣列；7—承載組件。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1-5所示:一種用于線性運(yùn)動的永磁磁懸浮裝置，包括多組相對設(shè)置的懸浮固定永磁陣列I和懸浮活動永磁陣列4、以及多組相對設(shè)置的導(dǎo)向固定永磁陣列5和導(dǎo)向活動永磁陣列6，其中懸浮固定永磁陣列I和懸浮活動永磁陣列4皆由多層呈豎直分布且磁場為水平方向的永磁體構(gòu)成，懸浮固定永磁陣列I中和懸浮活動永磁陣列4中的同側(cè)