性誤差所造成的水平分力的影響，仍然會使懸浮體I迅速偏離中心點(diǎn)而難以控制。本實(shí)用新型的臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)的主要作用就是輔助平衡懸浮體I的自動懸浮，防止其自動懸浮過程中在臨界狀態(tài)時發(fā)生過度水平偏移。隨著懸浮體I的向上浮起，臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)彼此脫離接合，水平電磁控制系統(tǒng)開始正常工作。圖2(c)為懸浮狀態(tài)，此時，磁懸浮機(jī)構(gòu)4處于高位，懸浮體I處于磁懸浮機(jī)構(gòu)4上方預(yù)定距離處的懸浮位置，升降器5停止工作。此時，磁斥力等于懸浮體I的重力，水平電磁控制系統(tǒng)正常工作，懸浮體I不會發(fā)生水平方向上相對于磁懸浮機(jī)構(gòu)4的過度偏移，懸浮體I處于穩(wěn)定懸浮狀態(tài)。
[0037]通過上述升降器5的上升運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)了懸浮體I從初始位置自動懸浮到懸浮位置。并且在臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)的幫助下，能夠有效克服懸浮臨界狀態(tài)時懸浮體I沿水平方向可能產(chǎn)生的過度偏移。與上述過程相反，當(dāng)升降器5向下運(yùn)動時，磁懸浮機(jī)構(gòu)4從高位往低位運(yùn)動，從而使懸浮體I的懸浮高度相應(yīng)降低。因此，本實(shí)用新型還可以非常方便地調(diào)節(jié)懸浮體I相對于磁懸浮基座3(或磁懸浮機(jī)構(gòu)4)的懸浮高度。
[0038]升降器5與磁懸浮機(jī)構(gòu)4之間的傳動方式可以包括螺桿(精密絲杠)傳動、齒輪傳動、皮帶傳動或壓力(液壓或氣壓)傳動。在本實(shí)用新型的自浮式磁懸浮裝置中，升降器5優(yōu)選采用電機(jī)作為動力裝置。因?yàn)殡姍C(jī)通常需要通過電線與電源連接，為了例如有效防止電線的纏繞等問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)成電機(jī)固定不動(或靜止不動)，也即不隨升降器5 —起上下移動。另外，這種布置方式除了結(jié)構(gòu)簡單緊湊之外，還可以更加精確地控制升降運(yùn)動以及降低能耗等。
[0039]電機(jī)與升降器5之間的傳動機(jī)構(gòu)可以有多種布置方式，以下給出兩個優(yōu)選實(shí)例。
[0040]在圖1示出的一個實(shí)施例中，電機(jī)16與磁懸浮基座3固定連接在一起。升降器或升降機(jī)構(gòu)5包括螺桿13、升降管11和導(dǎo)軌15。螺桿13與電機(jī)16的輸出軸17固定連接。升降管11的上端通過托盤或托架12支撐磁懸浮機(jī)構(gòu)4。升降管11的內(nèi)壁通過內(nèi)螺紋14與螺桿13連接(從而形成例如精密絲杠結(jié)構(gòu))，升降管11的外壁與導(dǎo)軌15滑動連接。導(dǎo)軌15與磁懸浮基座3固定連接，升降管11相對于導(dǎo)軌15能夠上下滑動但不能轉(zhuǎn)動，例如在導(dǎo)軌15上設(shè)置有豎直定位槽，升降管11外壁上設(shè)置有定位銷，定位銷在定位槽內(nèi)只能豎向運(yùn)動但不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)電機(jī)16工作時，螺桿13驅(qū)動升降管11沿導(dǎo)軌15做升降運(yùn)動從而帶動磁懸浮機(jī)構(gòu)4做升降運(yùn)動。
[0041]在圖3示出的另一實(shí)施例中，電機(jī)(圖中未示出)與磁懸浮基座3固定連接在一起。升降器或升降機(jī)構(gòu)5包括齒輪23、升降管21和導(dǎo)軌25。齒輪23與電機(jī)的輸出軸固定連接。升降管21的上端通過托盤或托架22支撐磁懸浮機(jī)構(gòu)4。升降管21的外壁通過嚙齒與齒輪23嚙合，升降管21的內(nèi)壁通過直線軸承24與導(dǎo)軌25滑動連接。導(dǎo)軌25與磁懸浮基座3固定連接，直線軸承24能夠?qū)⑸倒?1與導(dǎo)軌25的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，有效降低摩擦阻力。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，齒輪23帶動升降管21沿導(dǎo)軌25做升降運(yùn)動從而帶動磁懸浮機(jī)構(gòu)4做升降運(yùn)動。
[0042]在本實(shí)用新型的某些實(shí)施例中，自浮式磁懸浮裝置還包括控制器，與電機(jī)連接，用來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破鬟€可以集成有磁懸浮控制單元或控制開關(guān)，用來控制磁懸浮機(jī)構(gòu)4內(nèi)的水平電磁控制系統(tǒng)工作?？刂破饕话阍O(shè)置在磁懸浮基座3外表面上，便于使用者操作。
[0043]在本實(shí)用新型的某些實(shí)施例中，自浮式磁懸浮裝置還可以包括行程限位機(jī)構(gòu)，分別對升降器的上下運(yùn)動進(jìn)行限位。行程限位機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在磁懸浮基座3上的相應(yīng)限位擋塊，限位擋塊可以設(shè)置有觸點(diǎn)開關(guān)，觸點(diǎn)開關(guān)與控制器連接，當(dāng)升降器5與限位擋塊抵接時，觸點(diǎn)開關(guān)能夠發(fā)送電信號給控制器，控制器自動停止電機(jī)的運(yùn)行。
[0044]在本實(shí)用新型的磁懸浮裝置中，懸浮體I可以制成各種日用品、裝飾品或玩具等，例如可以是燈具、音箱、地球儀、陀螺、相框、茶具等等。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，磁懸浮基座3具有封閉的殼體，磁懸浮機(jī)構(gòu)4、升降器5以及電機(jī)都設(shè)置在磁懸浮基座3的封閉殼體內(nèi)，只有懸浮體I位于磁懸浮基座3的封閉殼體之外。這樣，在自浮式磁懸浮裝置工作過程中，人們只看到了懸浮體I自動升起或落下，從而獲得奇幻的視覺體驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自浮式磁懸浮裝置，其特征在于，包括: 具有磁體的懸浮體；和 磁懸浮基座，包含: 磁懸浮機(jī)構(gòu)，用于將懸浮體懸浮于其上方預(yù)定距離處；以及 升降器，用于升降磁懸浮機(jī)構(gòu)從而相應(yīng)調(diào)節(jié)懸浮體的懸浮高度； 其中，磁懸浮基座具有第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)，懸浮體具有第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)，第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)與第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成相互配合以在懸浮體位于磁懸浮基座上時并且在磁懸浮機(jī)構(gòu)上升過程中懸浮體處于懸浮臨界點(diǎn)時防止懸浮體產(chǎn)生過度水平偏移而導(dǎo)致懸浮體無法正常懸浮。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于，第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)為磁懸浮基座頂面上設(shè)置的接合凸起，第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)為懸浮體的懸浮底面上設(shè)置的接合凹槽，接合凹槽用于接收接合凸起。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮裝置，其特征在于，接合凸起為圓錐狀或截頭圓錐狀，接合凹槽具有相應(yīng)的圓錐狀或截頭圓錐狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于，第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)為磁懸浮基座頂面上所形成的接合凹陷，第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)則由懸浮體自身所具有的外輪廓構(gòu)成，從而懸浮體能夠以水平移動受限的方式接收在接合凹陷中。5.一種自浮式磁懸浮裝置，其特征在于，包括: 具有磁體的懸浮體；和 磁懸浮基座，包含: 磁懸浮機(jī)構(gòu)，用于將懸浮體懸浮于其上方預(yù)定距離處；以及 升降機(jī)構(gòu)，用于升降磁懸浮機(jī)構(gòu)從而相應(yīng)調(diào)節(jié)懸浮體的懸浮高度；以及 靜止不動的電機(jī)，用于驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)上下移動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮裝置，其特征在于，升降機(jī)構(gòu)包括: 豎直布置的升降管，具有內(nèi)螺紋并且磁懸浮機(jī)構(gòu)被支撐在其上端；以及 豎直布置的螺桿，伸入升降管并與其螺紋連接， 其中電機(jī)的輸出軸豎直向上延伸，并與螺桿下端固定連接，在電機(jī)帶動下，螺桿上下驅(qū)動升降管并因此上下驅(qū)動磁懸浮機(jī)構(gòu)，使得懸浮體亦隨之相應(yīng)運(yùn)動。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁懸浮裝置，其特征在于，升降機(jī)構(gòu)還包括靜止不動的輔助導(dǎo)軌，升降管的外壁與輔助導(dǎo)軌滑動連接，以使升降管沿輔助導(dǎo)軌是上下可滑動的。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁懸浮裝置，其特征在于，升降管相對于輔助導(dǎo)軌是不可轉(zhuǎn)動的。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮裝置，其特征在于，升降機(jī)構(gòu)包括: 豎直布置的升降管，沿其長度方向具有外螺旋齒并且磁懸浮機(jī)構(gòu)被支撐在其上端；以及 水平布置的內(nèi)齒輪，與升降管同心布置并與升降管的外螺旋齒嚙合， 其中電機(jī)帶動內(nèi)齒輪水平轉(zhuǎn)動以使升降管相應(yīng)上下移動。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁懸浮裝置，其特征在于，升降機(jī)構(gòu)還包括靜止不動的輔助導(dǎo)軌，升降管內(nèi)壁通過直線軸承與輔助導(dǎo)軌連接以使升降管沿輔助導(dǎo)軌是上下可滑動的。
【專利摘要】自浮式磁懸浮裝置，包括具有磁體的懸浮體和磁懸浮基座?；捍艖腋C(jī)構(gòu)，用于將懸浮體懸浮于其上方預(yù)定距離處；以及升降器，用于升降磁懸浮機(jī)構(gòu)從而相應(yīng)調(diào)節(jié)懸浮體的懸浮高度。磁懸浮基座具有第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)，懸浮體具有第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)，第一臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)與第二臨界防水平偏移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成相互配合以在懸浮體位于磁懸浮基座上時并且在磁懸浮機(jī)構(gòu)上升過程中懸浮體處于懸浮臨界點(diǎn)時防止懸浮體產(chǎn)生過度水平偏移而導(dǎo)致懸浮體無法正常懸浮。本實(shí)用新型的自浮式磁懸浮裝置無需手動操作懸浮體，就能實(shí)現(xiàn)懸浮體的自動穩(wěn)定懸浮，從而大大提高了磁懸浮裝置的可操作性和觀賞性。
【IPC分類】B60L13/04
【公開號】CN204687868
【申請?zhí)枴緾N201520417054
【發(fā)明人】李才力, 王云川, 李良清, 王曉冰
【申請人】肇慶市衡藝實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月16日