專利名稱：非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種非接觸式驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置可適用于各類自身無動(dòng)力的 軌道車的驅(qū)動(dòng)，可替代現(xiàn)有摩擦驅(qū)動(dòng)軌道車的摩擦驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的自身無動(dòng)力的軌道車主要有傳統(tǒng)的鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)和較先進(jìn)的摩擦 驅(qū)動(dòng)兩種推動(dòng)方式。鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式是用電機(jī)帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪帶動(dòng)沿軌道布 置的鏈條移動(dòng)，從而推動(dòng)軌道車運(yùn)動(dòng)。其不足之處在于高耗能、現(xiàn)場(chǎng)污染嚴(yán)重、 可靠性低等。摩擦驅(qū)動(dòng)方式是通過摩擦輪和與車體相聯(lián)的摩擦桿間所產(chǎn)生的摩擦 力來推動(dòng)軌道車運(yùn)動(dòng)。其不足之處在于摩擦驅(qū)動(dòng)裝置較為復(fù)雜。為了保證摩擦驅(qū) 動(dòng)所需的正壓力及適應(yīng)彎道的偏移，托輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是必不可 少的。摩擦驅(qū)動(dòng)輪和托輪的工作面需外覆摩擦材料，該摩擦材料與驅(qū)動(dòng)輪本體間 常出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象。此外，摩擦桿工作面需進(jìn)行糙化處理，加工成本較高。受到 工作溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，摩擦驅(qū)動(dòng)的性能不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)和摩擦驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、以及在可靠性和成本上的 不足，本實(shí)用新型提出了一種基于磁力耦合原理的工藝和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高， 制造成本低的非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置。
第一種方案 一種非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于由電機(jī)、聯(lián)接于電 機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪、與驅(qū)動(dòng)輪不接觸的驅(qū)動(dòng)桿組成；其中所述驅(qū)動(dòng)輪外緣周以隊(duì)列方 式嵌有一圈永磁體，并且驅(qū)動(dòng)輪上相鄰的永磁體磁極相反；在驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)輪外 緣相對(duì)的平面上呈隊(duì)列方式布置與驅(qū)動(dòng)輪上永磁體極性對(duì)應(yīng)相反的永磁體，并且 驅(qū)動(dòng)桿上相鄰的永磁體磁極相反。驅(qū)動(dòng)輪的外緣周永磁體與驅(qū)動(dòng)桿相對(duì)面的永磁體間保持一定的距離，使兩者間產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁力耦合。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪上 的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪上轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)使驅(qū)動(dòng)桿上 的永磁體產(chǎn)生作用力，驅(qū)動(dòng)桿被推動(dòng)，從而軌道車被推動(dòng)。
第二種方案可采用帶式驅(qū)動(dòng)方案。即用驅(qū)動(dòng)帶輪結(jié)構(gòu)代替第一種方案中的 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)。這一方案進(jìn)一步強(qiáng)化磁力耦合效應(yīng)，提高驅(qū)動(dòng)能力，以適應(yīng)大負(fù)載 的情形。
上述的驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)帶外緣周上的永磁體按圓周均勻分布，數(shù)量為偶數(shù)個(gè)；上
述驅(qū)動(dòng)桿上的永磁體等間距分布，數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
為了保證驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)輪，或驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)帶之間保持一定的間隙，可在驅(qū) 動(dòng)桿或驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)帶上設(shè)置柔性擋環(huán)，由于驅(qū)動(dòng)力由磁場(chǎng)提供，故柔性擋環(huán)與 其他部件的磨損小。
本實(shí)用新型通過提出新的驅(qū)動(dòng)原理和相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，提高了其可靠性，降低了生產(chǎn)和維護(hù)的成本，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)能力也得以提高。 本實(shí)用新型可以用于軌道車驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。


圖1非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)原理。
圖2帶式驅(qū)動(dòng)方案。
圖3驅(qū)動(dòng)輪及驅(qū)動(dòng)桿上磁體間隙的保證措施。
圖中標(biāo)號(hào)名稱l.驅(qū)動(dòng)桿，2.驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌永磁體，3.保護(hù)層，4.驅(qū)動(dòng)輪內(nèi) 嵌永磁體，5.驅(qū)動(dòng)輪，6.驅(qū)動(dòng)帶內(nèi)嵌永磁體，7.驅(qū)動(dòng)帶，8.主動(dòng)帶輪，9.從動(dòng)帶 輪，IO.柔性擋環(huán)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置可以用于自身無動(dòng)力的軌道車。下面以 用于軌道車為例具體介紹本實(shí)用新型。
圖1中，驅(qū)動(dòng)桿l為非磁性材料制成，與軌道車一體，可沿軌道運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)桿 內(nèi)嵌永磁體2等間距地分布在驅(qū)動(dòng)桿的工作面上。該永磁體磁極指向桿外，且相鄰永磁體磁極相反。驅(qū)動(dòng)輪5為非磁性材料制成，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在其工作 面上為與驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌永磁體2同型號(hào)的驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)嵌永磁體4，其磁極與驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌 永磁體2—一相對(duì)，且相鄰永磁體極性相反。該永磁體排列間距與驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌永 磁體2相同。使驅(qū)動(dòng)輪5與驅(qū)動(dòng)桿1間形成適當(dāng)?shù)拈g隙，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于磁 力耦合效應(yīng)的作用，驅(qū)動(dòng)桿l被推動(dòng)，從而小車沿軌道運(yùn)動(dòng)。
圖2中，驅(qū)動(dòng)桿與圖l相同。主動(dòng)帶輪8和從動(dòng)帶輪9為非磁性材料制成。 主動(dòng)帶輪8由電機(jī)帶動(dòng)，與同型號(hào)的從動(dòng)帶輪9一起使驅(qū)動(dòng)帶7運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)帶內(nèi) 嵌永磁體6的數(shù)量為偶數(shù)，與驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌永磁體2同型號(hào)，且兩者的線性排列間 距相同。驅(qū)動(dòng)帶內(nèi)嵌永磁體6的磁極與驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌永磁體2的磁極一一相對(duì)，且 相鄰永磁體磁性相反。使驅(qū)動(dòng)帶7與驅(qū)動(dòng)桿1間形成適當(dāng)間隙，當(dāng)驅(qū)動(dòng)帶7運(yùn)動(dòng) 時(shí)，由于磁力偶合效應(yīng)的作用，驅(qū)動(dòng)桿桿被推動(dòng)，從而使軌道車運(yùn)動(dòng)。
圖3中，由于驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)嵌磁體2與驅(qū)動(dòng)輪(帶)內(nèi)嵌永磁體在相對(duì)面自然形成 相互吸引的關(guān)系。特別在轉(zhuǎn)彎軌道處，考慮到驅(qū)動(dòng)桿相對(duì)軌道存在偏移，為保證 驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)帶與驅(qū)動(dòng)桿間形成適當(dāng)?shù)拈g隙，可在驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)帶的工作面上形 成柔性擋環(huán)IO，由于驅(qū)動(dòng)力由磁場(chǎng)提供，故柔性擋環(huán)10與驅(qū)動(dòng)桿之間磨損小。同 理，柔性擋環(huán)10亦可附著在驅(qū)動(dòng)桿上，兩種柔性擋環(huán)效果相同。
本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置在應(yīng)用于軌道車時(shí)，被沿著軌道以一定間距分布，實(shí) 現(xiàn)接力方式的連續(xù)驅(qū)動(dòng)。在軌道車轉(zhuǎn)彎的部分，采用位置適應(yīng)機(jī)構(gòu)來補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)桿 的偏移，以保證驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)帶與驅(qū)動(dòng)桿的間距。
權(quán)利要求1、一種非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于由電機(jī)、聯(lián)接于電機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪(5)、與驅(qū)動(dòng)輪不接觸的驅(qū)動(dòng)桿(1)組成；其中所述驅(qū)動(dòng)輪外緣周以隊(duì)列方式嵌有一圈永磁體，用保護(hù)層(3)覆蓋，并且驅(qū)動(dòng)輪上相鄰的永磁體磁極相反；在驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)輪外緣相對(duì)的平面上呈隊(duì)列方式布置與驅(qū)動(dòng)輪上永磁體極性對(duì)應(yīng)相反的永磁體，并且驅(qū)動(dòng)桿上相鄰的永磁體磁極相反。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)輪外 緣周上的永磁體按圓周均勻分布，該永磁體數(shù)量為偶數(shù)個(gè)；所述驅(qū)動(dòng)桿上的永磁 體等間距分布，其間距與驅(qū)動(dòng)輪外緣周上的永磁體間距相同。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)桿上 或所述驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)置有保證驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)輪間隙的柔性擋環(huán)(10)。
4、 一種非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于由電機(jī)、與電機(jī)聯(lián)接的主動(dòng)帶輪 (8)、從動(dòng)帶輪(9)、安裝于主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪上的驅(qū)動(dòng)帶(7)組成；其中所述驅(qū)動(dòng)帶的外緣周嵌有等間距的，以隊(duì)列方式排列的，磁極指向驅(qū)動(dòng)桿的一圈 永磁體，該永磁體數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，并且驅(qū)動(dòng)帶(7)上相鄰的永磁體磁極相反； 在驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)帶(7)外緣相對(duì)的平面上呈隊(duì)列方式布置與驅(qū)動(dòng)帶上永磁體極 性對(duì)應(yīng)相反的永磁體，并且驅(qū)動(dòng)桿上相鄰的永磁體磁極相反。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)帶緣 周上的永磁體按緣周均勻分布；所述驅(qū)動(dòng)桿上的永磁體等間距分布，其間距與驅(qū) 動(dòng)帶外緣周上的永磁體間距相同。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)桿 上或所述驅(qū)動(dòng)帶上設(shè)置有保證驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)帶間隙的柔性擋環(huán)(10)。
專利摘要一種非接觸式磁力驅(qū)動(dòng)裝置，涉及一種非接觸式驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置可適用于各類自身無動(dòng)力的軌道車的驅(qū)動(dòng)。它由電機(jī)、聯(lián)接于電機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪(5)、與驅(qū)動(dòng)輪不接觸的驅(qū)動(dòng)桿(1)組成；其中所述驅(qū)動(dòng)輪外緣周以隊(duì)列方式嵌有一圈永磁體，用保護(hù)層(3)覆蓋，并且驅(qū)動(dòng)輪上相鄰的永磁體磁極相反；在驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)輪外緣相對(duì)的平面上呈隊(duì)列方式布置與驅(qū)動(dòng)輪上永磁體極性對(duì)應(yīng)相反的永磁體，并且驅(qū)動(dòng)桿上相鄰的永磁體磁極相反。第二種方案可采用帶式驅(qū)動(dòng)方案。本實(shí)用新型通過提出新的驅(qū)動(dòng)原理和相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了其可靠性，降低了生產(chǎn)和維護(hù)的成本，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)能力也得以提高。
文檔編號(hào)H02N11/00GK201256374SQ20082004219
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者葉文華, 唐敦兵, 樓佩煌, 臧鐵鋼 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)