[发明专利]一种磁阻式磁力悬浮装置

说明书

技术领域

本发明属于磁悬浮领域，具体涉及一种磁阻式磁力悬浮装置。

背景技术

磁力悬浮技术在科研、工业、交通等领域有着十分重要的潜在应用，目前常见的悬浮机构有：常导电磁悬浮、超导电磁悬浮以及普通永磁悬浮。常导电悬磁浮装置需要耗电，控制技术复杂，能耗高；超导电磁悬浮装置需要提供超低温环境，能耗高，造价昂贵；普通永磁悬浮是同极相斥磁悬浮，其回复力小，造价高、布局复杂、施工工程量大。

海尔贝克阵列是Halbach发现的一种特殊的磁体排列形式，又叫Halbach阵列，由磁体方向按一定规律变化的单元磁块构成，以使磁体一侧磁场得到加强，而另一侧被削弱几乎为零。

发明内容

本发明要解决的是磁力悬浮装置中能耗高、造价昂贵的问题，提供一种能耗低、造价低、比普通磁体回复力至少大一个数量级的磁阻式磁力悬浮装置。

本发明的技术方案是以下述方法实现的：

一种磁阻式磁力悬浮装置，包括磁体架，磁体架内相对分别固定磁体，磁体之间是轭铁，所述磁体的排列形式是阵列，两列阵列分别固定在非导磁磁体架内两侧，两列阵列之间构成磁力线回路；两列阵列之间是轭铁Ⅰ，轭铁Ⅰ与两侧阵列的气隙相等，轭铁Ⅰ由非导磁的轭铁架支撑。

所述阵列是Halbach阵列。

所述Halbach阵列底端分别固定轭铁Ⅱ，两列Halbach阵列上端固定轭铁Ⅲ。

每列Halbach阵列是3块、5块、7块、9块磁体组成；分别对应是1块、2块、3块、4块轭铁Ⅰ，相邻两个轭铁Ⅰ由非导磁材料连接。

所述阵列是磁体和凸铁交替排列的间隔阵列；每列间隔阵列内，相邻磁体的磁化方向竖直且相反，两列间隔阵列中，处于平行位置的两磁体磁化方向相反。

每列间隔阵列是2块、3块、4块、5块磁体组成；分别对应是1块、2块、3块、4块轭铁Ⅰ，相邻两个轭铁Ⅰ由非导磁材料连接。

所述磁体架是条状槽，所述阵列及轭铁是与条状槽相配合的条状。

所述磁体架是环状槽，所述阵列及轭铁是与环状槽相配合的环状。

磁体架和轭铁架之间、磁体架和轭铁Ⅰ之间设置滑动导靴、滚动导靴之一。

磁体架和轭铁架之间、磁体架和轭铁Ⅰ之间设置滑动导靴、滚动导靴之一。

本发明所提供的磁阻式磁力悬浮装置，永磁体按照一定形式排列，磁力大；在常温下即可工作，磁悬浮装置在工作中不需要供电，耗能小。

附图说明

图1为实施例1剖视示意图；

图2为实施例1中两列Halbach阵列的磁力线分布示意图；

图3为实施例1中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最小时磁力线分布示意图；

图4为实施例1中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最大时磁力线分布示意图；

图5为实施例1中轭铁Ⅰ所受竖直方向的力随着轭铁Ⅰ与Halbach阵列的相对位移的变化关系示意图；

图6为实施例2剖视示意图；

图7为实施例2中两列Halbach阵列的磁力线分布示意图；

图8为实施例2中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最小时磁力线分布示意图；

图9为实施例2中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最大时磁力线分布示意图；

图10为每列Halbach阵列的磁体为5组时本发明的剖视示意图；

图11为实施例3剖视示意图；

图12为实施例3中两列间隔阵列的磁力线分布示意图；

图13为实施例3中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最小时磁力线分布示意图；

图14为实施例3中轭铁Ⅰ在竖直方向受力最大时磁力线分布示意图；

图15为实施例3中轭铁Ⅰ所受竖直方向的力随着轭铁Ⅰ与间隔阵列的相对位移的变化关系示意图；

图16为每列间隔阵列的磁体为3组时本发明的剖视示意图；

图17为磁体架为条状槽时本发明的侧视示意图；

图18为磁体架为环状槽时本发明剖视示意图；

图19为图18的A-A向剖视图；

图20为带有定位装置的条状磁阻式磁力悬浮装置的剖视示意图；

图21为本发明在磁悬浮列车中应用的主视示意图；

图22为图21的B-B向剖视示意图；

图23为本发明在电梯中应用的剖视示意图；

图24为图23的C-C向剖视示意图。

图25为带有定位装置的环状磁阻式磁力悬浮装置的剖视示意图；

具体实施方式

实施例1