[发明专利]一种双闭合磁路弯道电磁变轨导向装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双闭合磁路弯道电磁变轨导向装置及方法，在航天物资运输过程中复杂轨道上应用的基于电磁的物流运输导引用，属于航天器电磁制造技术领域。

技术背景

智能轨道分拣运输系统是智能物流、货存、货物分拣以及分类运输等行业所普遍采用的核心系统。同时，也是航天物资部门以及高效制造车间智能化、数字化和流水化的重要组成部分。在航天器制造过程中，各类卫星、空间站等航天器平台为了提高产品工程化效率，要求对产品用材料、零件以及部件进行系统管理，在制造过程中原材料供给以及零部件装配过程中，对应的物资位置分拣需要精确配送和运输系统。运输机动车在直线运行过程中，通过永磁同步直线电机的高精度闭环驱动，能够实现平稳的运行，在行进到弯道处时，机车需要一定弯道导引，即在弯道位置安装一定导引装置，使机车在靠近弯道处受到吸引，并且在弯道行驶过程中不能发生速度突变，保证运输货物能过不至于发生磕碰和不必要的安全隐患。

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发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提出一种弯道电磁导引装置，实现机车在弯道运行的变轨，能够导向稳定可控。

本发明技术解决方案：一种双闭合磁路弯道电磁变轨导向装置，包括：导向运动部分2和电磁激励源部分3；电磁激励源部分3由两个电磁铁31、上下弯道导磁轨32和中间隔环33组成，上下弯道导磁轨32采用上下安装结构形式，并与中间隔环33利用环氧胶粘结成为一体，利用螺钉4紧固在外部轨道1一侧端面，使上下弯道导磁轨32成为外部轨道1的一部分；两个电磁铁31分别安装在上下弯道导磁轨32两侧的对应的位置，即外部轨道1的弯道入口处与弯道出口处，并利用螺钉4紧固；导向运动部分2由安装在车体前后的四个导向轮21、旋转支撑平台22、旋转轴承23、导磁环24、车体安装平台25和支撑滚轮26组成；导向轮21和导磁环24是导磁材料，是该装置磁路的受力部分；导向运动部分2中的四个导向轮21和电磁激励源部分3中的两个电磁铁31、上下弯道导磁轨32形成导向装置的双闭合磁路，即第一磁路路径为：从电磁铁31经过上下弯道导磁轨32中的上弯道导磁轨，经由导向轮21的一端到导向轮21的另一端，进入上下弯道导磁轨32的下弯道导磁轨，再到电磁铁31形成一个闭合磁路；第二电磁路路径为：从电磁铁31经过上下弯道导磁轨32的上弯道导磁轨，再经过导磁环24的一端流向导磁环24的另一端，进入上下弯道导磁轨32的下弯道导磁轨，再到电磁铁31形成第二个闭合磁路；导向轮21沿轴线自由旋转，并采用双列结构形式安装在旋转支撑平台22上，支撑平台22与车体安装平台25利用旋转轴承23配合连接，沿轴承轴线自由旋转；26支撑滚轮与车体安装平台25依靠旋转轴承连接。

所述电磁铁31与上下弯道导磁轨32的安装面结构尺寸一致，电磁铁31一个安装面与上弯道导磁轨32对应，电磁铁31另外一个安装面与下弯道导磁轨32对应，利用环氧胶进行端面粘结，并用螺钉进行紧固，使电磁铁31与上下弯道导磁轨32安装面紧密贴合，尽可能降低电磁铁31与上下弯道导磁轨32之间的间隙。

电磁铁31可以装配到弯道角度入口处0°和弯道出口处90°位置，也可以安装在弯道的其它位置，装配到弯道角度入口处0°和弯道出口处90°位置时，电磁铁31绕制一定线圈匝数，当线圈通电后，会产生一定磁场，能够产生控制0°‐45°范围变轨和45°‐90°之间的变轨电磁吸力，实现大角度弯道变轨。

电磁铁31采用软磁材料DT4C叠层，绕制一定线圈匝数，上下弯道导磁轨32同样采用软磁材料DT4C棒材；采用软磁材料是为了建立磁路通道，中间隔环33为非导磁材料，将上下弯道导磁轨32上的磁路隔开，选用2A12材料。

导向轮21材料为软磁材料DT4C棒材，结构为圆柱结构，该结构通过滑动配合与支撑平台22装配，可以沿轴向自由旋转，导向运动部分2在弯道运行时，可以在上下弯道导磁轨32上自由旋转，该结构利于小车前进和降低摩擦。

支撑平台22安装的四个导向轮21采用双列安装，并且支撑平台22上两侧双并列导向轮21的相对宽度与导轨1两侧端面接触配合，配合精度保证双并列导向轮21能够在弯道端面自由滚动即可。

导磁环24采用软磁材料，作为第二磁路的通道，设置在前后导向轮21中间位置，用3个螺钉4紧固在导向运动部分2上，并且其宽度与上下导磁轨32之间的宽度一致，弧度与上下导磁轨32同心，之间的气隙均匀，提供导向运动部分2有较大面积吸收磁力线形成闭合回路，使导向运动部分2受力均匀。

一种双闭合磁路弯道电磁变轨导向方法，实现如下：