[发明专利]电磁弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及电磁机械应用领域，利用电流的磁效应所形成的磁场同极性相斥，异极性相吸的原理，推动负载直线加速运动的一种机械。

背景技术

电动机械做直线运动时，利用电流的磁效应，也就是电磁铁，生成两个同极性的相对应的磁场，根据同极相斥的原理，将电能转变成动能是效率很高，最便捷的一种方法。但由于磁场的强度会随着磁场距离的增加而衰减，因此直接应用电磁铁来达到直线运动的距离很有限。只适合一些作用范围很小的机械。

发明内容

本发明通过一种特殊的构造，使得在应用电流的磁效应时，电磁铁所生成的磁场作用面在一定范围内保持恒定的距离，同极性相斥的磁场强度就不会衰减。由于两个磁场作用面存在一个夹角，因此两个磁场同极性相斥的作用力的合力会推动机械直线运动。应用电流磁效应的电磁铁，功耗低，体积小，反应速度快，功率可调节范围广，可以产生很大的加速度，在需要弹射或驱动等直线运动上，要比直线电机的效率高很多。在军用或者民用中，能节省大量能源。

附图说明

图1为凹槽与楔块形状特征示意图

图2为楔块切入凹槽运动路线示意图

图3为顶视楔块与凹槽在磁场作用中受力示意图

图4为侧视楔块与凹槽在磁场作用及限制作用受力示意图

图5为电磁弹射器运行示意图。

具体实施方式

电磁弹射器主要由两部分组成，固定部分由若干个梯形锥形状的凹槽按照一定角度首尾连接构成。直线运动部分为梯形锥形状的楔块，根据需要配置数量，同样首尾连接构成。楔块比凹槽略小，可以嵌入到凹槽内。因为梯形锥的特殊形状，凹槽的两个侧面会形成一个夹角。楔块同样是梯形锥形状，当楔块从倾斜角度切入凹槽中时，楔块与凹槽对应的两个侧面会始终保持恒定的距离。因此将凹槽按照一定角度首尾连接，楔块就会总是相对于凹槽以倾斜的角度切入凹槽，从上一个凹槽中出来后可以控制其以相同倾斜的角度切入下一个凹槽。楔块与凹槽的两个作用面始终保持一个恒定的距离。而两个作用面之间存在一个夹角，当楔块与凹槽对应的作用面磁场极性为同极时，磁场同极相斥的排斥力的合力会推动楔块向凹槽敞口的方向移动，进入下一个凹槽，如此循环达到直线运动的目的。如果凹槽为永磁体，楔块为电磁铁，则适合远距离的直线运动。如果凹槽为电磁铁，楔块为永磁体或者同为电磁铁，因为控制凹槽电磁铁距离的限制，只适合较短距离的直线运动。其中如果楔块采用自带电池或电容的电磁铁，采用无线控制，可以脱离开电磁铁供电需要的电刷，只需另外充电。