CN103151969A - 可开关永磁磁悬浮导轨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机械部件相对运动导向的导轨，具体是一种可开关永磁磁悬浮导轨结构。它包括有能够相对移动的静轨和动轨，静轨和动轨上分别设置有相互作用的成对的磁箱；每一对磁箱具有相对设置的磁场作用面，并且相对的两磁场作用面处的磁力线走向相同，使得一对磁箱的相互作用力为斥力。本发明利用永磁磁场为磁悬浮导轨提供悬浮和约束动力，相对传统的电磁设备，大大降低了设备成本；同时，其作用磁场能够根据需要打开或关闭，方便了设备安装和维护。

Description

可开关永磁磁悬浮导轨
技术领域
本发明涉及用于机械部件相对运动导向的导轨，具体是一种可开关永磁磁悬浮导轨结构。
背景技术
目前，导轨的使用场合很多，按种类可分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、静压导轨等，但它们都属于接触式导轨，即动导轨与支承导轨直接或间接的相互接触。直接接触式导轨机械效率低，结构件易磨损，间接接触式导轨机械效率较高，但中间承载体（如滚珠等）易磨损，需经常更换，如果使用润滑油来作为中间承载体，则会增加导轨的结构复杂程度。
现在的磁悬浮技术已相对成熟，一般使用超导技术来产生磁场，但该技术成本高昂，无法普及。
永磁磁悬浮技术越来越受到重视，但永磁磁场存在无法关闭的缺点，严重影响了永磁设备的检测及维护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种由永磁材料提供磁场，并且作用磁场可方便地打开和关闭、安装和维护方便的可开关永磁磁悬浮导轨。
本发明的可开关永磁磁悬浮导轨包括有能够相对移动的静轨和动轨，静轨和动轨上分别设置有相互作用的成对的磁箱；每一对磁箱具有相对设置的磁场作用面，并且相对的两磁场作用面处的磁力线走向相同，使得一对磁箱的相互作用力为斥力。
所述磁箱包括一个壳体，壳体内安置有一个铁芯和三个永磁体，铁芯的底面方向为磁场作用面，三个永磁体分别是位于铁芯两侧的旋转磁体和顶面上的顶磁体，两个旋转磁体分别位于两个转轴内的安装槽中，并可随转轴旋转；顶磁体的磁极方向与铁芯顶面垂直，旋转磁体在旋转过程中其磁极方向能够与铁芯的侧面垂直或平行；通过旋转磁体的旋转能够打开或关闭磁场作用面外侧的磁场。
所述转轴的材料为导磁材料。
所述磁场作用面上的旋转磁体处设置有磁路间隙。所述磁路间隙处设置有防护罩。
所述静轨和动轨上的磁箱设置有至少三对，分别位于底部和两侧部。底部的磁箱用于产生悬浮力，两侧的磁箱用于产生约束力。
所述静轨的两侧部和底部均分别设置有多个磁箱，多个磁箱沿导轨长度方向排列，使动轨移动过程中动轨上的磁箱能够依次与静轨上的磁箱配对并相互作用。
本发明利用永磁磁场为磁悬浮导轨提供悬浮和约束动力，相对传统的电磁设备，大大降低了设备成本；同时，其作用磁场能够根据需要打开或关闭，方便了设备安装和维护。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的一对磁箱在外部磁场关闭时的结构示意图；
图3是本发明实施例的一对磁箱在外部磁场打开时的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，该可开关永磁磁悬浮导轨包括有能够相对移动的静轨1和动轨（图中未给出），静轨和动轨上分别设置有相互作用的成对的磁箱2；每一对磁箱具有相对设置的磁场作用面，并且相对的两磁场作用面处的磁力线走向相同。
磁箱2包括一个壳体21，壳体21底面为磁场作用面，壳体内安置有一个铁芯22和三个永磁体，铁芯底面方向为磁场作用面，三个永磁体分别是位于铁芯22两侧的旋转磁体23和顶面上的顶磁体24，两个旋转磁体23分别位于两个转轴25内的安装槽中，并可随转轴25旋转；顶磁体24的磁极方向与铁芯顶面垂直，旋转磁体23在旋转过程中其磁极方向能够与铁芯的侧面垂直或平行；通过旋转磁体23的旋转能够打开或关闭磁场作用面外侧的磁场。所述磁场作用面上的旋转磁体处设置有磁路间隙26。磁路间隙处设置有防护罩27。
所述静轨和动轨上的磁箱设置有至少三对，分别位于底部和两侧部。底部的磁箱用于产生悬浮力，两侧的磁箱用于产生约束力。静轨的两侧部和底部均分别设置有多个磁箱，多个磁箱沿导轨长度方向排列，使动轨移动过程中动轨上的磁箱能够依次与静轨上的磁箱配对并相互作用。
一对磁箱在磁场打开状态时的结构如图2所示，图中上部的磁箱磁场作用面在下端面，下部的磁箱磁场作用面在上端面；它们的顶磁体24和两个旋转磁体23的磁极方向均朝向铁芯，从而在相对面上产生同向的磁场，相互排斥。而磁箱的磁场关闭状态如图3所示，图中每个磁箱的旋转磁体23的磁极方向均转至与顶磁体24磁极方向相向（与铁芯侧面平行），使各磁体之间的磁场回路主要为内部回路，从而关闭了磁场作用面外侧的磁场。

Claims (7)

1.一种可开关永磁磁悬浮导轨，包括有能够相对移动的静轨（1）和动轨，其特征是：静轨和动轨上分别设置有相互作用的成对的磁箱（2）；每一对磁箱具有相对设置的磁场作用面，并且相对的两磁场作用面处的磁力线走向相同。
2.根据权利要求1所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：磁箱（2）包括一个壳体（21），壳体内安置有一个铁芯（22）和三个永磁体，铁芯（22）的底面方向为磁场作用面，三个永磁体分别是位于铁芯（22）两侧的旋转磁体（23）和顶面上的顶磁体（24），两个旋转磁体（23）分别位于两个转轴（25）内的安装槽中，并可随转轴（25）旋转；顶磁体（24）的磁极方向与铁芯顶面垂直，旋转磁体（23）在旋转过程中其磁极方向能够与铁芯的侧面垂直或平行；通过旋转磁体（23）的旋转能够打开或关闭磁场作用面外侧的磁场。
3.根据权利要求1所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：所述转轴（25）的材料为导磁材料。
4.根据权利要求1至3之一所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：所述磁场作用面上的旋转磁体处设置有磁路间隙（26）。
5.根据权利要求3所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：所述磁路间隙处设置有防护罩（27）。
6.根据权利要求1所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：静轨和动轨上的磁箱（2）设置有至少三对，分别位于底部和两侧部。
7.根据权利要求1所述的可开关永磁磁悬浮导轨，其特征是：所述静轨的两侧部和底部均分别设置有多个磁箱，多个磁箱沿导轨长度方向排列。
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