专利名称：可扩展的摆动磁悬浮装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种机械技术领域的磁变量系统，更具体的是涉及一种可扩展的 摆动磁悬浮装置。
技术背景现有公开的磁悬浮系列多为绕轴转动的旋转装置(其应用多见于轴承、搅拌 器、地球仪等)或磁悬浮震动的装置(其应用多见于减震器、接触器等)。这类悬 浮装置的缺点是只能实现两个自由度的运动。经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利200420027342. 4公开了 "带壳体的磁悬浮装置"，由悬浮体，电磁线圈、活动支杆、壳体组成。该实用 新型的要点是在悬浮物外增加了一个壳体，限制悬浮物的运动方向增加其稳定 性。其技术方案是在壳体顶部安装电磁线圈，悬浮物的内部有磁铁，电磁线圈通 电后和磁铁相吸，当吸力和悬浮物重量相等时，悬浮物就能悬浮在设定位置。以 上装置的缺陷在于悬浮物质在悬浮的状态下仍会发生转动，且运动轨迹受限。因 此磁悬浮装置多为绕轴转动的旋转装置(其应用多见于轴承、搅拌器、地球仪等) 或磁悬浮震动的装置(其应用多见于减震器、接触器等)。发明内容本发明的目的是克服原有悬浮装置的上述缺点，提供一种可扩展的摆动磁悬 浮装置，该装置使用两个片状弹簧支撑运动平台，避免平台转动；平台的摆动角 度只由电流决定，增加平台的稳定性。在此装置的基础上扩展的二维摆动装置， 不同维度上的运动互相独立而不互相影响。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括座体、两块永磁铁、两个 U型磁导体、两个矩形线圈绕组、两个线圈固定片、两个片状弹簧、运动平台、 连接件。两块永磁铁S极分别与两个U型磁导体任意一侧内壁固定在一起，形成 两个U型永磁体，该U型永磁体的磁力线由永磁铁的N极指向U型磁导体的另一 侧内壁。运动平台底部用连接件固定两个片状弹簧，运动平台底部垂直于两片状弹簧连线的两边，分别用两个线圈固定片固定两个矩形线圈绕组。在两个矩形线圈绕组下面分别是两个u型永磁体。两个u型磁导体分别穿过两个矩形线圈绕组， 并使矩形线圈绕组的初始位置位于永磁铁、u型磁导体结构高度方向的中心。在 两个矩形线圈绕组中通入电流即可利用安培力使运动平台摆动。本发明两个片状弹簧前后固定在运动平台底部，支撑运动平台，使运动平台具有俯仰自由度。工作时首先将两个矩形线圈绕组通电，根据两个u型永磁体磁极的安放位置分别确定两个矩形线圈绕组中的电流方向。当两个矩形线圈绕组通入电流时，置于u型永磁体所产生磁场中的通电矩形线圈绕组受到安培力的作用(右手定则)，安培力使运动平台向左右摆动。此时，运动平台受到片状弹簧恢 复弹性形变的弹性力和上述安培力的同时作用，当二力平衡时，运动平台倾斜角 达到稳定。不同的电流强度产生的安培力不同，因此对矩形线圈绕组通入适当的 电流即可得到需要的倾斜角，利用这点可以通过控制输入电流的大小来控制运动 平台摆动的倾斜角。装置中使用两个片状弹簧支撑运动平台，消除了后者摆动时 可能产生的扭转。实际使用时，可根据安培力大小的需要在每个维度上增加磁铁 的个数。本发明装置具有扩展性，可在上述摆动装置的基础上叠加一层相同的装置， 使运动平台的运动维度增加为二维。具体实施装置中两个维度上分别使用了四个 磁铁，合力的大小增大了一倍。该装置包括两个座体、八块永磁铁、八个u型磁导体、八个矩形线圈绕组、八个线圈固定片、四个片状弹簧、 一个运动平台。将八块永磁铁与U型磁导体按照上述方式分别组合成八个U型永磁体；在第一座体上一边放置第一、二u型永磁体，另一边对称放置第三、四u型永磁体，左右两相对应。用相同方法搭建一个摆动装置，第二座体代替原先运动平台。以第二座 体为基础，用连接件将第三、四片状弹簧左右排列固定在平台底部，支撑运动平台，在第二座体上对称放置第五至第八u型永磁体。u型磁导体穿过矩形线圈绕组，并使矩形线圈绕组的初始位置位于永磁铁、u型磁导体结构高度方向的中心。通过控制输入电流的大小来控制第二座体带动运动平台左右摆动，与此伺时，运 动平台可以在电流的控制下的独立地进行前后方向的摆动。这样平台的摆动方向 被扩展为二维。与其他二维运动装置相比，它的两个纬度之间互相独立，不会互 相耦合。与其他同类装置相比，本发明的优点是采用分离的办法，设计出一种可扩展的摆动的磁悬浮装置，在此装置的基础上扩展的二维摆动装置，不同维度上的运 动互相独立而不互相影响，且每个维度上使用两个片状弹簧，避免平台转动。
图1为本发明结构示意2为本发明部分组件示意3为永磁铁与U型磁导体组合后U型永磁体的磁力线分布图具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括两块永磁铁l、 12，两个U型磁导体3、 13，两 个矩形线圈绕组2、 11，两个线圈固定片4、 10，两个片状弹簧19、 20，运动平 台5，座体14，八个连接件6、 7、 8、 9、 15、 16、 17、 18。将第一永磁铁1的S 极与第一 U型磁导体3导体任意一侧内壁固定在一起形成第一 U型永磁体，将第 二永磁铁12与第二 U型磁导体13也以相同方式组合形成第二 U型永磁体；U型 永磁体的磁力线由永磁铁的N极指向U型磁导体的另一侧内壁，如图3所示。将 两个U型永磁体固定在座体14的左右两端，U型永磁体上有永磁铁的一侧向外； 在座体14的中央位置，用两个连接件15、 16固定片状弹簧19，用另两个连接 件17、 18固定片状弹簧20;两个片状弹簧19、 20位置连线垂直于两块永磁铁1、 12的连线。运动平台5底部的左侧用一个线圈固定片4固定第一个矩形线圈绕 组2，右侧用另一个线圈固定片10固定第二个矩形线圈绕组11;在运动平台5 底部中央位置分别安装四个连接件9、 8、 7、 6，连接件之间的距离间隔与另四 个连接件15、 16、 17、 18相同并且一一对应。如图2所示，用两个连接件8、 9固定弹簧片19的另一端，另两个连接件6、 7固定片状弹簧20的另一端，将座体14与运动平台5连接起来；连接时，使第 一个矩形线圈绕组2的一边穿过第一 U型磁导体3，第二个矩形线圈绕组11的 一边穿过第二个U型磁导体13，两个矩形线圈绕组2、 11的初始位置分别位于 两个U型永磁体结构高度方向的中心。在两个矩形线圈绕组2、 11中通入一定方 向的电流即可利用安培力使运动平台5左右摆动。放位置分别确定两矩形线圈绕组2、 11中的电流方向。在本实施例中两个永磁铁 1、 12的极性N极向内，U型永磁体的磁力线由永磁铁的N极指向U型磁导体的另一侧内壁。两个矩形线圈绕组2、 11通入图3所示逆时针方向电流时、置于磁 场中的通电第一个矩形线圈绕组2受到向下的安培力作用(左手定则)，通电第 二个矩形线圈绕组ll受到向上的安培力作用，运动平台5向左倾斜。当两个矩 形线圈绕组2、 11通入顺时针方向电流时，受力情况相反，运动平台5向右倾斜。 倾斜时，运动平台5同时受到两个片状弹簧19、 20复力和安培力的作用，当二 力平衡时，运动平台5倾斜角达到稳定。不同的电流强度产生的安培力不同，因 此对两个矩形线圈绕组2、 ll通入电流即可得到需要的倾斜角，利用这点可以通 过控制输入电流的大小来控制运动平台5摆动的倾斜角。两个片状弹簧19、 20 消除了运动平台5摆动时扭动的可能。实际使用时，可根据安培力大小的需要在 每个维度上增加磁铁的个数。 实施例2本实施例是为了说明本发明结构的扩展性，在两个维度上分别使用了四个U 型永磁体，合力的大小增大了一倍。该装置包括两个座体、八块永磁铁、八个U 型磁导体、八个矩形线圈绕组、八个线圈固定片、四个片状弹簧、十六个连接件、 一个运动平台；将八块永磁铁分别与U型磁导体组合成八个U型永磁；在座体的 左侧放置两个U型永磁体，右侧分别对称放置另两个U型永磁体，其余部件的固 定位置参考一维装置；以座体代替实施例l中运动平台，用相同方法搭建一个一 维的摆动装置。以座体为基础，第三、四片状弹簧左右排列固定在平台底部，支 撑运动平台，在座体的前侧放置两个U型永磁体，后侧分别对称放置另两个U型 永磁体，前后两相对应。矩形线圈绕组与永磁铁组合的位置参考一维装置按照相 同办法搭建。通过控制输入电流的大小来控制座体带动运动平台左右摆动，与此 同时，运动平台可以在电流的控制下的独立地进行前后方向的摆动，这样平台的 摆动方向被扩展为二维。与其他二维运动装置相比，它的两个绎度之间互相独立， 不会互相耦合。
权利要求
1、一种可扩展的摆动磁悬浮装置，包括座体、两个矩形线圈绕组、两个线圈固定片、运动平台、连接件，其特征在于，还包括两块永磁铁、两个U型磁导体、两个片状弹簧，两块永磁铁S极分别与两个U型磁导体任意一侧内壁固定在一起，形成两个U型永磁体，该U型永磁体的磁力线由永磁铁的N极指向U型磁导体的另一侧内壁，运动平台底部用连接件固定两个片状弹簧，运动平台底部垂直于两片状弹簧连线的两边，分别用两个线圈固定片固定两个矩形线圈绕组，两个U型磁导体分别穿过两个矩形线圈绕组。
2、 根据权利要求1所述的可扩展的摆动磁悬浮装置，其特征是，所述两个 U型永磁体固定在座体的两端，U型永磁体上有永磁铁的一侧向外。
3、 根据权利要求1或2所述的可扩展的摆动磁悬浮装置，其特征是，所述 两个U型永磁体分别位于两个矩形线圈绕组下面。
4、 根据权利要求1所述的可扩展的摆动磁悬浮装置，其特征是，所述两个 矩形线圈绕组的初始位置位于永磁铁、U型磁导体结构高度方向的中心。
5、 根据权利要求1所述的可扩展的摆动磁悬浮装置，其特征是，所述运动 平台底部的一侧用一个线圈固定片固定第一个矩形线圈绕组，另一侧用另一个线 圈固定片固定第二个矩形线圈绕组。
6、 根据权利要求1或5所述的可扩展的摆动磁悬浮装置，其特征是，所述 运动平台具有俯仰自由度。
全文摘要
本发明涉及一种机械技术领域的可扩展的摆动磁悬浮装置，包括两块永磁铁、两个U型磁导体、两个矩形线圈绕组、两个线圈固定片、两个片状弹簧、连接件、运动平台、座体；两块永磁铁S极分别与两个U型磁导体任意一侧内壁固定在一起，形成两个U型永磁体，该U型永磁体的磁力线由永磁铁的N极指向U型磁导体的另一侧内壁，运动平台底部用连接件固定两个片状弹簧，两个线圈固定片固定两个矩形线圈绕组，两个U型磁导体分别穿过两个矩形线圈绕组。本发明具有优良的扩展性，在此装置的基础上扩展的二维摆动装置，不同维度上的运动互相独立而不互相影响，且每个维度上使用两个片状弹簧，避免平台转动。
文档编号H02K33/18GK101237176SQ200810032480
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月10日 优先权日2008年1月10日
发明者李晓飞, 王宇兴, 婷 陈, 优 黄 申请人:上海交通大学