使物体悬浮和移动的装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及使物体悬浮和移动的装置、系统和方法。其实施例包括一个轨道，轨道具有下轨，下轨具有的永久磁铁彼此对接且对齐，使每个下轨的上表面具有一均匀极性，物体具有上轨，上轨的永久磁铁与下轨对齐，定向成与下永久磁铁的极性相对。可以在下轨和／或上轨后面配置钢铁垫板。实施例还可以包括一个导电材料的第三轨和一个定位在第三轨附近的驱动盘。驱动盘的永久磁铁可以在第三轨存在的情况下与驱动盘一起转动，使上轨相对于下轨进行加速。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使物体悬浮和移动的装置、系统和方法。本专利技术尤其涉及以减小的摩擦和高效率使物体悬浮、加速和减速。
技术介绍
近几十年来，磁悬浮列车、输送机系统和有关的运输工具一直试图提供更为有效的载人载货的运输工具。这种系统的一些实例可见于Van der Heide的美国专利4356772、Totsch的美国专利4805761和Geraghty等人的美国专利5601029。这些系统根据极性相同的磁铁相斥、极性相反的磁铁相吸的通常特性进行工作。尽管这类系统的专利申请已有几十年，一种在现实世界条件下可行的移动人和货物的系统仍需开发。
技术实现思路
本专利技术涉及使物体悬浮和加速的装置、系统和方法。尤其是，本专利技术的实施例使物体相对于轨道、例如列车轨道进行磁力悬浮和磁力加速。在一个实施例中，该系统包括多个彼此侧向隔开的下轨和一个具有与下轨对齐的多个上轨的物体。下轨具有永久磁铁，永久磁铁一个接一个地对接和对齐成下轨的上表面沿其长度具有均匀极性。下轨还具有沿轨道长度与永久磁铁进行导电连接的钢铁垫板。上轨具有与下轨中的磁铁对置的对齐的永久磁铁，以使物体悬浮。上轨也具有与永久磁铁进行导电连接的钢铁垫板。本专利技术另一个实施例包括多个第一轨、一个待输送物体、一个第三轨和一个驱动盘。第一轨在其上表面附近具有多个对齐的永久磁铁。永久磁铁定向成沿每个第一轨的长度产生均匀极性。待输送物体具有配置成与第一轨对齐的第二轨。第二轨上安装有永久磁铁，这些永久磁铁定向成与第一轨的磁铁极性相对。因此，物体悬浮在第一轨上。第三轨沿第一轨的长度延伸。第三轨用导电材料、例如铜或铝制成。驱动盘与待输送物体相连接，相对于物体进行转动。驱动盘带有永久磁铁。驱动盘定位成在工作期间永久磁铁紧靠第三轨附近。在第三轨附近，驱动盘的转动，更为重要的是永久磁铁的转动产生涡流，使物体在与驱动盘的相对转动相反的方向上沿第三轨加速。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的轨道和悬浮在轨道上的运载车的立体图。图2是图1所示运载车的立体图。图3是图2所示运载车去掉平台的立体图。图4是图1所示轨道和运载车的一部分的端视图。图5是图1所示轨道和运载车的端视图。图6是图1所示运载车的驱动装置的立体图。图7是图6所示驱动装置的驱动盘与图1所示轨道的第三轨接合的径向剖面图。图8是图7所示的驱动盘之一的侧视图。图9是根据本专利技术的变型实施例的轨道和运载车的端视图。图9A是图9所示运载车的局部放大图。图10是图9所示运载车的沿剖面10-10的剖视图。图11A是图10所示的运载车部分处于未接合状态的示意图。图11B示出图11A所示的运载车部分处于接合状态。图12是图9所示轨道和运载车的一部分的端视图，示出处于未接合状态的制动系统。图13示出图12所示的轨道和运载车部分，制动系统处于接合状态。图14是图9所示运载车的磁铁组件的平面图。图15是图14所示磁铁组件的沿剖面15-15的剖视图。图16是平面示意图，示出运载车的磁铁对齐以进行转弯运行。图17是平面示意图，示出运载车的磁铁对齐以进行直线运行。具体实施例方式本说明书涉及使运载车或其它物体悬浮在轨道上并相对于轨道进行加速的系统、装置和方法。本专利技术的几个实施例可以使物体悬浮在轨道上并进行加速和减速而完全不接触轨道。因此，这些实施例可以提供高效的载人载货运输工具。本专利技术的一些实施例的具体细节在下文和图1-17中予以描述。对于本领域技术人员来说，本专利技术显然还可以有其它实施例，或者没有下文中所述的一些细节也可以实施。图1示出用于使物体悬浮和加速的系统10。系统10包括轨道12和运载车14，运载车14配置成相对于轨道可沿任一方向纵向移动。轨道12包括一对支承轨16和一条传动轨18。在所示的实施例中，支承轨16和传动轨18由沿轨道12的长度彼此间隔的基座20加以支承。基座20以公知的方式固定在地面上。在所示的实施例中，传动轨18例如由在传动轨下边缘形成的一个轨底直接安装在基座20上。但是，根据运载车14的特殊设计，对于本领域技术人员来说，传动轨18可以定位在支承轨16之内、之外、之上、之下的其它位置。在所示的实施例中，支承轨16由支柱22和支架24连接在基座20上，沿基座相对的端部进行延伸。但是，就传动轨18而言，本领域技术人员可以进行不同的配置。每个支承轨16的上表面带有沿其长度的工作部分延伸的永久磁铁26。在所示的实施例中，支承轨16的永久磁铁26都具有共同长度。所示的永久磁铁26沿轨道12的长度彼此对接，提供十分恒定的磁力，使运载车14沿轨道顺畅运行。永久磁铁26的定向使得沿各自的支承轨16的每个磁铁的极性与相邻的永久磁铁竖直对齐。本专利技术人认为，不必每一个永久磁铁26都要对齐才能使本专利技术工作。但是，所示实施例是一个优选实施例。图2和3示出根据本专利技术该实施例的运载车14。运载车14包括一对相对的侧轨28，侧轨28间隔成在轨道12上与支承轨16大体对齐。在所示的实施例中，侧轨由黑色金属材料、例如钢制成。可以用其它质量相同的材料取代钢。另一组永久磁铁30固定在每个侧轨28的下侧，当运载车14与轨道12接合时，与支承轨16上的永久磁铁26对齐。在所示的实施例中，侧轨28的永久磁铁30都具有共同长度。支承轨16的每个永久磁铁26的长度不同，在该实施例中，比侧轨28的永久磁铁30长。本领域技术人员由此可以理解，长度不同，就避免支承轨永久磁铁26的两个接缝与侧轨永久磁铁30的两个接缝同时对齐，从而避免磁接头效应。运载车14上的永久磁铁30的定向使得其极性与支承轨16的永久磁铁26的极性相对。因此，运载车14悬浮在轨道12上。在所示的实施例中，固定在侧轨28上的永久磁铁30彼此对接。但是，本专利技术人认为，这些永久磁铁不必一定要彼此接触才能使运载车14在轨道12上顺畅运行。运载车14具有一个平台32(见图2)，用于载人或物品。本专利技术可以配置成载人或载货，因此，平台32可以具有各种各样的构形。例如，平台32可以呈客车车厢或货车车厢的形状。同样，平台32和运载车14的尺寸可以确定成仅运载小物体。运载车14的两侧具有沿运载车长度相间隔的滚轮36。滚轮36定位成如果运载车不与轨道12正常对齐地行驶就接触支承轨16。滚轮36围绕竖直轴线转动，因此，对运载车14沿轨道12的移动影响不大。可以用各种各样的构件代替滚轮36，使运载车14沿轨道12保持对中。如图3所示，一个蓄电池38、一个电机40和一个驱动盘42安装在该运载车14内。所示蓄电池38是12伏蓄电池，类似于目前汽车上使用的蓄电池。但是本专利技术人认为，可以用各种各样的电源、例如燃料电池代替蓄电池38。电机40通过一条传动带44与驱动盘42连接。但是本专利技术人同样认为，电机40和传动带44可以采用其它配置，只要驱动盘42可以有控制地转动，以使运载车14相对于轨道12进行加速或减速就行。一个车载控制系统45(见图6)允许使用者有控制地使驱动盘42的转动加速和减速，以控制运载车14的速度和加速度。图4示出运载车14与轨道12接合时，运载车14的侧轨28上的永久磁铁30的相关定向。如上所述，永久磁铁30的极性与永久磁铁26的极性相对。此外，在该实施例中，永久磁铁30的侧向尺寸大于永久磁铁26的侧向尺寸。本专利技术人认为，这些永久磁铁26、30可以尺寸相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使物体进行磁悬浮和移动的系统，该系统包括：一个轨道，具有多个沿轨道长度彼此侧向隔开的第一轨，每个第一轨带有多个永久磁铁，其磁极彼此对齐，使得每个第一轨的一个上表面沿长度的一个工作部分具有一个均匀的极性；一个物体，具有配置 成与第一轨对齐的多个第二轨，每个第二轨带有多个永久磁铁，其定向成与相应的第一轨的永久磁铁的极性相对，使物体悬浮在轨道之上；一个第三轨，用导电材料制成，沿轨道的长度延伸；一个盘，与物体相连接，相对于物体围绕一个旋转轴进行转动， 该盘具有多个围绕旋转轴相间隔的永久磁铁，盘定位成其一部分紧靠第三轨的附近，在第三轨存在的情况下进行有控制的转动，以在盘的永久磁铁和第三轨的导电材料之间产生一个涡流，使物体相对于轨道进行加速和减速。

【技术特征摘要】
US 2001-7-2 09/898,5361.一种使物体进行磁悬浮和移动的系统，该系统包括一个轨道，具有多个沿轨道长度彼此侧向隔开的第一轨，每个第一轨带有多个永久磁铁，其磁极彼此对齐，使得每个第一轨的一个上表面沿长度的一个工作部分具有一个均匀的极性；一个物体，具有配置成与第一轨对齐的多个第二轨，每个第二轨带有多个永久磁铁，其定向成与相应的第一轨的永久磁铁的极性相对，使物体悬浮在轨道之上；一个第三轨，用导电材料制成，沿轨道的长度延伸；一个盘，与物体相连接，相对于物体围绕一个旋转轴进行转动，该盘具有多个围绕旋转轴相间隔的永久磁铁，盘定位成其一部分紧靠第三轨的附近，在第三轨存在的情况下进行有控制的转动，以在盘的永久磁铁和第三轨的导电材料之间产生一个涡流，使物体相对于轨道进行加速和减速。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个第一轨包括两个第一轨。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一轨的多个永久磁铁中的每个都与第一轨的相邻的永久磁铁进行接触。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一轨的永久磁铁的侧向尺寸不同于第二轨的永久磁铁的相应侧向尺寸。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一轨的永久磁铁的侧向尺寸小于第二轨的永久磁铁的相应侧向尺寸。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括一个钢铁保持件，与至少一个第一轨的多个永久磁铁相接触。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括一个第一钢铁保持件，与至少一个第一轨的多个永久磁铁相接触，以及一个第二钢铁保持件，与至少一个第二轨的多个永久磁铁相接触。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括一个钢铁保持件，与每个第一轨的多个永久磁铁相接触，保持件定位在距离轨的上表面最远的永久磁铁的一个表面上。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它在每个第一轨上还包括一个钢铁保持件和一个导电盖，保持件与第一轨的多个永久磁铁相接触，定位在距离轨的上表面最远的永久磁铁的一个表面上，导电盖定位在第一轨的上表面之上。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括导向件，连接到轨道和物体上，使物体保持与轨道对齐。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括与轨道连接的导向件和与物体连接的辅助滚轮，使物体保持与轨道对齐。12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括与物体连接的滚轮，滚轮由一个间隙与轨隔开，使物体保持与轨道对齐。13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第三轨呈一个伸长板形状，旋转轴至少基本与板垂直。14.一种使物体磁悬浮的系统，该系统包括一个轨道，具有多个沿轨道长度彼此侧向隔开的第一轨；连接到第一轨上的多个第一永久磁铁，多个第一永久磁铁的磁极对齐，使每个第一轨的一个上表面沿长度的一个工作部分具有一个均匀的极性，第一轨的每个第一永久磁铁都与相邻的永久磁铁进行接触；一个在每个第一轨中的第一钢铁保持件，与多个第一永久磁铁相接触；一个物体，具有多个第二轨，第二轨至少基本与多个第一轨的一部分长度对齐；多个第二永久磁铁，对齐成与第一轨的永久磁铁的极性相对，使物体悬浮在轨道之上；一个在每个第二轨中的第二钢铁保持件，与多个第二永久磁铁相接触。15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，它还包括一个第三轨和一个驱动盘，第三轨用一种导电材料制成，沿轨道长度延伸，驱动盘连接到物体，相对于物体围绕一个旋转轴进行转动，驱动盘具有多个围绕旋转轴相间隔的永久磁铁，驱动盘定位成其一部分紧靠第三轨的附近，在第三轨存在的情况下进行有控制的转动，以在驱动盘的永久磁铁和第三轨的导电材料之间产生一个涡流，使物体相对于轨道进行加速和减速。16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，多个第一永久磁铁的侧向尺寸不同于多个第二永久磁铁的相应侧向尺寸。17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，多个第一永久磁铁的侧向尺寸小于多个第二永久磁铁的相应侧向尺寸。18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，第一保持件定位在距离轨的上表面最远的多个第一永久磁铁的一个表面上。19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，它还包括一个导电盖，第一保持件定位在距离轨的上表面最远的多个第一永久磁铁的一个表面上，盖定位在第一轨的上表面之上。20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，它还包括导向件，连接到轨道和物体上，使物体保持与轨道对齐。21.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，它还包括与轨道连接的导向件和与物体连接的辅助滚轮，使物体保持与轨道对齐。22.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，它还包括与物体连接的滚轮，滚轮由一个间隙与轨隔开，使物体保持与轨道对齐。23.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，第三轨呈一个伸长板形状，旋转轴至少基本与板垂直。24.一种使物体磁悬浮的系统，所述物体具有多个彼此侧向隔开的第一轨，每个第一轨具有沿其长度分布的多个第一永久磁铁，该系统包括一个轨道，具有多个第二轨，第二轨定位成当物体悬浮在轨道上时，与物体上的多个第一轨对齐；连接到第二轨上的多个第二永久磁铁，它们的磁极对齐，使每个第二轨的一个上表面沿长度的一个工作部分具有一个均匀的极性，第一轨的每个第二永久磁铁都与相邻的永久磁铁进行接触；一个钢铁保持件，与多个第一永久磁铁相接触，定位在距离上表面最远的多个第二永久磁铁的一侧。25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，多个第一永久磁铁的侧向尺寸不同于多个第二永久磁铁的相应侧向尺寸。26.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，多个第一永久磁铁的侧向尺寸小于多个第二永久磁铁的相应侧向尺寸。27.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，它还包括一个导电盖，定位在第二轨的上表面之上。28.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，多个第二永久磁铁的纵向尺寸不同于多个第一永久磁铁的相应纵向尺寸。29.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，多个第二永久磁铁的纵向尺寸短于多个第一永久磁铁的相应纵向尺寸。30.一种运载车，悬浮在一个轨道上并沿轨道的长度移动，轨道具有一对第一轨和一个第二轨，每个第一轨具有多个极性对齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔J兰姆，托比梅里尔，斯科特D戈萨格，迈克尔T斯帕克斯，迈克尔S巴雷特，
申请(专利权)人：马格纳福斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]