磁斥型悬浮装置制造方法及图纸

磁斥型悬浮装置，包括：包含第一磁体的悬浮体，其中第一磁体具有磁性相反的上表面和下表面；以及包含第二磁体和斥力磁体的底座，用于将悬浮体悬浮于空中，其中第二磁体和斥力磁体均具有磁性相反的上表面和下表面。第一磁体与斥力磁体的水平横截面外轮廓均小于第二磁体的水平横截面外轮廓，斥力磁体布置在第二磁体的中央位置。正常工作状态下，悬浮体悬浮在底座上方的基准位置，并且第一磁体的下表面磁性与第二磁体的上表面磁性相反但与斥力磁体的上表面磁性相同。本实用新型专利技术打破了目前磁斥型悬浮思想的固有束缚，底座磁铁不再受已有环形磁铁或者分开散布磁体的结构限制，甚至是一整块磁铁饼就能作为底座悬浮结构。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及磁悬浮领域，更具体地涉及磁斥型悬浮装置。
技术介绍
由于悬吊式磁悬浮装置的底座需要另行设计上方悬臂以悬吸悬浮体，因此底座结构复杂且视觉效果不佳。故而，目前市场上现有的磁悬浮装置基本以磁斥型悬浮装置为主，例如CN1729614B、CN100544183C、CN204993114U等。CN1729614B公开的底座包含一组或两组呈对称布置的磁铁以形成水平单轴控制磁场，另外可选择性增设同向磁性的外围环形磁铁以增强防侧翻能力。这种底座结构相对复杂且悬浮不稳定。CN100544183C公开的底座包括单个环形磁铁以形成水平双轴控制磁场并且同时形成足够的防侧翻能力。这种底座虽然结构简单且悬浮稳定，但悬浮高度不够理想。CN204993114U公开的底座包括环形磁铁以及在环形磁铁中央布设成反向磁性的柱形磁铁。这种底座虽然顾及了悬浮高度，但却给水平控制机构例如电磁铁的布置造成了空间障碍。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种磁悬浮装置，其能够克服上述现有磁悬浮装置的某种或某些缺陷。本技术提供了一种磁斥型悬浮装置，其包括：包含第一磁体的悬浮体，其中第一磁体具有磁性相反的上表面和下表面；以及包含第二磁体和斥力磁体的底座，用于将悬浮体悬浮于空中，其中第二磁体和斥力磁体均具有磁性相反的上表面和下表面，其中第一磁体与斥力磁体的水平横截面外轮廓均小于第二磁体的水平横截面外轮廓，斥力磁体布置在第二磁体的中央位置，正常工作状态下，悬浮体悬浮在底座上方的基准位置，并且第一磁体的下表面磁性与第二磁体的上表面磁性相反但与斥力磁体的上表面磁性相同。第一磁体、第二磁体以及斥力磁体可以是例如永久磁铁，不再受限于柱形或环形磁铁，只要各磁体自身上下表面(或顶面和底面)的磁性相反即可。本技术彻底摆脱了受底座磁体形状限制的问题，其构思为：悬浮磁体与底座磁体相对面磁性相反以使悬浮磁体不会相对于底座磁体发生侧翻，然后再提供斥力手段例如斥力磁铁以使二者上下隔开一定距离。因此，对于本技术而言，打破了目前磁斥型悬浮思想的固有束缚，底座磁铁不再受已有环形磁铁或者分开散布磁体的结构限制，甚至是一整块磁铁饼就能作为底座悬浮结构，只要同时辅以相应的斥力手段以产生能够使二者上下分开的趋势即可。根据本技术的磁悬浮装置，第一磁体、第二磁体和斥力磁体中的至少一个可以具有基本圆柱形外轮廓，并且斥力磁体优选布置在第二磁体的中央位置。例如，第二磁体可以是圆饼或圆环(或环形磁铁)，第一磁体可以是圆柱或圆环，斥力磁体也可以是圆柱或圆环。各磁体采用这种圆柱形外轮廓使得所形成的磁场更加均匀并因此更容易控制。在进一步的优选实施例中，第一磁体、第二磁体和斥力磁体中的至少一个可以具有上下贯通孔。第一磁体和斥力磁体的上下贯通孔可以作为某种通道例如线路或安装孔等；第二磁体的上下贯通孔则可以布置电磁控制机构或者斥力磁体以使装置更加紧凑或小型化。在一个更优选的实施例中，斥力磁体可以为由多个同向柱形永磁体构成的环形阵列，例如四个尺寸相同的同向圆柱形永磁铁所构成的方阵。在本技术的可选实施例中，斥力磁体可以布置在第二磁体的上表面上。这种情况下，第二磁体的上表面可以是整个平面，在其上再布置斥力磁体以及电磁控制机构即可。这种结构使得制造以及组装过程更加简单方便。在本技术的替代性实施例中，第二磁体可以为具有中央竖向孔的圆柱形磁体或磁体组，斥力磁体布置在中央竖向孔中。中央竖向 孔可以是上部开口的盲孔或贯通孔。这种结构可以降低整个底座的高度并便于固定斥力磁体。根据本技术的磁悬浮装置，第一磁体与斥力磁体的水平横截面外轮廓可以均小于第二磁体的水平横截面外轮廓。这种第二磁体占地面积更大的结构使得防侧翻效果更好。在进一步的优选实施例中，第一磁体与斥力磁体可以均为圆柱形磁体，第二磁体则为具有上下贯通孔的圆柱形磁体。如上所述，这种结构所形成的磁场更加均匀且能够缩短底座高度。更进一步，悬浮体还可以具有围绕第一磁体布置的辅助环形磁体，其具有磁性相反的上表面和下表面，并且辅助环形磁体的下表面磁性与第一磁体的下表面磁性相反。辅助环形磁体与第二磁体可以是单个环形磁体也可以是大致环形排列的多个分立磁体。工作状态下辅助环形磁体与第二磁体的上表面至少部分相对或投影重合。这种结构有效提供了进一步的斥力，使得悬浮高度进一步增加。根据本技术的磁悬浮装置，第一磁体和斥力磁体中的至少一个可以为单个圆柱形永磁体或由至少两个尺寸不同的圆柱形永磁体加合而成的异型柱永磁体。这种例如大圆柱再叠加小圆柱的磁体结构可以更加适配某种具体应用例如悬浮体具有球面弧度的情况。根据本技术的磁悬浮装置，悬浮体和底座中的至少一个还可以包括吸附板例如面积更大的铁板，第一磁体和斥力磁体或第二磁体可以吸附在相应吸附板上。采用这种结构不但可以更加方便地安装或固定相应磁铁，同时还使得相应磁体的磁场借助这种大面积铁板而能够得以有效外延或增大。根据本技术的磁悬浮装置，底座还可以包括围绕斥力磁体布置的辅助防翻转磁体，辅助防翻转磁体具有磁性相反的上表面和下表面，并且辅助防翻转磁体的上表面磁性与第二磁体的上表面磁性一致。辅助防翻转磁体可以是直接布置在第二磁体之上或之中的单个环或排列成环状的多个磁柱。辅助防翻转磁体其实可以构成第二磁体的一部分，或者二者合起来亦可称作本技术意义下的“第二磁体”，只要整体上具有足够的防侧翻力即可。根据本技术的磁悬浮装置，底座通常还包括水平电磁控制系统或机构，用于实时控制悬浮体相对于底座沿水平方向的偏移。这种情况下，水平电磁控制系统可以包括至少两组电磁铁、与所述至少两组电磁铁相对应的至少两个位移传感器、以及控制电路，用以分别控制悬浮体在水平方向上偏离所述基准位置的至少两个水平分量，即控制电路根据相应位移传感器所检测的悬浮体的水平偏移分量，控制相应组的电磁铁产生相应纠偏电磁力以使悬浮体返回基准位置。应当理解，本技术的“基准位置”是指悬浮体相对于底座具有悬浮平衡位置，该悬浮平衡位置或基准位置通常位于底座上方，随着底座的倾斜或平移也会随之发生相应改变。此外，本技术的位移传感器可以采用任何合适的传感器例如霍尔传感器或光学传感器或雷达传感器等。在本技术的一个优选实施例中，第二磁体还可以具有围绕中央竖向孔分布的至少一个外侧竖向孔，底座还包括水平电磁控制系统，用于实时控制悬浮体相对于底座沿水平方向的偏移，其中水平电磁控制系统至少部分设置在所述至少一个外侧竖向孔中。所述至少一个外侧竖向孔可以是多个例如四个上部开口的盲孔或贯通孔，通常围绕中央竖向孔均匀对称布置，至少可以用于例如方便地安放相应的电磁铁，以避免与斥力磁体发生占位干涉并降低底座整体高度。中央竖向孔以及外侧竖向孔的形状不受限制，但优选采用圆孔形状。在进一步的实施例中，第二磁体可以由围绕斥力磁体布置的多个(例如四个)环形磁体组成，所述至少一个外侧竖向孔由各环形磁体自身的中央孔提供，而中央竖向孔则由所述多个环形磁体之间所形成的间隙提供。这种例如四个(通常尺寸相同的)环形磁铁共面两两接触(四个环心形成例如平行四边形或正方形)的结构非常实用：四者所共同围成的间隙或空隙可以放置例如斥力磁体，各自的中央孔则可以放置例如电磁铁。另外，这种多个共面阵列环形磁铁结构也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁斥型悬浮装置，其特征在于，包括：包含第一磁体的悬浮体，其中第一磁体具有磁性相反的上表面和下表面；以及包含第二磁体和斥力磁体的底座，用于将悬浮体悬浮于空中，其中第二磁体和斥力磁体均具有磁性相反的上表面和下表面，其中第一磁体与斥力磁体的水平横截面外轮廓均小于第二磁体的水平横截面外轮廓，斥力磁体布置在第二磁体的中央位置，正常工作状态下，悬浮体悬浮在底座上方的基准位置，并且第一磁体的下表面磁性与第二磁体的上表面磁性相反但与斥力磁体的上表面磁性相同。

【技术特征摘要】
2015.06.16 CN 20151033750511.一种磁斥型悬浮装置，其特征在于，包括：包含第一磁体的悬浮体，其中第一磁体具有磁性相反的上表面和下表面；以及包含第二磁体和斥力磁体的底座，用于将悬浮体悬浮于空中，其中第二磁体和斥力磁体均具有磁性相反的上表面和下表面，其中第一磁体与斥力磁体的水平横截面外轮廓均小于第二磁体的水平横截面外轮廓，斥力磁体布置在第二磁体的中央位置，正常工作状态下，悬浮体悬浮在底座上方的基准位置，并且第一磁体的下表面磁性与第二磁体的上表面磁性相反但与斥力磁体的上表面磁性相同。2.根据权利要求1所述的磁斥型悬浮装置，其特征在于，斥力磁体布置在第二磁体的上表面上。3.根据权利要求1所述的磁斥型悬浮装置，其特征在于，第二磁体为具有中央竖向孔以及围绕中央竖向孔分布的至少一个外侧竖向孔的圆柱形磁体或磁体组，斥力磁体布置在中央竖向孔中。4.根据权利要求1所述的磁斥型悬浮装置，其特征在于，悬浮体还具有围绕第一磁体布置的辅助环形磁体，具有磁性相反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李才力，王云川，王晓冰，李良清，
申请(专利权)人：肇庆市衡艺实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44