磁悬浮装置及其旋转升降机构制造方法及图纸

磁悬浮装置及其旋转升降机构，该旋转升降机构包括：固定座，分别安装有旋转体和螺纹对配定筒，旋转体相对固定座不可位移但可转动地安装，螺纹对配定筒则相对固定座静止不动地安装；以及可动支架，设置在固定座上方并用于载置磁悬浮装置的基础模块，可动支架固定安装有螺纹对配动筒。螺纹对配动筒与旋转体相对不可转动但上下可滑动地连接在一起，并与螺纹对配定筒形成螺纹对配连接，使得当旋转体转动时带动螺纹对配动筒及可动支架一起相应转动并同时使螺纹对配动筒及可动支架一起沿螺纹对配定筒上下相应移动。根据本发明专利技术的磁悬浮装置，由于旋转升降机构的引入，从而使得悬浮体在自动脱离底座的瞬间还能够处于所需旋转状态。

Magnetic suspension device and its rotating lifting mechanism

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮装置及其旋转升降机构
本专利技术总体涉及磁悬浮装置。
技术介绍
现有的磁悬浮装置，例如磁悬浮台灯、音箱或地球仪等，一般都包括磁悬浮基座(基体)和悬浮体。基座和悬浮体都包含有磁体，基座内的磁体通过磁性作用(例如磁斥力)能够将悬浮体悬浮在其上方预定距离处，产生漂浮的奇幻视觉效果，从而深受人们的喜爱。但在现有的磁悬浮装置的悬浮实现过程中，通常需要将悬浮体相对于基座手动放置到合适的悬浮位置，才能实现悬浮体的稳定漂浮。对于初始(经验不足)使用者而言，手动寻找合适悬浮位置的过程会显得困难和漫长，并可能会因此失去耐心和兴趣。申请人的专利文件WO2016/202187A1、CN104901587A、CN204687868U、CN205666775U等公开的磁悬浮装置包括底座和悬浮体，其中底座包含磁悬浮机构和升降器，具有环形磁铁的磁悬浮机构置于升降器上并随之升降从而实现悬浮体相对底座的自动悬浮或落下。此外，专利文件CN102315805A、CN207202600U、CN102570927A等也公开了类似的用于磁悬浮装置的自动升降机构。此类升降机构虽然能够实现悬浮体的自动悬浮，但在悬浮后却往往无法实现悬浮体的自由水平转动，仍然需要手动拨弄后才能转动，这造成其在某些场合应用受限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磁悬浮装置，其悬浮体不但能够实现自动悬浮，而且还能够控制其在悬浮后实现自由水平转动。本申请中，术语“基础模块”、“基体”或“基座”是指这样一种功能化模块，其和悬浮体分别设置有能够相互作用以提供静态平衡磁场的磁组件，此外，其还具有控制器和其它相关电磁元件等以能够实时控制悬浮体相对其处于平衡悬浮位置。另外，术语“磁体”与“磁铁”具有同等含义，均指形成有N和S极的磁性部件，可单独构成或组合形成“磁组件”。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于磁悬浮装置的旋转升降机构，其中磁悬浮装置具有悬浮体和用于使悬浮体相对其稳定悬浮的基础模块，该旋转升降机构包括：固定座，分别安装有旋转体和螺纹对配定筒，旋转体相对固定座不可位移但围绕竖向旋转轴线可转动地安装，螺纹对配定筒则相对固定座静止不动地安装，其中螺纹对配定筒沿其长度的至少一部分上设置有竖向螺纹；以及可动支架，设置在固定座上方并用于载置磁悬浮装置的基础模块，可动支架固定安装有螺纹对配动筒，螺纹对配动筒沿其长度的至少一部分上也设置有竖向螺纹，其中可动支架的螺纹对配动筒与固定座的旋转体相对不可转动但上下可滑动地连接在一起，并与固定座的螺纹对配定筒形成螺纹对配连接，使得当旋转体围绕其竖向旋转轴线转动时带动螺纹对配动筒及可动支架一起相应转动并同时使螺纹对配动筒及可动支架一起沿螺纹对配定筒上下相应移动。根据本专利技术，磁悬浮装置的基础模块与旋转升降机构可以被包封在同一底座内或整体形成一个底座。根据本专利技术的旋转升降机构，还可以包括固定安装在固定座上的驱动器，用于通过例如齿轮系驱动旋转体转动。根据本专利技术的旋转升降机构，还可以包括具有定子和转子的电滑环(也可以称作“集电环”或“汇流环”等)，其中电滑环的定子固定安装在固定座上并与外部电源相连，电滑环的转子则用于连接磁悬浮装置的基础模块。电滑环的设置可以有效避免为可动支架上的基础模块供电的电线与外部固定电源之间由于相对转动而造成的绞线问题。根据本专利技术的旋转升降机构，优选可动支架的螺纹对配动筒形成有上下贯通孔，用于将电滑环的转子连接于磁悬浮装置的基础模块的电线穿过贯通孔。根据本专利技术的旋转升降机构，螺纹对配定筒的下部可以不设螺纹，从而降低摩擦力而仅仅具备导向作用。根据本专利技术的旋转升降机构的一个具体实施例，旋转体可以设置在螺纹对配定筒内侧，螺纹对配定筒具有内螺纹，螺纹对配动筒具有外螺纹并设置在螺纹对配定筒和旋转体之间。根据本专利技术的旋转升降机构的另一个替代实施例，旋转体可以设置在螺纹对配定筒外侧，螺纹对配定筒具有外螺纹，螺纹对配动筒具有内螺纹并设置在螺纹对配定筒和旋转体之间。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于磁悬浮装置的底座，底座内部设置有旋转升降机构以及通过旋转升降机构在底座内能够旋转升降的基础模块，底座上表面用于初始定位悬浮体。另外，底座还可以包含控制器和其它相关电磁元件等以实时控制悬浮体相对基座处于平衡悬浮位置。此外，底座还可以包括上限位开关和下限位开关，上述控制器还可以分别通过上限位开关和下限位开关来控制旋转升降机构的上极限位置和下极限位置。根据本专利技术的控制器可以相对底座固定安装或固定安装在可动支架上。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种磁悬浮装置，包括上述底座和悬浮体，其中底座的外表面设置有用于初始定位悬浮体的定位机构。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种使悬浮体自动悬浮的方法，包括：提供基座和悬浮体，二者构造成使悬浮体能够以设定悬浮高度且水平旋转自由度不受限地稳定悬浮于基座上方，其中悬浮体稳定悬浮时相对基座形成一悬浮垂线；将悬浮体相对基座沿悬浮垂线初始定位至高于设定悬浮高度的非悬浮状态；以及相对悬浮体沿悬浮垂线螺旋举升基座，直至悬浮体自动脱离初始定位并开始相应自由旋转。本专利技术的螺旋举升是指，至少在悬浮体脱离初始定位的临界点需要执行基座的旋转运动。根据本专利技术的方法还可以包括：在悬浮体开始自由旋转之后，继续举升基座一段距离直至悬浮体到达所需高度。本领域技术人员应当理解，本专利技术不同实施例之间可以互相引入彼此的特征或特征组合，除非明显不适用。本专利技术基于专利技术人的一次意外发现——如果在悬浮体刚刚处于悬浮状态的瞬间使基座或基础模块同时旋转，则悬浮体会随之一起自由转动。本专利技术通过在磁悬浮装置中引入旋转升降机构或螺旋升降机构，从而使悬浮体实现自动悬浮的同时还能够处于所需旋转状态——无需再手动拨弄悬浮体就可使其处于方便观赏等场合下的旋转状态。附图说明图1为根据本专利技术的磁悬浮装置的结构示意图；以及图2为图1所示底座的剖面示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明，本领域技术人员应该理解，实施例和附图只是为了更好地理解本专利技术，并不用来作任何限制。本专利技术的磁悬浮装置的具体结构和工作原理可参见申请人之前的专利CN1819436B(在此以参见方式引入其全文)，其包括基础模块(又可以称作“基体”或“基座”)以及能够在其上方稳定悬浮的悬浮体例如地球仪。基础模块和悬浮体分别设置有能够相互作用以提供静态平衡磁场的磁组件，控制器和其它相关电磁元件等也设置在基础模块或底座内以实时控制悬浮体相对底座处于平衡悬浮位置。图1示出了根据本专利技术的磁悬浮装置的立体结构示意图，其包括底座B和悬浮于其上方的悬浮体F。悬浮体F设置有例如柱形磁铁m。底座B中具有旋转升降机构1和基础模块3。底座B上表面还设置有定位凸起p以用于初始定位悬浮体F，例如突入悬浮体F上对应设置的凹口内。图2为图1所示磁悬浮装置的底座B去除外壳后的剖面示意图。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁悬浮装置的旋转升降机构，其中磁悬浮装置具有悬浮体和用于使悬浮体相对其稳定悬浮的基础模块，该旋转升降机构包括：/n固定座，分别安装有旋转体和螺纹对配定筒，旋转体相对固定座不可位移但围绕竖向旋转轴线可转动地安装，螺纹对配定筒则相对固定座静止不动地安装，其中螺纹对配定筒沿其长度的至少一部分上设置有竖向螺纹；以及/n可动支架，设置在固定座上方并用于载置磁悬浮装置的基础模块，可动支架固定安装有螺纹对配动筒，螺纹对配动筒沿其长度的至少一部分上也设置有竖向螺纹，/n其中可动支架的螺纹对配动筒与固定座的旋转体相对不可转动但上下可滑动地连接在一起，并与固定座的螺纹对配定筒形成螺纹对配连接，使得当旋转体围绕其竖向旋转轴线转动时带动螺纹对配动筒及可动支架一起相应转动并同时使螺纹对配动筒及可动支架一起沿螺纹对配定筒上下相应移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于磁悬浮装置的旋转升降机构，其中磁悬浮装置具有悬浮体和用于使悬浮体相对其稳定悬浮的基础模块，该旋转升降机构包括：
固定座，分别安装有旋转体和螺纹对配定筒，旋转体相对固定座不可位移但围绕竖向旋转轴线可转动地安装，螺纹对配定筒则相对固定座静止不动地安装，其中螺纹对配定筒沿其长度的至少一部分上设置有竖向螺纹；以及
可动支架，设置在固定座上方并用于载置磁悬浮装置的基础模块，可动支架固定安装有螺纹对配动筒，螺纹对配动筒沿其长度的至少一部分上也设置有竖向螺纹，
其中可动支架的螺纹对配动筒与固定座的旋转体相对不可转动但上下可滑动地连接在一起，并与固定座的螺纹对配定筒形成螺纹对配连接，使得当旋转体围绕其竖向旋转轴线转动时带动螺纹对配动筒及可动支架一起相应转动并同时使螺纹对配动筒及可动支架一起沿螺纹对配定筒上下相应移动。


2.根据权利要求1的旋转升降机构，其中磁悬浮装置的基础模块与旋转升降机构被包封在同一底座内或整体形成一个底座。


3.根据权利要求1的旋转升降机构，还包括固定安装在固定座上的驱动器，用于驱动旋转体转动。


4.根据权利要求1的旋转升降机构，还包括具有定子和转子的电滑环，其中电滑环的定子固定安装在固定座上并与外部电源相连，电滑环的转子则用于连接磁悬浮装置的基础模块。


5.根据权利要求4的旋转升降机构，其中可动支架的螺纹对配动筒形成有上下贯通孔，用于将电滑环的转子连接于磁悬浮装置的基础模块的电线穿过贯通孔。

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