基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机制造技术

本发明专利技术公开基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，包括机架，跑步带，驱动机构，扶手组件，还包括限位机构，适应性调节磁悬浮机构；以及形变检测单元；跑步板的两侧部上还设置有初始位置定位装置；驱动电机的底部上设置有碳纤维束

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机


[0001]本专利技术属于跑步机
，特别是涉及基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机
。

技术介绍

[0002]现有的跑步机包括底架以及跑步板，跑步板设置在底架的上方，且底架与跑步板之间一般设置有弹性缓冲件或是刚性连接；其中，弹性缓冲件连接较刚性连接，使用者在跑步板上踩踏时，缓冲力可以降低跑步时，作用力对使用者膝盖等部位的冲击，目前弹性缓冲件大多是基于弹簧设计；公开号CN213313143U 公开了跑步机支撑板和框架之间设置有缓冲结构，所述缓冲结构包括设置于支撑板下侧的第一磁铁以及设置于框架上的第二磁铁，第二磁铁的位置和数量与第一磁铁相对应，且第一磁铁和第二磁铁的相对面磁性相斥，这种结构存在的缺陷在于：其回弹的弹性力度是固定的，不可变的，不能根据使用者个体的情况进行回弹力调节；其次，现有的跑步机，跑步板受到的向上的支撑力是一定值，也就是说，若使用者的体重较小，则在跑步板上跑步时，基本等同于在实地上跑步，没有缓冲力的作用，若体重过大，则跑步板受到的冲击过大，弹性缓冲件形变量过大，使得使用寿命严重降低。
[0003]另外，跑步机在使用时，电机带动跑步带运动会散发出大量的热量；过高的温度会直接影响电机的使用寿命以及电机周围器件的使用性能，继而降低整个系统的稳定运行，因此需要对跑步机的电机进行散热；现有的电机散热结构一般只是在跑步机的底板上开设散热孔，并在电机的尾部上安装风扇，通过风扇将电机的热量传导出跑步机壳体；这种结构的缺陷在于：其导热效率低，电机散发的热量始终会存在在跑步机壳体内，散热较慢；石墨烯是一种高散热性能的材料，具有突出的导热性能(5000W/(m
·
K))以及超常的比表面积 (2630m2/g)，可以应用在固体表面的等一些良好的工艺性能，是理想的散热材料，由于石墨烯为二维结构，散热方式仅仅能够将电池面散发的热量以水平方式扩散至周围材料，在一定程度上减弱了材料的散热效果；另外，由于石墨烯具有极大的比表面积，因此容易发生团聚，制备时，若石墨烯成团与复合材料聚合，则会极大程度降低材料的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，包括机架，所述机架包括底架以及设置于所述底架上方的跑步板，还包括跑步带、驱动机构以及扶手组件，所述驱动机构包括驱动电机，及固定在机架上的前滚筒以及后滚筒，所述驱动电机传动连接前滚筒，所述跑步带传动连接在所述前滚筒以及后滚筒上并包裹在所述跑步板上；其特征在于：
[0007]还包括限位机构，通过所述限位机构将跑步板呈一倾斜角度的并可上下弹性运动
的设置在底架上方，所述底架与跑步板之间设置有适应性调节磁悬浮机构；通过所述适应性调节磁悬浮机构对跑步板施加向上的支撑回复力；还包括形变检测单元，用于检测不同使用者使用时对应的跑步板被下压的程度；适应性调节磁悬浮机构还根据形变检测单元测得数据调节支撑回复力的大小；
[0008]跑步板的两侧部上还设置有初始位置定位装置；用于确定使用者在跑步板上的初始站位；
[0009]所述驱动电机的底部上设置有碳纤维束
‑
石墨烯导热材料，所述碳纤维束
‑ꢀ
石墨烯导热材料一端面与驱动电机的底部贴合，另一端面裸露于跑步机底面上；且通过碳纤维束多级定向排列方法制得所述碳纤维束
‑
石墨烯导热材料。
[0010]优选的，跑步带的两侧上分别固定有侧管，包括左侧管以及右侧管，所述限位机构包括设置在左侧管及右侧管的前端与底架之间的缓冲垫组件，左侧管及右侧管的后端与底架之间均设置有转轴固定座。
[0011]优选的，所述适应性调节磁悬浮机构包括第一悬浮单元以及第二悬浮单元，所述第一悬浮单元以及第二悬浮单元分别设置在底架与跑步板两侧边之间，第一悬浮单元以及第二悬浮单元结构相同，均包括设设置在底架上的第一电磁体，以及位于第一电磁体正上方并固定在跑步板侧管上的第二电磁体；且所述第一电磁体与第二电磁体的磁性相斥，第一电磁体以及第二电磁体均连接变压供电单元。
[0012]其中，第一电磁体以及第二电磁体的结构相同，均包括铁芯，以及缠绕在铁芯外部的线圈，线圈电连接变压供电单元，且为了安装方便，底架上设置有用于放置第一电磁体的容纳腔，对应的侧管上设置有用于放置第二电磁体的容纳腔。
[0013]优选的，变压供电单元包括五组并联设置的变压电路。
[0014]本专利技术变压电路采用常规的元器件，可以包括外部输入电压，外部输入电压输出端连接并联设置的第一变压器T1、第二变压器T2、第三变压器T3、第三变压器T4、第三变压器T5，
[0015]第一变压器T1串联连接第一开关管Q1，以及第一继电器K1；
[0016]第二变压器T2串联连接第二开关管Q2，以及第二继电器K2；
[0017]第三变压器T3串联连接第三开关管Q3，以及第三继电器K3；
[0018]第四变压器T4串联连接第四开关管Q4，以及第四继电器K4；
[0019]第五变压器T5串联连接第五开关管Q5，以及第五继电器K5；
[0020]第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第三开关管Q4、第三开关管Q5还连接有控制单元，控制单元控制第一开关管Q1、第二开关管Q2以及第三开关管Q3、第三开关管Q4、第三开关管Q5的开启或闭合对应输出五组电压，分别为U1,U2，U3，U4，U5；
[0021]根据跑步机使用者的体重选择不同的电压加载在第一电磁体及第二电磁体上；以此调节跑步板相对于底架之间的回复力。
[0022]优选的，包括五组可变化电压，其电压值分别为U1,U2，U3，U4，U5；且 U1＜U2＜U3＜U4＜U5；适应性调节磁悬浮机构还根据形变检测单元测得数据调节支撑回复力的大小的方法，包括如下步骤：
[0023]Q1：设置跑步板下压的最佳距离为S；
[0024]Q2：使用者通过初始位置定位装置确定在跑步板上的初始站位；
[0025]Q3：启动跑步机，并对适应性调节磁悬浮机构加载电压值为U3的电压；
[0026]Q4：通过形变检测单元测得连续N次跑步板下压的距离，记为：L1，L2……ꢀ
L
N
；
[0027]Q5：求取跑步板下压的平均距离L3’
＝(L1+L2……
L
N
)/N；
[0028]Q6：将跑步板下压的平均距离L3’
与跑步板下压的最佳距离为S求取差值，并取其差值的绝对值，记为E3＝∣L3’‑
S∣；
[0029]Q7：若差值为负，则依次对适应性调节磁悬浮机构加载电压值为U1，U2的电压；并根据步骤Q4
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，包括机架，所述机架包括底架以及设置于所述底架上方的跑步板，还包括跑步带、驱动机构以及扶手组件，所述驱动机构包括驱动电机，及固定在机架上的前滚筒以及后滚筒，所述驱动电机传动连接前滚筒，所述跑步带传动连接在所述前滚筒以及后滚筒上并包裹在所述跑步板上；其特征在于：还包括限位机构，通过所述限位机构将跑步板呈一倾斜角度的并可上下弹性运动的设置在底架上方，所述底架与跑步板之间设置有适应性调节磁悬浮机构；通过所述适应性调节磁悬浮机构对跑步板施加向上的支撑回复力；还包括形变检测单元，用于检测不同使用者使用时对应的跑步板被下压的程度；适应性调节磁悬浮机构还根据形变检测单元测得数据调节支撑回复力的大小；跑步板的两侧部上还设置有初始位置定位装置；用于确定使用者在跑步板上的初始站位；所述驱动电机的底部上设置有碳纤维束
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石墨烯导热材料，所述碳纤维束
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石墨烯导热材料一端面与驱动电机的底部贴合，另一端面裸露于跑步机底面上；且通过碳纤维束多级定向排列方法制得所述碳纤维束
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石墨烯导热材料。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，其特征在于：跑步带的两侧上分别固定有侧管，包括左侧管以及右侧管，所述限位机构包括设置在左侧管及右侧管的前端与底架之间的缓冲垫组件，左侧管及右侧管的后端与底架之间均设置有转轴固定座。3.根据权利要求2所述的基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，其特征在于：所述适应性调节磁悬浮机构包括第一悬浮单元以及第二悬浮单元，所述第一悬浮单元以及第二悬浮单元分别设置在底架与跑步板两侧边之间，第一悬浮单元以及第二悬浮单元结构相同，均包括设设置在底架上的第一电磁体，以及位于第一电磁体正上方并固定在跑步板侧管上的第二电磁体；且所述第一电磁体与第二电磁体的磁性相斥，第一电磁体以及第二电磁体均连接变压供电单元。4.根据权利要求3所述的基于石墨烯散热材料的具有高散热性能的磁悬浮跑步机，其特征在于：包括五组可变化电压，其电压值分别为U1,U2，U3，U4，U5；且U1＜U2＜U3＜U4＜U5；适应性调节磁悬浮机构还根据形变检测单元测得数据调节支撑回复力的大小的方法，包括如下步骤：Q1：设置跑步板下压的最佳距离为S；Q2：使用者通过初始位置定位装置确定在跑步板上的初始站位；Q3：启动跑步机，并对适应性调节磁悬浮机构加载电压值为U3的电压；Q4：通过形变检测单元测得连续N次跑步板下压的距离，记为：L1，L2……
L
N
；Q5：求取跑步板下压的平均距离L3’
＝(L1+L2……
L
N
)/N；Q6：将跑步板下压的平均距离L3’
与跑步板下压的最佳距离为S求取差值，并取其差值的绝对值，记为E3＝∣L3’‑
S∣；Q7：若差值为负，则依次对适应性调节磁悬浮机构加载电压值为U1，U2的电压；并根据步骤Q4
‑
步骤Q6求得在电压值为U1情况下，跑步板下压的平均距离L1’
与跑步板下压的最佳距离为S差值的绝对值，记为E1＝∣L1’‑
S∣；以及在电压值为U2情况下，跑步板下压的平均距离L2’
与跑步板下压的最佳距离为S差值的绝对值，记为E2＝∣L2’‑
S∣；取E1、E2以及E3中最小
值，以最小值对应的适应性调节磁悬浮机构加载电压值作为工作电压值；Q8：若差值为正，则依次对适应性调节磁悬浮机构加载电压值为U4，U5的电压；并根据步骤Q4
‑
步骤Q6求得在电压值为U4情况下，跑步板下压的平均距离L4’
与跑步板下压的最佳距离为S差值的绝对值，记为E4＝∣L4’‑
S∣；以及在电压值为U5情况下，跑步板下压的平均距离L5’
与跑步板下压的最佳距离为S差值的绝对值，记为E5＝∣L5’‑
S∣；取E5、E4以及E3中最小值，以最小值对应的适应性调节磁悬浮机构加载电压值作为工作电压值。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃刚，
申请(专利权)人：浙江优步体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：