【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天或者交通，尤其涉及一种悬浮制动一体化部件、装置及高速橇车悬浮制动系统。
技术介绍
1、高速制动是指对正在高速运行的物体进行快速制动的过程，适用于航天发射或超高速轨道交通领域。在航天发射领域，当磁悬浮航天助推发射时将载有航行器的橇车提速至高速后，航行器被发射出去，发射完成后，橇车仍然具有高速度，需要对高速橇车进行制动，在高速制动的环境下，机械制动显然会产生巨大的磨损和发热，因此，急需一种制动效率高且无接触制动的方案。
2、公开号为cn105305776a的专利中提供了一种磁悬浮列车用混合型制动励磁结构，具体公开了将多个由电磁体和永磁体组成的磁极在铁轨方向前后排列，并安装在位于铁轨正上方的列车车底：磁极包括铁芯、电枢线圈和永磁体，永磁体磁场方向垂直于水平面，铁芯在铁轨方向间隔排列布置，每个铁芯水平外周围缠绕通有励磁电流的电枢线圈，铁芯顶端安装有永磁体，从而形成磁极；各个永磁铁上端安装有在铁轨方向的磁轭，各个铁芯下端安装有磨耗板。该专利中提供的制动装置结构复杂，成本高，且仅仅适用于轨道交通领域，无法应用于航天发射领域。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种悬浮制动一体化部件，能够解决现有技术中存在的高速机械制动磨损大，悬浮制动结构复杂成本高的技术问题。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种悬浮制动一体化部件。
3、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，包括：包括制动单元和悬浮单元，其中，所述悬浮单元设置在制动单元的两侧，所
4、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述悬浮单元包括上悬浮单元和下悬浮单元，其中，所述制动单元设置于所述上悬浮单元和所述下悬浮单元之间。
5、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，还包括绝缘单元，所述绝缘单元设置为绝缘基板，所述悬浮单元设置为悬浮感应板，所述制动单元设置为制动感应板，其中，所述悬浮感应板和所述制动感应板均安装于所述绝缘基板上。
6、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述上悬浮单元包括至少一个第一悬浮感应板，所述下悬浮单元包括至少一个第二悬浮感应板，其中，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板之间存在第一间隙，且通过参数扫描法计算所述第一间隙的距离。
7、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述悬浮体上设置有磁体部，其中，所述第一间隙的距离与所述磁体部的高度呈正相关。
8、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述参数扫描法具体包括步骤：s1：通过计算机仿真软件建立悬浮制动一体化部件模型和悬浮体模型；s2：输入第一间隙的距离，通过计算机仿真软件计算得到悬浮刚度值，并形成第一间隙与悬浮刚度的关系曲线；s3：根据关系曲线选取最优第一间隙距离。
9、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板的厚度计算公式为：
10、
11、其中，d1为悬浮感应板厚度，f为磁场交变频率，γ为悬浮感应板电导率，μ为悬浮感应板磁导率。
12、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述制动单元包括制动感应板，且所述制动感应板的高度尺寸小于所述第一间隙的距离。
13、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述制动感应板包括靠近第一悬浮感应板的上边缘和靠近第二悬浮感应板的下边缘，其中，所述上边缘与所述第一悬浮感应板的之间存在第二间隙，且所述下边缘与所述第二悬浮感应板之间存在第三间隙。
14、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述制动感应板的厚度计算公式为：
15、
16、其中，d2为制动感应板厚度，f为磁场交变频率，γ为制动感应板电导率，μ为制动感应板磁导率。
17、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述悬浮单元为高导电率材料。
18、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述制动单元为具有导电性的非导磁材料。
19、在上述的一种悬浮制动一体化部件中，所述绝缘基板上设置有安装接口，所述悬浮制动一体化部件通过所述安装接口安装于制动处。
20、本专利技术的目的还在于提供一种悬浮制动一体化装置，包括两个相对设置的上述悬浮制动一体化部件。
21、在上述的一种悬浮制动一体化装置中，两个所述悬浮制动一体化部件之间的距离为第四间隙，所述第四间隙用于供所述悬浮体悬浮移动。
22、在上述的一种悬浮制动一体化装置中，所述第四间隙依据电磁间隙、机械间隙以及悬浮体结构尺寸确定。
23、本专利技术的目的还在于提供一种悬浮橇车悬浮制动系统，包括悬浮橇车轨道和至少一个如上述的悬浮制动一体化装置，所述悬浮橇车轨道设置于所述悬浮制动一体化装置内，且所述悬浮制动一体化装置沿所述悬浮橇车轨道的延伸方向铺设，其中，悬浮橇车沿所述悬浮橇车轨道移动，并且，所述悬浮橇车在移动过程中通过与所述悬浮制动一体化装置的悬浮单元和制动单元作用产生悬浮力和制动力，实现所述悬浮橇车在悬浮移动过程中的制动。
24、在上述的一种悬浮橇车悬浮制动系统中，磁体部设置于所述悬浮体的两侧，且所述磁体部分别与所述悬浮制动一体化部件相对设置。
25、在上述的一种悬浮橇车悬浮制动系统中，磁体部设置于所述悬浮体的两侧，且每一侧的磁体部分别设置于所述悬浮制动一体化装置内，并与所述悬浮制动一体化部件相对设置。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
27、1.整个悬浮制动一体化部件结构简单，集成电动悬浮和涡流制动的功能于一体，且进一步提升了制动力，使得高速悬浮体在移动的同时实现悬浮运动和高速制动，避免了机械制动造成的磨损和急剧发热对悬浮体产生损伤，同时还能实现快速制动，制动效率高，结构简单，制造成本低；
28、2.通过在第一悬浮感应板和第二悬浮感应板之间设置第一间隙，并通过仿真计算得到第一间隙的最优距离，使得第一间隙既可以满足制动感应板的安装需求，还可以保证悬浮刚度满足工程设计需要，使得整个悬浮制动一体化部件结构合理简单，悬浮和制动性能高，且电磁耦合作用小；
29、3.通过对悬浮单元中各核心参数的具体设计，包括悬浮感应板之间的距离第一间隙、悬浮感应板的厚度尺寸、悬浮感应板的材料以及悬浮感应板的高度尺寸，使得整个悬浮单元不仅悬浮刚度高、电磁耦合作用小，且结构简单，结构刚度高，成本低，实用性高；
30、4.通过对制动单元中各核心参数的具体设计，包括制动感应板的高度尺寸、制动感应板与悬浮感应板之间的间距、制动感应板的厚度尺寸以及制动感应板的材料，使得整个制动单元不仅制动力强、导向刚度高、电磁耦合作用小，且结构简单，结构刚度高，成本低，实用性高；
31、5.通过设置绝缘基板，且将悬浮感应板和制动感应板均安装于绝缘基板上，使得悬浮感应板与制动感应板之间存在一定间隙的绝缘隔离，减小了电磁耦合作用，避免了悬浮感应板和制动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种悬浮制动一体化部件，用以供悬浮体悬浮移动，其特征在于，包括制动单元和悬浮单元，其中，所述悬浮单元设置在制动单元的两侧，所述悬浮单元和制动单元通过与移动的悬浮体作用产生悬浮力和制动力，实现所述悬浮体在悬浮移动过程中的制动。
2.根据权利要求1所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述悬浮单元包括上悬浮单元和下悬浮单元，其中，所述制动单元设置于所述上悬浮单元和所述下悬浮单元之间。
3.根据权利要求2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，还包括绝缘单元，所述绝缘单元设置为绝缘基板，所述悬浮单元设置为悬浮感应板，所述制动单元设置为制动感应板，其中，所述悬浮感应板和所述制动感应板均安装于所述绝缘基板上。
4.根据权利要求2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述上悬浮单元包括至少一个第一悬浮感应板，所述下悬浮单元包括至少一个第二悬浮感应板，其中，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板之间存在第一间隙，且通过参数扫描法计算所述第一间隙的距离。
5.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述悬浮体上设置有磁体部，其中，所述
6.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述参数扫描法具体包括步骤：
7.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板的厚度计算公式为：
8.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动单元包括制动感应板，且所述制动感应板的高度尺寸小于所述第一间隙的距离。
9.根据权利要求8所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动感应板包括靠近第一悬浮感应板的上边缘和靠近第二悬浮感应板的下边缘，其中，所述上边缘与所述第一悬浮感应板的之间存在第二间隙，且所述下边缘与所述第二悬浮感应板之间存在第三间隙。
10.根据权利要求8或9所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动感应板的厚度计算公式为：
11.根据权利要求1或2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述悬浮单元为高导电率材料。
12.根据权利要求1或2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动单元为具有导电性的非导磁材料。
13.根据权利要求3所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述绝缘基板上设置有安装接口，所述悬浮制动一体化部件通过所述安装接口安装于制动处。
14.一种悬浮制动一体化装置，其特征在于，包括两个相对设置的如权利要求1-13任一项所述的悬浮制动一体化部件。
15.根据权利要求14所述的一种悬浮制动一体化装置，其特征在于，两个所述悬浮制动一体化部件之间的距离为第四间隙，所述第四间隙用于供所述悬浮体悬浮移动。
16.根据权利要求15所述的一种悬浮制动一体化装置，其特征在于，所述第四间隙依据电磁间隙、机械间隙以及悬浮体结构尺寸确定。
17.一种悬浮橇车悬浮制动系统，其特征在于，包括悬浮橇车轨道和至少一个如权利要求14-16任一项所述的悬浮制动一体化装置，所述悬浮橇车轨道设置于所述悬浮制动一体化装置内，且所述悬浮制动一体化装置沿所述悬浮橇车轨道的延伸方向铺设，其中，悬浮橇车沿所述悬浮橇车轨道移动，并且，所述悬浮橇车在移动过程中通过与所述悬浮制动一体化装置的悬浮单元和制动单元作用产生悬浮力和制动力，实现所述悬浮橇车在悬浮移动过程中的制动。
18.根据权利要求17所述的一种悬浮橇车悬浮制动系统，其特征在于，磁体部设置于所述悬浮体的两侧，且所述磁体部分别与所述悬浮制动一体化部件相对设置。
19.根据权利要求17所述的一种悬浮橇车悬浮制动系统，其特征在于，磁体部设置于所述悬浮体的两侧，且每一侧的磁体部分别设置于所述悬浮制动一体化装置内，并与所述悬浮制动一体化部件相对设置。
...【技术特征摘要】
1.一种悬浮制动一体化部件，用以供悬浮体悬浮移动，其特征在于，包括制动单元和悬浮单元，其中，所述悬浮单元设置在制动单元的两侧，所述悬浮单元和制动单元通过与移动的悬浮体作用产生悬浮力和制动力，实现所述悬浮体在悬浮移动过程中的制动。
2.根据权利要求1所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述悬浮单元包括上悬浮单元和下悬浮单元，其中，所述制动单元设置于所述上悬浮单元和所述下悬浮单元之间。
3.根据权利要求2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，还包括绝缘单元，所述绝缘单元设置为绝缘基板，所述悬浮单元设置为悬浮感应板，所述制动单元设置为制动感应板，其中，所述悬浮感应板和所述制动感应板均安装于所述绝缘基板上。
4.根据权利要求2所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述上悬浮单元包括至少一个第一悬浮感应板，所述下悬浮单元包括至少一个第二悬浮感应板，其中，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板之间存在第一间隙，且通过参数扫描法计算所述第一间隙的距离。
5.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述悬浮体上设置有磁体部，其中，所述第一间隙的距离与所述磁体部的高度呈正相关。
6.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述参数扫描法具体包括步骤：
7.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述第一悬浮感应板与所述第二悬浮感应板的厚度计算公式为：
8.根据权利要求4所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动单元包括制动感应板，且所述制动感应板的高度尺寸小于所述第一间隙的距离。
9.根据权利要求8所述的悬浮制动一体化部件，其特征在于，所述制动感应板包括靠近第一悬浮感应板的上边缘和靠近第二悬浮感应板的下边缘，其中，所述上边缘与所述第一悬浮感应板的之间存在第二间隙，且所述下边缘与所述第二悬浮感应板之间存在第三间隙。
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【专利技术属性】
技术研发人员：毛凯，董刘宏，张志华，张艳清，胡道宇，吕民东，李萍，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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