[發明專利]一種螺旋槳驅動永磁懸浮車

無效

• 申請號: 201210402417.1
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102910087A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 董天午;劉本東;王躍宗;杜肖;吳育德
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B60L13/10
• 分類號: B60L13/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發明是一種螺旋槳驅動永磁懸浮車。具體為一種以同極相斥的原理為基礎的永磁懸浮車，其驅動采用高速螺旋槳驅動。本發明屬于交通工具領域、交通工具模型、模型展覽等領域。

背景技術

傳統列車車輪與軌道間有較大磨擦，部件易損壞、能量損失大、乘坐舒適性差。近期發展的電磁懸浮列車采用電磁線圈，經過對線圈通電產生電磁場，利用磁鐵同性相斥原理而設計的磁懸浮列車，或利用磁鐵異性相吸原理而設計的磁懸浮列車，一般采用直線電機作為前進的動力。這種電磁懸浮列車需要較多電力使車體懸浮起來，耗電量大，在懸浮和前進驅動等方面的結構和控制復雜、故障率高、性能不穩定，而且成本較高。

發明內容

本發明的目的在于簡化磁懸浮車的結構和列車控制系統，同時充分發揮磁懸浮車摩擦阻力小和零部件維護工作量小等特點。

一種螺旋槳驅動永磁懸浮車，包括有車導軌、車體、車載永磁體、導軌永磁體、底座。

兩條車導軌平行固定安裝于底座上；車體的橫截面形狀呈倒凸字型，凸起的部分位于兩平行車導軌之間，在車導軌上安裝導軌永磁體，并在車體上導軌永磁體的上方安裝車載永磁體，導軌永磁體和車載永磁體在水平方向上位置相同，采用相同的極性對應安裝，即N極對應N極，或S極對應S極。根據永磁體同極相斥原理使車體懸浮于導軌的上方。

在所述凸起部分車體的兩側裝有導向裝置，導向裝置的一側與車體固定連接，另一側與車導軌接觸并且能夠與車導軌之間產生相對運動。

在車體上裝有控制器，在車體的兩端分別安裝驅動電機一和驅動電機二，驅動電機一和驅動電機二上分別安裝有螺旋槳一和螺旋槳二，驅動電機一和驅動電機二分別與控制器的控制端相連，控制器控制驅動電機一和驅動電機二旋轉；左端的驅動電機一帶動螺旋槳一旋轉，使車體向右運動，右端的驅動電機二帶動螺旋槳二旋轉，推動車體往左運動。遙控接收模塊與控制器相連。

在車體上裝有傳感器，傳感器的輸出端與控制器輸入端相連，傳感器將信號傳給控制器，控制器依此信號判斷車體的位置，進而發出控制驅動電機一和驅動電機二的控制信號，控制車體的啟動、停止等運動狀態。

車導軌采為高強不導磁聚合材料或金屬材料。

導向裝置為滾動裝置，或滑動摩擦裝置。懸浮的車體在處于平衡狀態時，導向裝置不與導軌產生阻力，車體大部分時間處于平衡狀態，因此其摩擦阻力很小。

在車體上裝有碳刷，碳刷分別與導電導軌相導通用于為車體供電。

所述的驅動電機一和驅動電機二也可采用內燃機代替。

本發明可以取得如下有益效果：

本發明提出了一種采用永磁體懸浮列車，采用螺旋槳驅動。該發明具有結構新穎、節約能源、成本低廉、故障率低、性能穩定等優點。本發明可以作為乘坐類列車使用，也可作為科技模型進行科技教育或作為智力開發玩具等使用。

附圖說明

圖1：本發明的主視圖

圖2：本發明的剖視圖

圖3：本發明的系統控制框圖

圖中：1.車導軌，2.螺旋槳一，3.驅動電機一，4.電機支架一，5.車體，6.控制器，7.遙控接收模塊，8.車載永磁體，9.導軌永磁體，10.驅動電機二，11.螺旋槳二，12.電機支架二，13.導向裝置，14.碳刷一，15.傳感器一，16.傳感器二，17.碳刷二，18.底座，19.導電導軌一，20.導電導軌二。

具體實施方式：

結合附圖1-圖2采用常規加工進行設計、加工和組裝。

將兩條車導軌1平行地安裝在底座18上，將導電導軌一19和導電導軌二20分別平行地安裝在兩條車導軌1上，兩條車導軌1可選為高強不導磁聚合材料，也可選為金屬材料。若車導軌選為金屬材料，車導軌和導電導軌可通過絕緣子連接。

在兩條車導軌1上平行安裝兩行導軌永磁體9，導軌永磁體9可以采用螺釘安裝，安裝時選擇方向，使導軌永磁體9的上方極性相同。在車體5的相應位置安裝車載永磁體8，使車載永磁體8和導軌永磁體9相斥，根據車體的重量選擇車載永磁體8大小和數量。

在車體5凸起部分的兩側安裝導向裝置13，導向裝置13可由摩擦系數較小的聚四氟乙烯材料制作。導向裝置13的一側與車體5相連接，導向裝置13另一側與車導軌1接觸。

在車體5上裝有碳刷一14和碳刷二17，碳刷一14與導電導軌二20相導通，碳刷二17與導電導軌一19相導通。在車體5的底部分別安裝傳感器一15和傳感器二16，當車體5位于左端時，傳感器一15有信號輸出，當車體5位于右端時，傳感器二16有信號輸出，分別用于采集車體5位置的信號。