一種轉(zhuǎn)速可控的吸引性磁懸浮輪子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及交通領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)速可控的吸引性磁懸浮輪子。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的輪子由輪子的外圈、與外圈相連接的輻條和中心軸構(gòu)成，輪子的中心軸與物體通過車軸相連接，由電機驅(qū)動輪子的轉(zhuǎn)動。因此，輪子的轉(zhuǎn)速控制只能通過電機的轉(zhuǎn)速控制實現(xiàn)，并且同一車軸只能與一只輪子相連，這對輪子的應(yīng)用和創(chuàng)新帶來了很大的局限性，如何使輪子的轉(zhuǎn)速調(diào)控擺脫電機和車軸的束縛是突破這一局限的關(guān)鍵?；诂F(xiàn)有的磁懸浮技術(shù)和直線電機的原理，我們考慮將輪子的外圈與內(nèi)圈和中心軸相分離，通過控制器采用無線或有線方式控制輪子的轉(zhuǎn)速，從而使輪子的轉(zhuǎn)速調(diào)控擺脫電機和車軸的束縛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于磁懸浮原理的內(nèi)輪與外輪相分離的轉(zhuǎn)速可控的吸引性磁懸浮輪子。本實用新型磁懸浮輪子可由控制器采用有線或無線的方式控制轉(zhuǎn)速，并且同一車軸可連接多個輪子。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種基于磁懸浮的輪子包括內(nèi)輪、外輪、吸引性懸浮系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、控制器和供電系統(tǒng)。
[0005]所述的內(nèi)輪和外輪為同心圓，且外輪的過中心軸線的任意截面呈半包內(nèi)輪的過中心軸線的任意截面的形狀；所述內(nèi)輪開有中心通孔；所述的內(nèi)輪的中心通過軸與輪子所安裝的物體相連。
[0006]所述的內(nèi)輪和外輪為同心圓，且外輪的過中心軸線的任意截面呈半包內(nèi)輪的過中心軸線的任意截面的形狀；所述內(nèi)輪開有中心通孔；所述的內(nèi)輪的中心通過軸與輪子所安裝的物體相連；吸引性懸浮系統(tǒng)包括2η個懸浮單元，η多4，每個懸浮單元包括懸浮初級、懸浮次級和懸浮氣隙傳感器；所述的牽引系統(tǒng)包括一個或多個牽引單元，每個牽引單元包括牽引初級、牽引次級和位置傳感器；導(dǎo)向系統(tǒng)包括2m個導(dǎo)向單元，m多4，每個導(dǎo)向單元包括導(dǎo)向初級、導(dǎo)向次級和導(dǎo)向氣隙傳感器；所述的牽引初級位于內(nèi)輪，所述的牽引次級對應(yīng)于牽引次級位于外輪；所述的2n個懸浮初級分兩列分別均勻分布于外輪，對應(yīng)于2n個懸浮初級有2n個懸浮次級分布于內(nèi)輪，2n個懸浮氣隙傳感器位于外輪或內(nèi)輪對應(yīng)于懸浮初級和懸浮次級分布；所述的2m個導(dǎo)向初級分兩列分別均勾分布于外輪，對應(yīng)于2m個導(dǎo)向初級有2m個導(dǎo)向次級分布于內(nèi)輪，2m個導(dǎo)向氣隙傳感器位于外輪或內(nèi)輪并對應(yīng)于導(dǎo)向初級和導(dǎo)向次級分布；
[0007]所述的位置傳感器、懸浮氣隙傳感器和導(dǎo)向氣隙傳感器均與控制器通信。所述的供電系統(tǒng)為吸引性懸浮系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)和控制器供電。
[0008]所述的內(nèi)輪和外輪優(yōu)選以下結(jié)構(gòu):過內(nèi)輪的中心軸線的任意截面為兩個T型結(jié)構(gòu)，且兩個T型結(jié)構(gòu)的尾端相對；所述外輪的過中心軸線的任意截面為C型結(jié)構(gòu)，并且C型結(jié)構(gòu)的A-B段和1-J段與內(nèi)輪的兩個T型首端下平面相平行，C-D段和G-Η段與內(nèi)輪的兩個τ型首端側(cè)面相平行，E-F段與內(nèi)輪的Τ型首端上平面相平行，C型結(jié)構(gòu)的其他段以光滑曲線相連接。
[0009]所述的懸浮初級為電磁鐵，位于內(nèi)輪的Τ型首端的兩個下平面的下側(cè)；所述的懸浮次級為永磁體或金屬板，位于外輪的C型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的Α-Β段和1-J段；所述的懸浮氣隙傳感器位于Τ型首端的兩個下平面的下側(cè)或位于外輪的C型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的Α-Β段和1-J段。所述的電磁鐵為直流激磁或交流激磁；所述的懸浮次級為U型次級。
[0010]所述的牽引初級為三相交流繞組，牽引次級為金屬板；或者，所述的牽引初級為三相交流軌道，所述的牽引次級為超導(dǎo)磁體。所述的牽引初級位于內(nèi)輪的Τ型首端的上平面的上側(cè)；所述的牽引次級位于外輪與Τ型首端的上平面相對應(yīng)的平面的下側(cè)；所述的位置傳感器位于外輪與Τ型首端的上平面相對應(yīng)的平面的下側(cè)。所述的導(dǎo)向初級為電磁鐵，位于內(nèi)輪的兩個Τ型首端側(cè)面的外側(cè)；所述的導(dǎo)向次級為永磁體或金屬板，位于外輪的C型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的C-D段和G-Η段；所述的導(dǎo)向氣隙傳感器位于內(nèi)輪的兩個Τ型首端側(cè)面的外側(cè)或外輪的C型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的C-D段和G-Η段。所述的電磁鐵為直流激磁或交流激磁；所述的導(dǎo)向次級為U型次級。
[0011]所述的控制器位于輪子本身或輪子所安裝的物體。
[0012]所述的位置傳感器、懸浮氣隙傳感器和導(dǎo)向氣隙傳感器與控制器的通信方式包括有線和無線。
[0013]所述的供電系統(tǒng)包括直流供電、三相交流供電和電能儲存三部分；所述的直流供電向吸引性懸浮系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)的電磁鐵供電；所述的三相交流供電向牽引系統(tǒng)的三相交流繞組或三相交流軌道的軌道線圈供電；所述的電能儲存用于儲存電能；所述的電能儲存系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)換為直流電和三相交流電分別供應(yīng)至相應(yīng)的系統(tǒng)。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1)本實用新型所設(shè)計的基于磁懸浮的輪子的內(nèi)輪與外輪通過懸浮力相分離，內(nèi)輪經(jīng)軸與物體直接相連，內(nèi)輪固定不動，通過外輪的旋轉(zhuǎn)使物體前進，因此不存在輪子與軸之間的摩擦力作用，從而減少了能量損失；
[0016]2)本實用新型所設(shè)計的基于磁懸浮的輪子的轉(zhuǎn)速由控制器直接控制，擺脫電機的束縛；
[0017]3)本實用新型所設(shè)計的基于磁懸浮的輪子的牽引力由電磁力提供，擺脫了軸與輪子之間的摩擦力的束縛，可極大提高物體的行駛速度；
[0018]4)本實用新型所設(shè)計的基于磁懸浮的輪子可實現(xiàn)同一軸上安裝多個輪子，各個輪子的內(nèi)輪可直接與軸相連，并且各個輪子的旋轉(zhuǎn)速度可不同。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型外輪與內(nèi)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；
[0020]圖2是本實用新型外輪截面的C型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；
[0022]圖中所示:
[0023]1:Τ型首端上平面，2:Τ型首端下平面，3:Τ型首端側(cè)面，4:Τ型尾端，5:懸浮初級，6:懸浮次級，7:懸浮氣隙傳感器，8:導(dǎo)向初級，9:導(dǎo)向次級，10:導(dǎo)向氣隙傳感器，11:牽引初級，12:牽引次級，13:位置傳感器，14:內(nèi)輪，15:外輪。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的工作原理和所達到的效果。
[0025]本實用新型所述的一種基于磁懸浮的輪子包括內(nèi)輪14、外輪15、吸引性懸浮系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、控制器和供電系統(tǒng)。
[0026]所述的內(nèi)輪14和外輪15為同心圓，且外輪15的過中心軸線的任意截面呈半包內(nèi)輪14的過中心軸線的任意截面的形狀；所述內(nèi)輪14開有中心通孔；所述的內(nèi)輪14的中心通過軸與輪子所安裝的物體相連。
[0027]所述的內(nèi)輪14和外輪15優(yōu)選以下結(jié)構(gòu):過內(nèi)輪14的中心軸線的任意截面為兩個T型結(jié)構(gòu)，且兩個T型結(jié)構(gòu)的尾端4相對；所述外輪15的過中心軸線的任意截面為C型結(jié)構(gòu)，并且C型結(jié)構(gòu)的A-B段和1-J段與內(nèi)輪14的兩個T型首端下平面2相平行，C-D段和G-Η段與內(nèi)輪14的兩個T型首端側(cè)面3相平行，E-F段與內(nèi)輪14的T型首端上平面1相平行，C型結(jié)構(gòu)的其他段以光滑曲線相連接。所述的輪子所安裝的物體是指任何安裝有本實用新型的輪子的物體。
[0028]所述的吸引性懸浮系統(tǒng)包括2n個懸浮單元，η ^ 4 ;所述的懸浮單元包括懸浮初級5、懸浮次級6和懸浮氣隙傳感器7 ;所述的懸浮初級5為電磁鐵，位于內(nèi)輪14，優(yōu)選位于內(nèi)輪14的Τ型首端的兩個下平面2的下側(cè)；所述的懸浮次級6為永磁體或金屬板，位于外輪15，優(yōu)選位