專利名稱：運礦車磁體陣列的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電磁管道運輸系統(tǒng)中運礦車的磁驅動力產生裝置技術領 域，特別涉及一種運礦車上裝配的與直線同步電機繞組線圈相互作用的運礦車 磁體陣列。
背景技術：
稀土永磁直線同步電機輸運管道技術及其產業(yè)化，是近年來國際交通運 輸產業(yè)前沿技術之一，是交通運輸產業(yè)中高技術領域里具有前瞻性、先導性和 探索性的重大技術，是未來交通運輸產業(yè)高技術更新?lián)Q代和新興產業(yè)發(fā)展的一
個重要基礎，是國家交通運輸產業(yè)高技術創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn)。上世紀90年代， 美國磁懸浮飛機技術公司在進行磁懸浮飛機(Magplane)研發(fā)時，同時開展了 磁管道運輸系統(tǒng)的研發(fā)，并于2000年在美國佛羅里達州IMC-Global磷礦建造了 一條275公尺，直徑為61公分的磷礦磁管道運輸示范線，用以和傳統(tǒng)交通工具 在投資成本、運行成本、環(huán)境影響、能源消耗等方面進行比較評估。該次管道 運輸系統(tǒng)采用前后各裝設的4個定向滑行輪的運礦車，并采用玻璃鋼纖維管作 為輸送管道，輸送管道外設置線性直流電機線圈，運礦車通過定向滑行輪架在 輸送管道移動，實現(xiàn)物料的輸送。由于該磁管道輸送系統(tǒng)僅為實驗評估項目， 而且在輸送管道和運礦車的設計上尚存在諸多缺陷，因此無法達到商業(yè)化應用 的需要，而且可操作性差。運礦車在裝載物料后其對定向滑行輪的壓力較大， 極容易造成輸送管道和定向滑行輪的損壞，從而影響整個輸送系統(tǒng)的運行。
本案發(fā)明人經過科學研發(fā)和大量的實驗，發(fā)明并試制了一種電磁管道運輸 系統(tǒng)，它主要包括輸送管道和運礦車，輸送管道內設置線性同步電機線圈和運 礦車懸掛軌道，運礦車上設置有永磁體和用于懸掛的車輪，運礦車通過其永磁 體與線性同步電機線圈作用產生的推進力在輸送管道內運動，運礦車懸掛軌道 和運礦車上用于懸掛的車輪將運礦車懸掛并限位設置，實現(xiàn)運礦車攜帶物料在 輸送管道內的輸送。輸送管道的內壁間隔安裝三相線性同步電機線圈，每相線
圈繞組由單根電纜循環(huán)繞制而成，運礦車包括一圓筒形的物料運載艙，物料運 載艙的上端面設置有密閉蓋體，蓋體與物料運載艙間設置電磁鎖和鉸接端，物 料運載艙的另一端面設置有永磁體陣列。
為實現(xiàn)該電磁管道運輸系統(tǒng)低成本、高效率的商業(yè)化運行，發(fā)明人將輸送
管道內每50米左右設置直線同步電機線圈繞組，這就要求運礦車上設置的永磁 體能夠與該線圈繞組最佳配合，實現(xiàn)對運礦車的高效推動力。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種結構設計合理，能夠滿足運礦車輸送需要， 保證運礦車在輸送管道中穩(wěn)定、高速運行的運礦車磁體陣列。它能夠使運礦車 在經過直線同步電機繞組線圈時產生最大推動力，降低運礦車的輸送成本。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術方案如下
一種運礦車磁體陣列，包括排列設置的永磁體塊，其特征在于所述永磁體
塊裝設在一長方形的彎曲弧形板的外表面，所述永磁體塊按Halbach列陣方式 排列設置。
具體的講，所述永磁體塊為長方形永磁體塊，永磁體塊沿所述彎曲弧形板 的外表面排列設置，所述永磁體塊的排列長度為輸送管道內設置的直線同步電 機繞組線圈波長的長度或其長度的整數倍。
所述直線同步電機繞組線圈波長的長度為21.6cm，所述長方形永磁體塊為 邊長和寬分別為2. 5cm和4. 4cm，厚度為2. 5cm的永磁體塊，每8塊長方形永磁 體塊沿車長度方向即運行方向間隔0.2cm排列，其排列長度正好為一個直線同 步電機繞組線圈波長的長度。
所述彎曲弧形板上固定的永磁體塊連續(xù)排列設置，所述永磁體塊的連續(xù)排 列長度為輸送管道內直線同步電機繞組線圈波長長度的6倍。
所述磁體陣列為平列設置的9塊長方形永磁體塊沿所述彎曲弧形板排列組成。
所述永磁體塊的磁化方向為90?；?5° 。
所述永磁體塊與彎曲弧形板粘結固定，所述彎曲弧形板通過螺栓與運礦車 的裝載艙體固定。
該運礦車磁體陣列采用多塊小型永磁體塊按Halbach列陣方式設置，可在 彎曲弧形板的下方產生最大的磁密度，彎曲弧形板為與圓筒形運礦車裝載艙同
軸設置的部分圓筒壁，彎曲弧形板可以通過螺栓固定在裝載艙筒體的外壁上， 當運礦車經過直線同步電機繞組線圈的上方時，彎曲弧形板的永磁體塊與通入 電流的直線同步電機繞組線圈作用，產生推動運礦車的電磁力。
一般永磁體塊為沿彎曲弧形板長度連續(xù)排列設置方式，9塊永磁體塊的寬度
與直線同步電機繞組線圈的寬度相匹配。運礦車磁體陣列的長度為直線同步電 機繞組線圈波長的整數倍。
本實用新型的有益效果在于，該運礦車磁體陣列設計合理，能夠產生最佳 的磁密度，使得直線同步電機繞組線圈在輸出同等推動力的情況下，所需的電 流最小，這有利于減少直線同步電機繞組線圈的熱損，降低絕緣等級。
圖1是本實用新型具體實施方式
的總體結構示意圖2是本實用新型具體實施方式
的縱向剖面結構示意圖。
具體實施方式
如圖1和2所示，該運礦車磁體陣列為9排永磁體塊沿一塊長方形的彎曲 弧形板2的外表面長度方向排列設置，永磁體塊4按Halbach列陣方式排列。 永磁體塊為長方形永磁體塊，每個長方形永磁體塊為邊長和寬分別為2.5cm和 4.4cm，厚度為2.5cm的永磁體塊，永磁體塊4的磁化方向為90°或45° ，每8 筷長方形永磁體塊的排列長度為一個21. 6cm的直線同步電機繞組線圈波長的長 度。永磁體塊的連續(xù)排列長度為該輸送管道內直線同步電機繞組線圈波長長度 的6倍，永磁體塊與彎曲弧形板粘結固定，彎曲弧形板通過螺栓3與運礦車的 裝載艙體1固定。
權利要求1.一種運礦車磁體陣列，包括排列設置的永磁體塊，其特征在于所述永磁體塊裝設在一長方形的彎曲弧形板的外表面，所述永磁體塊按Halbach列陣方式排列設置。
2. 根據權利要求l所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述永磁體塊為長 方形永磁體塊，永磁體塊沿所述彎曲弧形板的外表面排列設置，所述永磁體塊 的排列長度為輸送管道內設置的直線同步電機繞組線圈波長的長度或其長度的 整數倍。
3. 根據權利要求2所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述直線同步電機 繞組線圈波長的長度為21.6cm，所述長方形永磁體塊為邊長和寬分別為2.5cm 和4.4cm，厚度為2. 5cm的永磁體塊，每8塊長方形永磁體塊沿車長度方向即運 行方向間隔0.2cm排列，其排列長度正好為一個直線同步電機繞組線圈波長的 長度。
4. 根據權利要求l所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述彎曲弧形板上 固定的永磁體塊連續(xù)排列設置，所述永磁體塊的連續(xù)排列長度為輸送管道內直 線同步電機繞組線圈波長長度的6倍。
5. 根據權利要求l所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述磁體陣列為平 列設置的9塊長方形永磁體塊沿所述彎曲弧形板排列組成。
6. 根據權利要求l所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述永磁體塊的磁 化方向為90?；?5° 。
7. 根據權利要求l所述的運礦車磁體陣列，其特征在于所述永磁體塊與彎 曲弧形板粘結固定，所述彎曲弧形板通過螺栓與運礦車的裝載艙體固定。
專利摘要一種運礦車磁體陣列，包括排列設置的永磁體塊，其特征在于所述永磁體塊裝設在一長方形的彎曲弧形板的外表面，所述永磁體塊按Halbach列陣方式排列設置。該運礦車磁體陣列設計合理，能夠產生最佳的磁密度，使得直線同步電機繞組線圈在輸出同等推動力的情況下，所需的電流最小，這有利于減少直線同步電機繞組線圈的熱損，降低絕緣等級。
文檔編號H02K41/03GK201190033SQ20082011112
公開日2009年2月4日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權日2008年4月21日
發(fā)明者唐納德·布魯斯·蒙哥馬利, 方家榮, 艾萊克西·拉多云斯基 申請人:內蒙古麥格磁投資管理有限公司