专利名称：一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置，该装置包括两个长方体形的永 磁体、沿永磁体表面往复移动的屏蔽体组件、屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。
背景技术：
中国专利01139883. 3公开了一种永磁感生发电装置，有发电线圈及永久磁体，所 述的永久磁体是一个水平安装的圆盘式永久磁体，该永久磁体通过一个中心立柱与底座固 定，该永久磁体的外面罩装一个旋转式磁屏蔽罩，该磁屏蔽罩通过轴承与中心立柱安装，该 磁屏蔽罩上设有多个磁能释放窗口，该磁屏蔽罩底部装有从动皮带轮，所述的底座上设置 有一个驱动电机，该驱动电机上装有拖动皮带轮，该拖动皮带轮与从动皮带轮皮带传动，所 述的发电线圈安装在永久磁体一侧。本发明具有耗能小，发电效率高的优点。但是，该专利 的屏蔽性能不够理想，结构复杂。因此，需要提供一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置，本发明包括两个长 方体形的永磁体、沿永磁体表面往复移动的屏蔽体组件、屏蔽体组件上设置直线往复式驱 动机构；本发明利用屏蔽体组件的连续往复移动而使两永磁体的磁场强度交替变化，对磁 场的屏蔽效率高。本发明的目的是由下述技术方案实现的一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置， 有一个机架，沿所述机架中心线顺序设置两个长方体形的永磁体，所述永磁体包括上、下设 置的磁极面，所述两个永磁体的上磁极面极性相同设置；所述机架中部设置一个沿所述机 架中心线往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的上磁极面平行设置 的长方形屏蔽板、U形移动托架；所述长方形屏蔽板的一个屏蔽位置下设置一个所述永磁 体，所述长方形屏蔽板的另一个屏蔽位置下设置另一个所述永磁体，所述屏蔽体组件通过 滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。本发明与已有技术相比具有如下优点1、本发明的长方形屏蔽板与所述两个永磁体的上磁极面等距安装，屏蔽板上各点 受力均勻，屏蔽体组件运动时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现屏蔽体组件 往复运动，以达到在不同区域改变磁场强度的目的。2、本发明的屏蔽体组件上设置电磁发生装置，电磁发生装置产生的反向磁场可使 屏蔽板达到瞬间磁饱和，可以降低发电线圈的伴生磁场对屏蔽体组件的运动阻力，降低输 入功率。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图
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图2是本发明的俯视结构示意3是本发明的屏蔽体组件主视结构图(图2的A-A剖视图)图4是本发明实施例二的屏蔽体组件结构示意5是本发明实施例三的结构示意6是本发明实施例三的纵剖面7是本发明实施例四的结构示意8是本发明实施例四的剖视图 (图7的B-B剖视图)图9是本发明的双磁体位置示意图
具体实施例方式实施例一参见图1、图2，一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置，有一个机架1，沿所述机架 中心线顺序设置两个长方体形的永磁体2，所述永磁体包括上、下设置的磁极面，所述两个 永磁体的上磁极面极性相同设置；所述机架中部设置一个沿所述机架中心线往复移动的屏 蔽体组件3，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的上磁极面平行设置的长方形屏蔽板、U形 移动托架；所述长方形屏蔽板的一个屏蔽位置下设置一个所述永磁体，所述长方形屏蔽板 的另一个屏蔽位置下设置另一个所述永磁体，所述屏蔽体组件通过滑轨机构4与所述机架 安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构5。在本实施例中，机架是一个矩形框架式结构，包括四个边框(两个端框102、两个 边框103)、一个水平支架板101，机架下部设置四个支承柱104，机架由不导磁材料(例如铝 合金)制作。水平支架板的两端与机架的端框102固定，水平支架板上开设长方形安装槽， 长方体形的永磁体镶嵌在长方形安装槽内。参见图9，(图9是取掉屏蔽体组件3的情况)在本实施例中，沿所述机架中心线 106顺序设置两个长方体形的永磁体，所述两个永磁体的中心线位于同一条中心线上。所述 永磁体采用钕铁硼材料，包括上下两个长方形磁极面，即N极面和S极面；前方永磁体201 的上磁极面与后方永磁体202的上磁极面同设为N极(如图9所示)，前方永磁体的上磁极 面与后方永磁体的上磁极面也可以同设为S极，所述前方永磁体和后方永磁体之间的间距 大于所述永磁体上磁极面的宽度；参见图2、图3(图3未显示永磁体和水平支架板)，在本实施例中，所述机架中部 设置一个沿所述机架中心线往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的 上磁极面平行设置的长方形屏蔽板301、U形移动托架302 ；所述长方形屏蔽板的一个屏蔽 位置下设置所述前方永磁体，所述长方形屏蔽板的另一个屏蔽位置下设置所述后方永磁体 202，所述的U形移动托架上部的开口两边与所述的长方形屏蔽板两侧边固定在一起，所述 的U形移动托架可以采用尼龙材料制作，也可以采用塑料；构成图3显示的屏蔽体组件结 构。在本实施例中，所述长方形屏蔽板处于前方永磁体的屏蔽位置时，所述长方形屏 蔽板的前部覆盖在所述前方永磁体的上磁极面上，后方永磁体不被覆盖(如图2所示)。所 述长方形屏蔽板处于后方永磁体的屏蔽位置时，所述长方形屏蔽板的后部覆盖在所述后方 永磁体的上磁极面上，前方永磁体不被覆盖。所述长方形屏蔽板与所述永磁体的上磁极面之间的间隙为0. 5-3毫米，在本实施例中可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙 是0. 8毫米。在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述机架中心线平行设置的两条圆柱形导轨 401、与圆柱形导轨滑动套装的支承套402 ；所述支承套与所述屏蔽体组件中的U形移动托 架固定，圆柱形导轨与机架的端框固定。滑轨机构既可以设置在U形移动托架内侧(如图 3所示)，也可以设置在U形移动托架外侧，即U形移动托架与机架边框103之间的位置。在本实施例中，所述直线往复式驱动机构包括驱动电机501、主动齿轮502、与所 述机架中心线平行设置的固定齿条503、控制电路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏 蔽体组件中的U形移动托架上，所述固定齿条设置在所述机架上，并与所述机架中心线平 行设置。控制电路属于现有技术，控制电路的作用是控制驱动电机正向驱动和反向驱动，控 制屏蔽体组件向前移动的距离和向后移动的距离，控制屏蔽体组件的运动速度等。本实施 例中的驱动电机是步进电机。在本实施例中，当长方形屏蔽板沿永磁体表面往复移动时，可使两个永磁体的磁 场强度交替变化，对磁场的屏蔽效率高。实施例二 本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施例 一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应当做 为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，所述直线往复式驱动机构采用不同于实施例一公开的结构，参见 图7、图8，直线往复式驱动机构包括驱动电机511、主动同步轮512、从动同步轮513、同步齿 形带514，所述的主动同步轮、从动同步轮设置在机架上，所述U形移动托架下部与同步齿 形带固定。主动同步轮、从动同步轮通过支架515与机架固定，U形移动托架通过移动臂架 516与同步齿形带固定。在本实施例中，沿所述机架中心线顺序设置两个长方体形的永磁体，所述两个永 磁体的中心线位于同一条中心线上。所述永磁体采用钕铁硼材料，包括上下两个长方形磁 极面，即N极面和S极面；前方永磁体的上磁极面与后方永磁体的上磁极面同设为N极。屏 蔽体组件包括与所述永磁体的上磁极面平行设置的长方形屏蔽板、U形移动托架；所述长 方形屏蔽板位于屏蔽所述前方永磁体的屏蔽位置，所述长方形屏蔽板的前部覆盖在所述前 方永磁体的上磁极面上，后方永磁体不被覆盖(如图7所示)。所述的U形移动托架上部的 开口两边与所述的长方形屏蔽板两侧边固定在一起，所述的U形移动托架可以采用尼龙材 料制作，也可以采用塑料。在本实施例中，所述长方形屏蔽板厚度为0. 5-20毫米，所述硅钢片的层数为3-80 层。所述硅钢片的厚度在0. 1 1. 5mm范围内，最优选的厚度是0. 3mm，最优选的层数是10层。参见图4、图8，在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述机架中心线平行设置的 两根四棱柱形导轨411、与四棱柱形导轨滑动套装的支承套412 ；所述支承套与所述屏蔽体 组件中的U形移动托架固定，四棱柱形导轨与机架的端框固定。滑轨机构既可以设置在U 形移动托架内侧(如图4所示)，也可以设置在U形移动托架外侧，即U形移动托架与机架 边框103之间的位置。
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在本实施例中，所述长方形屏蔽板与所述永磁体的上磁极面之间的间隙为0. 5-3 毫米，在本实施例中可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0. 8毫米。在本实施例中，当长方形屏蔽板沿永磁体表面往复移动时，可使两个永磁体的磁 场强度交替变化，对磁场的屏蔽效率高。实施例三参见图5、图6(图5是本实施例的横剖面图)，本实施例公开了将本发明应用于发 电装置的情况，本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与 实施例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也 应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，所述机架的上部设置感 应发电组件6，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心601 ；所述导磁铁心与所述永磁 体上磁极面对应设置。本实施例公开的技术方案是卧式方案，感应发电组件设置在机架的 上支架板105上。本发明还可以设计成立式方案。当屏蔽体组件在直线往复式驱动机构驱 动下以一定速度运动时，感应线圈周围的磁场强度将连续变化，感应线圈将感应发电。在本实施例中，所述长方形屏蔽板与所述永磁体的上磁极面之间的间隙为0. 5-3 毫米，在本实施例中可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0. 8毫米。为了降低屏蔽体组件运动阻力，所述屏蔽体组件中的长方形屏蔽板上设置电磁发 生装置。所述的电磁发生装置包括套装在长方形屏蔽板上的电磁线圈、向电磁线圈提供脉 冲电流的脉冲发生器、控制电路，当脉冲发生器向电磁线圈输入脉冲电流时，电磁线圈就产 生一个磁场。电磁发生装置属于现有技术的范畴，可以采用现有技术中公开的内容。本实 施例所采用感应发电装置包括常规的感应铁芯、感应发电线圈，属于现有技术内容。在本实施例中，感应发电组件产生感应电流的同时，感应发电线圈也必然产生一 个伴生磁场吸引长方形屏蔽板，给长方形屏蔽板的往复运动增加阻力。为了降低感应发电 线圈产生的伴生磁场对长方形屏蔽板的引力，此时可以给电磁发生装置中的电磁线圈提供 一个脉冲电流，使其产生一个与感应发电线圈的伴生磁场相反的磁场，使长方形屏蔽板达 到瞬间磁饱和，将伴生磁场对屏蔽体组件的运动阻力消弱，降低输入功率。实施例四参见图7、图8(图7是取掉机架边框103的情况)，本实施例是将本发明应用于发 电装置的另一种情况，本实施例是在实施例二基础上的改进方案，本实施例中出现的技术 特征与实施例二相同或者类似的部分，请参考实施例一或者实施例二公开的内容或者原理 性描述进行理解，也应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，所述长方形屏蔽板的厚度为3毫米，所述硅钢片的层数为10层，所 述硅钢片的厚度在0. 2mm。所述滑轨机构包括与所述机架中心线平行设置的两条四棱柱形 导轨、与四棱柱形导轨滑动套装的支承套；所述直线往复式驱动机构包括驱动电机511、主 动同步轮512、从动同步轮513、同步齿形带514，所述的两同步轮设置在机架上，所述U形 移动托架下部与同步齿形带固定。两同步轮通过支架515与机架固定，U形移动托架通过 移动臂架516与同步齿形带固定。所述机架的上部设置感应发电组件6，感应发电组件包括 感应发电线圈、导磁铁心601 ；所述导磁铁心与所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。 本实施例公开的技术方案是卧式方案，感应发电组件设置在机架的上支架板105上。所述 屏蔽体组件中的长方形屏蔽板上设置电磁发生装置。
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当屏蔽体组件在直线往复式驱动机构驱动下以一定速度运动时，感应线圈周围的 磁场强度将连续变化，感应线圈将感应发电。
权利要求
一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置，有一个机架，其特征在于沿所述机架中心线顺序设置两个长方体形的永磁体，所述永磁体包括上、下设置的磁极面，所述两个永磁体的上磁极面极性相同设置；所述机架中部设置一个沿所述机架中心线往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的上磁极面平行设置的长方形屏蔽板、凵形移动托架；所述长方形屏蔽板的一个屏蔽位置下设置一个所述永磁体，所述长方形屏蔽板的另一个屏蔽位置下设置另一个所述永磁体，所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。
2.根据权利要求1所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述滑轨机 构包括与所述机架中心线平行设置的圆柱形导轨、与圆柱形导轨滑动套装的支承套；所述 支承套与所述屏蔽体组件中的U形移动托架固定。
3.根据权利要求2所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述直线往 复式驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、与所述机架中心线平行设置的固定齿条、控制电 路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏蔽体组件中的U形移动托架上，所述固定齿条 设置在所述机架上，并与所述机架中心线平行设置。
4.根据权利要求3所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述机架的 上部设置感应发电组件，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心；所述导磁铁心与所述 永磁体上磁极面对应设置。
5.根据权利要求4所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述屏蔽体 组件中的长方形屏蔽板上设置电磁发生装置。
6.根据权利要求5所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述长方形 屏蔽板与所述永磁体的上磁极面之间的间隙为0. 5-3毫米。
7.根据权利要求2所述的长方双磁体交替换位式屏蔽装置，其特征在于所述直线往 复式驱动机构包括驱动电机、主动同步轮、从动同步轮、同步齿形带，所述的两同步轮设置 在机架上，所述U形移动托架下部与同步齿形带固定。
全文摘要
本发明涉及一种长方双磁体交替换位式屏蔽装置，有一个机架，其特征在于沿所述机架中心线顺序设置两个长方体形的永磁体，所述永磁体包括上、下设置的磁极面，所述两个永磁体的上磁极面极性相同设置；所述机架中部设置一个沿所述机架中心线往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与所述永磁体的上磁极面平行设置的长方形屏蔽板、凵形移动托架；所述长方形屏蔽板的一个屏蔽位置下设置一个所述永磁体，所述长方形屏蔽板的另一个屏蔽位置下设置另一个所述永磁体，所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。本发明利用屏蔽体组件的连续往复移动而使两永磁体的磁场强度交替变化，对磁场的屏蔽效率高。
文档编号H02K21/02GK101998815SQ20091009165
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者应德贵 申请人:应德贵