混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置

1.本实用新型涉及实验装置领域，具体涉及一种混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置。


背景技术：

2.在各种机械装备及测试系统中，运动平台应用广泛，许多应用中希望运动结合面之间的摩擦系数趋于最小，目前常见的减摩方式有湿式减摩和干式减摩，以油膜润滑为代表的湿式接触界面减摩方式所能获得减摩效果有局限，且因为需要提供高压油膜的形成条件，需要有供油润滑系统，在系统中存在油，不适合真空、高温等极端使用条件下的减摩，干式接触面是常见的运动面接触形式，运动结合面间摩擦阻力较大，一般选择在运动界面上加低摩阻材料，比如尼龙，陶瓷等结合物质或改变接触形式如变滑动为滚动进行减摩，但是无法做到极致，有科研院所提出在特殊环境中低阻尼运动平台的需求，但以上两种运动界面的减摩方式都不适用，磁悬浮技术是利用同性磁极相斥原理减小两个运动界面的摩擦系数甚至使其趋零，适用于各种环境的减摩需求，考虑到实现运动平台载重的可调性，计划采用电磁体和永磁体组成的混合磁悬浮运动平台系统实现运动界面低阻尼的目的，混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置可满足科研院所在特殊环境中低阻尼运动平台的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对现有运动平台间减小摩擦方式的不足，提供一种可在特殊环境实现减小摩擦的混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置可以很好地满足所述需求。
4.为满足所述需求，本实用新型采取的技术方案是：搭建一种混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置，该实验装置主体包括运动导轨、承载平台、导向装置、电流控制装置、推力装置和外部微机系统，运动导轨由运动平台、电磁线圈托盘、电磁线圈通过紧固孔和紧固螺栓连接组成，电磁线圈位于运动平台和电磁线圈托盘中间，运动平台根据电磁线圈摆放位置及电磁线圈的大小进行冲孔，暴露电磁线圈的一个极面，减小金属制造的运动平台的隔磁效果；电磁线圈阵列式排布，并使用并联接线方式与电流控制装置相接，承载平台由载物平台、永磁体托盘、激光测距传感器、永磁体通过紧固孔和紧固螺栓连接组成，永磁体、激光测距传感器位于载物平台和永磁体托盘中间，永磁体排布方式根据电磁线圈阵列排布一一对应，永磁体托盘根据永磁体摆放位置及永磁体的大小进行冲孔，暴露永磁体的一个极面，减小金属制造的永磁体托盘的隔磁效果，导向装置为两块三角板，用螺纹紧固件安装在运动导轨平台上，其中间预留上载物平台运动空间，起到防止上载物平台偏移正确的运动方向而尽量减小运动平台产生新的摩擦的作用，电流控制装置由可控电源、电流控制器，线路组成，同时可根据电磁线圈数量分组连接可控电源，减小可控电源工作压力，电流控制装置根据外部微机系统对获取的激光测距传感器数据进行处理并调控电流的大小，从而控制电磁线圈与永磁铁产生的排斥力。
5.该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置具有的优点如下：
6.采用调节磁力大小的方法来实现运动平台接触面之间的摩擦系数的调控，运动平台采用混合磁悬浮技术后的摩擦系数可以根据需要进行调整减小，电流控制装置通过外部微机系统指令，可精密调节各个支路的电流大小，以及激光测距技术的使用让承载平台的运行趋于更加稳定的状态，其这个优点，能够在精密设备当中发挥出突出的作用，进一步提高精密设备的精密化程度，对长时间、长行程的运动，进行非常理想化的控制，运动平台中的混合磁悬浮技术是在无介质的情况下对运动平台接触面进行减摩，这种减摩方式可运用于处于特殊环境的运动界面的减摩，例如真空，较高实验温度环境等。
附图说明
7.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
8.图1示意性地示出了根据本技术一个实施例的混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置使用时的本体结构示意图。
9.图2示意性地示出了根据本技术一个实施例的混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置使用时的承载平台结构正视图。
10.图3示意性地示出了根据本技术一个实施例的混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的永磁体托盘、永磁体和激光测距传感器结构示意俯视图。
11.其中：1导向装置，2推力装置，3永磁体托盘，4载物平台，5激光测距传感器，6永磁体，7承载平台，8电磁线圈，9运动导轨，10电磁线圈托盘，11运动平台，12电流控制装置。
具体实施方式
12.在为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施案例，对本技术作进一步地详细说明。
13.在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，另外，重复使用短语“根据本技术的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
14.为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
15.根据本技术的一个实施例，提供一种混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置，如图1、图2和图3所示，包括载物平台4与永磁体托盘3通过焊接方式连接，永磁体6与激光测距传感器5根据永磁体托盘3上孔的位置，固定在载物平台4与永磁体托盘3中间，所述载物平台4、永磁体托盘3、永磁体6，激光测距传感器5共同组成承载平台7，运动平台11与电磁线圈托盘10及导向三角板2通过螺纹紧固件连接，电磁线圈8根据运动平台11上孔的位置，固定在运动平台11与电磁线圈托盘10中间，所述运动平台11、电磁线圈托盘10、电磁线圈8共同组成运动导轨9，电流控制装置12根据外部微机系统对获取的激光测距传感器5数据进行处理并调控电流的大小。
16.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的承载平台与运动导轨之间的运动界面光滑。
17.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的电磁线圈位于运动平台和电磁线圈托盘中间，通过软件计算出电磁线圈之间最适安装距离，以减少电磁线圈之间磁力干扰，永磁体排布方式根据电磁线圈阵列排布一一对应确定。
18.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的线路根据电磁线圈的阵列形式进行连接。
19.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的激光测距传感器位于承载平台四个顶角，实时监测承载平台不同位置相对于运动平台的距离，并将实时数据传送给外部微机系统。
20.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的外部微机系统将激光测距传感器的数据处理后，传送给电流控制装置。
21.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置的电流控制装置根据外部微机系统提供的信号调节电源装置，进而改变电磁线圈产生的磁力，以调节混合磁悬浮低阻尼承载实验装置的悬浮力。
22.根据本技术的一个实施例，该混合磁悬浮低阻尼承载运输实验装置使用时承载平台位于两导向三角板之间、运动导轨之上，通电后电磁线圈产生与永磁体极性相同的磁力，从而产生斥力，达到磁悬浮的效果，减小运动界面之间的摩擦力。
23.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
24.本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。
25.最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。