专利名称：非接触式磁力驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非接触式驱动装置，该装置可适用于各类自身无动力的 轨道车的驱动，可替代现有摩擦驱动轨道车的摩擦驱动装置。
背景技术：
目前，公知的自身无动力的轨道车主要有传统的链传动驱动和较先进的摩擦 驱动两种推动方式。链传动驱动方式是用电机带动链轮转动，链轮带动沿轨道布 置的链条移动，从而推动轨道车运动。其不足之处在于高耗能、现场污染严重、 可靠性低等。摩擦驱动方式是通过摩擦轮和与车体相联的摩擦杆间所产生的摩擦 力来推动轨道车运动。其不足之处在于摩擦驱动装置较为复杂。为了保证摩擦驱 动所需的正压力及适应弯道的偏移，托轮机构和驱动系统整体偏转结构是必不可 少的。摩擦驱动轮和托轮的工作面需外覆摩擦材料，该摩擦材料与驱动轮本体间 常出现脱离的现象。此外，摩擦杆工作面需进行糙化处理，加工成本较高。受到 工作温度、湿度等环境因素的影响，摩擦驱动的性能不稳定。
发明内容
为了克服现有链传动驱动和摩擦驱动结构复杂度、以及在可靠性和成本上的 不足，本实用新型提出了一种基于磁力耦合原理的工艺和结构简单，可靠性高， 制造成本低的非接触式磁力驱动装置。
第一种方案 一种非接触式磁力驱动装置，其特征在于由电机、联接于电 机上的驱动轮、与驱动轮不接触的驱动杆组成；其中所述驱动轮外缘周以队列方 式嵌有一圈永磁体，并且驱动轮上相邻的永磁体磁极相反；在驱动杆与驱动轮外 缘相对的平面上呈队列方式布置与驱动轮上永磁体极性对应相反的永磁体，并且 驱动杆上相邻的永磁体磁极相反。驱动轮的外缘周永磁体与驱动杆相对面的永磁体间保持一定的距离，使两者间产生足够强的磁力耦合。电机转动带动驱动轮上 的永磁体转动，驱动轮上转动的永磁体产生转动的磁场，该转动磁场使驱动杆上 的永磁体产生作用力，驱动杆被推动，从而轨道车被推动。
第二种方案可采用带式驱动方案。即用驱动带轮结构代替第一种方案中的 驱动轮结构。这一方案进一步强化磁力耦合效应，提高驱动能力，以适应大负载 的情形。
上述的驱动轮或驱动带外缘周上的永磁体按圆周均匀分布，数量为偶数个；上
述驱动杆上的永磁体等间距分布，数量为偶数个。
为了保证驱动杆与驱动轮，或驱动杆与驱动带之间保持一定的间隙，可在驱 动杆或驱动轮或驱动带上设置柔性挡环，由于驱动力由磁场提供，故柔性挡环与 其他部件的磨损小。
本实用新型通过提出新的驱动原理和相应的实现结构，简化了现有驱动系统 结构，提高了其可靠性，降低了生产和维护的成本，同时，驱动能力也得以提高。 本实用新型可以用于轨道车驱动领域。
图1非接触式磁力驱动原理。
图2带式驱动方案。
图3驱动轮及驱动杆上磁体间隙的保证措施。
图中标号名称l.驱动杆，2.驱动杆内嵌永磁体，3.保护层，4.驱动轮内 嵌永磁体，5.驱动轮，6.驱动带内嵌永磁体，7.驱动带，8.主动带轮，9.从动带 轮，IO.柔性挡环。
具体实施方式
本实用新型的非接触式磁力驱动装置可以用于自身无动力的轨道车。下面以 用于轨道车为例具体介绍本实用新型。
图1中，驱动杆l为非磁性材料制成，与轨道车一体，可沿轨道运动。驱动杆 内嵌永磁体2等间距地分布在驱动杆的工作面上。该永磁体磁极指向杆外，且相邻永磁体磁极相反。驱动轮5为非磁性材料制成，由电动机带动旋转，在其工作 面上为与驱动杆内嵌永磁体2同型号的驱动轮内嵌永磁体4，其磁极与驱动杆内嵌 永磁体2—一相对，且相邻永磁体极性相反。该永磁体排列间距与驱动杆内嵌永 磁体2相同。使驱动轮5与驱动杆1间形成适当的间隙，当驱动轮5转动时，由于磁 力耦合效应的作用，驱动杆l被推动，从而小车沿轨道运动。
图2中，驱动杆与图l相同。主动带轮8和从动带轮9为非磁性材料制成。 主动带轮8由电机带动，与同型号的从动带轮9一起使驱动带7运动。驱动带内 嵌永磁体6的数量为偶数，与驱动杆内嵌永磁体2同型号，且两者的线性排列间 距相同。驱动带内嵌永磁体6的磁极与驱动杆内嵌永磁体2的磁极一一相对，且 相邻永磁体磁性相反。使驱动带7与驱动杆1间形成适当间隙，当驱动带7运动 时，由于磁力偶合效应的作用，驱动杆杆被推动，从而使轨道车运动。
图3中，由于驱动杆内嵌磁体2与驱动轮(带)内嵌永磁体在相对面自然形成 相互吸引的关系。特别在转弯轨道处，考虑到驱动杆相对轨道存在偏移，为保证 驱动轮或驱动带与驱动杆间形成适当的间隙，可在驱动轮或驱动带的工作面上形 成柔性挡环IO，由于驱动力由磁场提供，故柔性挡环10与驱动杆之间磨损小。同 理，柔性挡环10亦可附着在驱动杆上，两种柔性挡环效果相同。
本实用新型的驱动装置在应用于轨道车时，被沿着轨道以一定间距分布，实 现接力方式的连续驱动。在轨道车转弯的部分，采用位置适应机构来补偿驱动杆 的偏移，以保证驱动轮或驱动带与驱动杆的间距。
权利要求1、一种非接触式磁力驱动装置，其特征在于由电机、联接于电机上的驱动轮(5)、与驱动轮不接触的驱动杆(1)组成；其中所述驱动轮外缘周以队列方式嵌有一圈永磁体，用保护层(3)覆盖，并且驱动轮上相邻的永磁体磁极相反；在驱动杆与驱动轮外缘相对的平面上呈队列方式布置与驱动轮上永磁体极性对应相反的永磁体，并且驱动杆上相邻的永磁体磁极相反。
2、 根据权利要求1所述非接触式磁力驱动装置，其特征在于所述的驱动轮外 缘周上的永磁体按圆周均匀分布，该永磁体数量为偶数个；所述驱动杆上的永磁 体等间距分布，其间距与驱动轮外缘周上的永磁体间距相同。
3、 根据权利要求1或2所述非接触式磁力驱动装置，其特征在于所述驱动杆上 或所述驱动轮上设置有保证驱动杆与驱动轮间隙的柔性挡环(10)。
4、 一种非接触式磁力驱动装置，其特征在于由电机、与电机联接的主动带轮 (8)、从动带轮(9)、安装于主动带轮与从动带轮上的驱动带(7)组成；其中所述驱动带的外缘周嵌有等间距的，以队列方式排列的，磁极指向驱动杆的一圈 永磁体，该永磁体数量为偶数个，并且驱动带(7)上相邻的永磁体磁极相反； 在驱动杆与驱动带(7)外缘相对的平面上呈队列方式布置与驱动带上永磁体极 性对应相反的永磁体，并且驱动杆上相邻的永磁体磁极相反。
5、 根据权利要求4所述非接触式磁力驱动装置，其特征在于所述的驱动带缘 周上的永磁体按缘周均匀分布；所述驱动杆上的永磁体等间距分布，其间距与驱 动带外缘周上的永磁体间距相同。
6、 根据权利要求4或5所述非接触式磁力驱动装置，其特征在于所述驱动杆 上或所述驱动带上设置有保证驱动杆与驱动带间隙的柔性挡环(10)。
专利摘要一种非接触式磁力驱动装置，涉及一种非接触式驱动装置，该装置可适用于各类自身无动力的轨道车的驱动。它由电机、联接于电机上的驱动轮(5)、与驱动轮不接触的驱动杆(1)组成；其中所述驱动轮外缘周以队列方式嵌有一圈永磁体，用保护层(3)覆盖，并且驱动轮上相邻的永磁体磁极相反；在驱动杆与驱动轮外缘相对的平面上呈队列方式布置与驱动轮上永磁体极性对应相反的永磁体，并且驱动杆上相邻的永磁体磁极相反。第二种方案可采用带式驱动方案。本实用新型通过提出新的驱动原理和相应的实现结构，简化了现有驱动系统结构，提高了其可靠性，降低了生产和维护的成本，同时，驱动能力也得以提高。
文档编号H02N11/00GK201256374SQ20082004219
公开日2009年6月10日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者叶文华, 唐敦兵, 楼佩煌, 臧铁钢 申请人:南京航空航天大学