本發明專利技術公開了一種直線電渦流制動裝置及直線載運裝置，直線電渦流制動裝置，包括定子和動子；定子包括基板以及設置在基板上的若干個沿基板寬度方向等間隔設置的導體片，所述的導體片采用不同電阻率材料制成的多段式結構，且沿制動方向，導體片的電阻率依次減小；動子包括連接座以及設置在連接座上的若干個沿連接座寬度方向等間隔設置的永磁體，分布在兩側邊的永磁體厚度為分布在兩側邊之間的永磁體厚度的二分之一，且永磁體的數量比導體片數量多一個；定子的導體片與動子的永磁體分別插入相互的間隙中。本發明專利技術的直線電渦流制動裝置以及直線載運裝置，采用分段材料、梳狀結構渦流制動裝置，可持續提供較大的制動力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種直線電渦流制動裝置及應用該直線電渦流制動裝置的直線載運裝置，直線電渦流制動裝置用于高速直線運動物體的迅速制動。
技術介紹
傳統的直線運動制動方式主要包括機械和電磁兩類。機械制動包括彈力繩制動或液壓摩擦制動等，制動原理簡單，效果安全可靠，但會造成制動裝置損毀、制動過程中振動沖擊大及噪音大等問題；電磁制動利用電磁方式將動能轉化成電能發電，常用兩類方式，一是讓直線電機本身進入其電制動狀態，發出的電能可以靈活處置，但這種制動方式受限于電機類型；第二類是利用感應板感應電渦流制動，這種方式是一種非接觸式的制動，振動沖擊以及噪音很小，其發出的電能由感應板中的渦流通過熱的方式消耗，因此對制動功率有限制，另外在動能較小時，渦流制動力會迅速降低，影響制動效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述電渦流制動功率受限、制動力隨速度降低而迅速降低的不足，提出了用于直線運動制動用的一種直線電渦流制動裝置及應用
該直線電渦流制動裝置的直線載運裝置，采用分段材料、梳狀結構渦流制動裝置，使動子制動后速度減弱引起的渦流能夠始終保持較大的水平，從而持續提供較大的制動力。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種直線電渦流制動裝置，包括定子和動子；定子包括基板以及設置在基板上的若干個沿基板寬度方向等間隔設置的導體片，所述的導體片采用不同電阻率材料制成的多段式結構，且沿制動方向，導體片的電阻率依次減小；動子包括連接座以及設置在連接座上的若干個沿連接座寬度方向等間隔設置的永磁體，分布在兩側邊的永磁體厚度為分布在在兩側邊之間的永磁體厚度的二分之一，且永磁體的數量比導體片數量多一個；定子的導體片與動子的永磁體分別插入相互的間隙中。優選地，定子采用基板與導體片一體成型的結構。優選地，沿制動方向，導體片采用不銹鋼、銅鎳合金和鋁合金材料制成的分段式結構。優選地，所述的永磁體沿連接座長度方向設置有若干組，形成矩形陣列式結構。本專利技術還提供一種直線載運裝置，具體技術方案為：包括載運工具、運行軌道以及支撐所述運行軌道的U形支座，U形支座包
括中間的凹槽部以及位于凹槽部兩側的支撐部，支撐部上方配置所述運行軌道，運行軌道上配置所述載運工具；U形支座的凹槽部中配置有所述的直線電渦流制動裝置；直線電渦流制動裝置的連接座與載運工具固定連接；凹槽部中設置有若干個支撐基板的墩子，定子的基板通過墩子固定在凹槽部中；所述的連接座包括底板部，以及設置在底板部表面的兩個支板部，兩支板部之間形成設置永磁體的凹腔，所述的分布在兩側邊的永磁體分別固定在支板部上，分布在兩側邊之間的永磁體固定在底板部上，永磁體之間均為平行等間隔設置。由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：(1)采用渦流制動，無接觸摩擦，噪音小；(2)采用梳狀結構，相當于多個單感應板渦流制動的多重并聯，可以在有限空間內提高制動效果；(3)定子分段采用不同材料，可以在更長范圍內保持較大的制動力。附圖說明圖1是本專利技術的直線載運裝置剖視圖。圖2是本專利技術的直線電渦流制動裝置剖視圖。圖3是本專利技術的直線電渦流制動裝置結構示意圖。圖4是本專利技術的定子結構示意圖。圖5是本專利技術的動子結構示意圖。圖6是同一種材料的定子渦流制動力隨動子運動速度變化的特性圖。圖7是采用分段式材料的定子渦流制動力隨動子運動速度變化的特性圖。圖中標記：10-U形支座，11-支撐部，12-凹槽部，20-載運軌道，30-墩子，40-直線電渦流制動裝置，41-定子，411-基板，412-導體片，42-動子，421-永磁體，422-連接座，50-載運工具。具體實施方式參照圖1-7，本專利技術的直線電渦流制動裝置40，包括定子41和動子42。定子41包括基板411以及設置在基板411上的若干個沿基板411寬度方向等間隔設置的導體片412，所述的導體片412采用不同電阻率材料制成的多段式結構，且沿制動方向，導體片412的電阻率依次減小。動子42包括連接座422以及設置在連接座422上的若干個沿連接座422寬度方向等間隔設置的永磁體421，分布在兩側邊的永磁體421厚度為分布在在兩側邊之間的永磁體421厚度的二分之一，且永磁體421的數量比導體片412數量多一個。定子41的導體片412與動子42的永磁體421分別插入相互的間隙中。本實施例優選，定子41的基板411上共設有5片長方形薄片狀的導體片412，定子41采用基板411與導體片412一體成型的結構，從而使得定子41
在橫截面呈梳狀結構。沿制動方向，定子41的導體片412采用不同電阻率的材料制成，本實施例中優選為不銹鋼、銅鎳合金和鋁合金制成，鋁合金采用7075鋁合金。實施例優選，動子42的連接座422上共設有6片長方形薄片狀的永磁體421，從而使得動子42在橫截面呈梳狀結構，實際使用時，動子42安裝在載運工具50上，通過連接座422與載運工具50固定連接，形成與載運工具50聯動。動子42的永磁體421進入定子41的導體片412區域時，動子42的永磁體421磁極在運動過程中，變化的磁場會在定子41的導體片412內產生渦流電動勢，進而產生渦流電流，并通過導體片412的內阻以熱能方式消耗掉。有下式成立：e=dΦdt=Blv;i=er;]]>在制動過程中動子42速度降低，渦流電動勢會降低，進而造成渦流減小，使得制動力降低，制動效果減弱；為此采用具有不同電阻率的不同材料，在電動勢e降低時選擇較小的電阻r，使得渦流i大小盡可能保持不變，從而更長范圍內保證制動力大小不變。以速度60m/s、距離60m制動為例，通過大量的電磁場有限元計算，最后選取不銹鋼、銅鎳合金和7075鋁合金分別作為渦流制動的定子41的材料，得到渦流制動力隨動子42運動速度變化的特性如圖6，圖6中，實線代表不銹
鋼，短虛線代表銅鎳合金，長虛線代表7075鋁合金。選擇不同材料的導體片412，按不銹鋼25m長，銅鎳合金28.4m長，鋁合金4.1m長組合后，通過仿真計算可以得到，渦流制動力隨制動距離的變化關系如圖7。通過兩圖結果可以看出，采用單獨一種材料，制動力會隨著距離增大不斷降低，而分段采用不同材料后，會保持很長距離內的制動力保持基本不變，得到了較好的更為平穩的控制效果。為了使得動子42具有足夠的強的磁場，永磁體421沿連接座422長度方向設置有若干組，形成矩形陣列式結構。同時永磁體421的數量比導體片412的數量多一個，使得每一個導體片412的兩側都分布有永磁體421，保證每一個導體片412都能處于磁場中，并且位于整個動子42兩側的永磁體421厚度為中間部分的永磁體421厚度的二分之一，使得每個導體片412兩側的磁場強度相同，每個導體片412產生的渦流電動勢、電流相同，并且導體片412產生的熱能均勻，制動效果更好。本專利技術還提供一種直線載運裝置，具體技術方案為：包括載運工具50、運行軌道以及支撐所述運行軌道的U形支座10，U形支座10包括中間的凹槽部12以及位于凹槽部12兩側的支撐部11，支撐部11上方配置所述運行軌道，運行軌道上配置所述載運工具50，U形支座10的凹槽部12中配置有所述的直線電渦流制動裝置40；直線電渦流制動裝置40的連接座422與載運工具50固定連接；凹槽部12中設置有若干個支撐本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種直線電渦流制動裝置(40)，其特征在于，包括定子(41)和動子(42)；定子(41)包括基板(411)以及設置在基板(411)上的若干個沿基板(411)寬度方向等間隔設置的導體片(412)，所述的導體片(412)采用不同電阻率材料制成的多段式結構，且沿制動方向，導體片(412)的電阻率依次減小；動子(42)包括連接座(422)以及設置在連接座(422)上的若干個沿連接座(422)寬度方向等間隔設置的永磁體(421)，分布在兩側邊的永磁體(421)厚度為分布在兩側邊之間的永磁體(421)厚度的二分之一，且永磁體(421)的數量比導體片(412)數量多一個；定子(41)的導體片(412)與動子(42)的永磁體(421)分別插入相互的間隙中。
【技術特征摘要】
1.一種直線電渦流制動裝置(40)，其特征在于，包括定子(41)和動子(42)；定子(41)包括基板(411)以及設置在基板(411)上的若干個沿基板(411)寬度方向等間隔設置的導體片(412)，所述的導體片(412)采用不同電阻率材料制成的多段式結構，且沿制動方向，導體片(412)的電阻率依次減小；動子(42)包括連接座(422)以及設置在連接座(422)上的若干個沿連接座(422)寬度方向等間隔設置的永磁體(421)，分布在兩側邊的永磁體(421)厚度為分布在兩側邊之間的永磁體(421)厚度的二分之一，且永磁體(421)的數量比導體片(412)數量多一個；定子(41)的導體片(412)與動子(42)的永磁體(421)分別插入相互的間隙中。2.根據權利要求1所述的直線電渦流制動裝置(40)，其特征在于，定子(41)采用基板(411)與導體片(412)一體成型的結構。3.根據權利要求1所述的直線電渦流制動裝置(40)，其特征在于，沿制動方向，導體片(412)采用不銹鋼、銅鎳合金和鋁合金材料制成的分段式結構。4.根據權利要求1所述的直線電渦流制動裝置(40)，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王遠波，陸可，郭冀嶺，張霆，張松，王家璐，
申請(專利權)人：成都茂源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。