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磁悬浮车轮及汽车


技术摘要:
本发明公开了一种磁悬浮车轮,包括:外轮胎、内轮毂、牵引系统和悬浮系统,外轮胎包括胎圈和环形钢槽,胎圈环绕在环形钢槽的外圈;内轮毂设置在环形钢槽内并且与环形钢槽之间留有气隙;牵引系统包括动子和定子绕组,环形钢槽的内壁中间位置开设有一圈凹槽,动子固定在  全部
背景技术:
现有汽车的轮胎与车体之间采用刚性连接,并且汽车轮胎单一依靠汽车发动机传 输的动力转动,动力输出性能一般。此外行驶时轮胎与地面的摩擦导致的震动以及噪音直 接通过传动轴传导到车内,导致噪音大、颠簸感强、平稳性差。
技术实现要素:
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种磁 悬浮车轮及汽车,能够实现车内的低噪音,并且能够大大减少乘客的颠簸感,平稳性好、动 力输出性能好。 根据本发明实施例的磁悬浮车轮,包括:外轮胎,所述外轮胎包括胎圈和环形钢 槽,所述胎圈环绕在环形钢槽的外圈;内轮毂,所述内轮毂设置在环形钢槽内并且与环形钢 槽之间留有气隙;牵引系统,所述牵引系统包括动子和定子绕组,环形钢槽的内壁中间位置 开设有一圈凹槽,所述动子固定在凹槽内,所述定子绕组均匀分布在内轮毂的外圈一周,所 述定子绕组用于通过三相电流产生交变磁场,所述动子用于感应交变磁场带动外轮胎转 动;悬浮系统,所述悬浮系统包括悬浮线圈、间隙传感器和悬浮控制器,所述悬浮线圈设置 在内轮毂内部以用于在内轮毂和环形钢槽之间提供悬浮力,所述间隙传感器均匀分布在内 轮毂的外圈上以用于检测内轮毂和环形钢槽之间的悬浮间隙,所述悬浮控制器分别与间隙 传感器和悬浮线圈电性连接,所述悬浮控制器用于通过悬浮间隙信息控制输入悬浮系统的 电流来保证内轮毂和外轮胎之间间隙的稳定。 根据本发明实施例的磁悬浮车轮,至少具有如下技术效果: 本发明实施方式在轮胎内集成有牵引系统和悬浮系统,悬浮系统中的悬浮线圈产 生的直流磁路在环形钢槽形成直流闭合磁路,环形钢槽与轮毂电磁铁磁场相互作用产生悬 浮力,悬浮控制器通过间隙传感器反馈的信号获取外轮胎和内轮毂之间的间隙,并通过控 制输入给悬浮线圈的电流保证轮毂与外轮胎之间的间隙保持在一定范围之内。牵引系统中 由定子绕组产生的交变磁场感应在动子中从而带动外轮胎转动,具有以下优点 1、在每个轮胎内设置单独的牵引系统,通过定子绕组产生的交变磁场带动外轮胎 内嵌的动子转动,相当于每个轮胎内都配置了一个牵引电机,一个车辆上安装四个轮胎,相 当于由四台牵引电机同时驱动,动力输出性能好。 2、轮胎与轮毂无连接,行驶过程中轮胎与地面的胎噪声音无法通过传动轴等刚性 连接传导到车内,噪音小。 3、内轮毂内配置单独的悬浮系统,保证外轮胎与内轮毂之间保持稳定的悬浮间 隙,平稳性好。 4、轮胎通过纯电动驱动,没有联动轴承、驱动轴承、差速器装置等设备,大大提高 3 CN 111591124 A 说 明 书 2/4 页 了车辆驱动效率。 5、轮胎与轮毂无连接,轮胎拆解简单,便于维修维护。 根据本发明的一些实施例,所述悬浮系统还包括与悬浮控制器电性连接的导向线 圈,所述导向线圈设置在内轮毂内部中间水平线的前端和后端以用于提供前后的悬浮力抵 消加速和减速过程中的惯性力。 根据本发明的一些实施例,所述悬浮线圈位于内轮毂内部的上半区域。 根据本发明的一些实施例,所述内轮毂的侧边设置有竖直且延伸至外轮胎两侧的 横向止档,以用于对外轮胎进行横向的限位。 根据本发明的一些实施例,所述动子为铝感应板。 根据本发明的一些实施例,所述动子与内轮毂之间的距离小于等于环形钢槽内轮 毂之间的距离。 根据本发明的一些实施例,所述动子与环形钢槽的内壁之间设置有第一隔磁层以 避免磁路干扰。 根据本发明的一些实施例,所述定子绕组与内轮毂的之间设置有第二隔磁层以避 免磁路干扰。 根据本发明实施例的磁悬浮汽车,包括汽车本体和安装在汽车本体上的车轮,所 述车轮为上述任一项所述的磁悬浮车轮。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解,其中: 图1为本发明实施例中磁悬浮车轮的侧面结构原理图; 图2为本发明实施例中磁悬浮车轮直线行驶时的一种正面剖视图; 图3为本发明实施例中磁悬浮车轮直线行驶时的另一种正面剖视图; 图4为本发明实施例中磁悬浮车轮拐弯时的正面剖视图; 图5为本发明实施例中磁悬浮车轮拐弯时的受力分析示意图; 图6为本发明实施例中磁悬浮车轮顶面的结构原理图。 附图标号 外轮胎100、胎圈110、环形钢槽120、内轮毂200、横向止档210、动子310、定子绕组 320、悬浮线圈410、间隙传感器420。
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