永磁悬浮承载设施

技术领域

本发明涉及游乐设施技术领域，具体地涉及一种永磁悬浮承载设施。

背景技术

滑沙、滑冰、滑雪和滑草等类似的新兴运动，利用沙子、冰雪和草地动摩擦因数小，游玩者乘坐滑板从高处滑下，是一项充满刺激和趣味性的运动。但是这类户外运动受到环境条件的限制，如滑沙和滑草需要有光滑的沙坡和草坡，滑冰和滑雪则受季节的影响，对于少冰少雪地区来说，造冰造雪运营及维护成本都很高。

传统的滑板结构比较简易，游玩者乘坐在滑板上，两手撑在板壁上，双脚蹬住前沿，身体微微向前倾，下滑到滑坡底部，缺少扶手脚踏等结构，单纯靠用户自身来维持在滑板上的稳定，同时无论是滑沙，滑草还是滑雪，坡道都不是完全光滑的，在滑行的过程中并不平稳，且在向下滑行的过程中没有导向作用，滑行方向不易掌控，且没有制动系统，当滑行过程中遇到沙砾石头或者重心失稳，容易导致失控翻倒，存在安全隐患。基于以上问题提出了一种永磁悬浮承载设施。

采用磁悬浮技术，将摩擦力降到最低，使滑行过程更加刺激，能够提升游玩者的体验；并且设置制动机构和安全保障机构，大幅提高滑行过程中的安全性；且不受环境因素的制约，只需要有场地，就可以铺设滑轨；整套设施的运行维护成本低，安全绿色节能，同时将磁悬浮同滑板运动结合，能够大大提升游乐活动的趣味性、新奇性、安全性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种永磁悬浮承载设施，该永磁悬浮承载设施用以解决上述的现有游乐设施安全性低，存在安全隐患，且运营及维护成本高的缺点。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种永磁悬浮承载设施，包括：

支撑体，所述支撑体上倾斜设置有内凹轨道，所述内凹轨道的底面沿内凹轨道的延伸方向设置有至少一根永磁路轨，所述内凹轨道的两个侧壁沿内凹轨道的延伸方向相对设置有导向凹槽；

滑板，用于承载乘员，所述滑板能够在永磁悬浮力的作用下悬浮于内凹轨道内并在重力的作用下沿内凹轨道的延伸方向移动；

多组车载磁体，设置在所述滑板的下端面，与对应的永磁路轨位置相对以产生永磁悬浮力；

多个减震导向机构，相对设置在所述滑板的两侧，所述减震导向机构能够在所述滑板偏离预设行驶位置时通过挤压对应的导向凹槽以限制滑板的横向位移，并用于减少滑板在移动过程中的振动；

制动机构，设置在所述滑板上，所述制动机构通过挤压所述导向凹槽实现滑板的减速。

可选的，所述永磁悬浮承载设施还包括：

安全保障机构，设置在所述滑板的上端面，用于避免乘员在滑板移动过程中从滑板上跌落。

可选的，所述安全保障机构包括：

沿滑板的长度方向依次设置在所述滑板的上端面的扶手基座和靠椅；

所述扶手基座上朝向所述靠椅倾斜设置有握把；

所述靠椅上设置有用于固定乘员的安全带。

可选的，所述滑板的端面上在所述扶手基座与所述靠椅之间倾斜设置有贯穿口，所述贯穿口靠近所述扶手基座。

可选的，所述制动机构包括：

制动踏板，所述制动踏板的活动端转动设置在所述滑板的上端面；

导轨，沿滑板的长度方向设置在所述滑板的下端面，所述导轨上套设有滑块，所述滑块通过穿过所述贯穿口的连接杆与制动踏板的自由端转动连接；

两根制动杆，两根制动杆的活动端分别转动设置在所述滑板的下端面，两根制动杆的自由端设置有摩擦部，两根制动杆分别通过对应的拉杆与滑块连接，所述摩擦部位于对应的导向凹槽内，所述摩擦部能够通过挤压对应的导向凹槽实现滑板的减速。

可选的，所述制动机构还包括：复位弹簧，所述复位弹簧的两个端部分别连接制动踏板和滑板的上端面。

可选的，所述制动踏板上设置有防滑垫。

可选的，每一减震导向机构包括：

固定杆，所述固定杆的一端端部与滑板固定，另一端端部可转动连接活动杆的转动端，所述活动杆的自由端转动设置有滚轮，所述滚轮能够在所述导向凹槽内滚动以限制滑板的横向位移；

减震弹簧，所述减震弹簧的一端与所述固定杆固定，另一端与所述活动杆固定，用于减小滑板在移动过程中的振动。

可选的，所述永磁路轨和所述车载磁体按海尔贝克阵列排布。

可选的，所述永磁路轨和所述车载磁体按横向磁通永磁阵列排布，且所述永磁路轨与对应的车载磁体相互无接触啮合。

本技术方案采用永磁悬浮技术实现滑板的零功率悬浮，减小摩擦，使滑板滑行过程平稳；并通过设置的减震导向机构对滑板进行限位，同时减小滑板在滑行过程中的振动，提高舒适性；设置制动机构，便于乘员控制滑板滑行的速度，通过设置的减震导向机构和制动机构结合导向凹槽能够保证滑板被限制在内凹轨道内，避免滑板在滑行过程中滑板失控，飞出内凹轨道，提高安全性能；另外，本技术方案结构简单，使用寿命长，运行维护成本低，能够在不同场合进行安装，具有较大的运用前景。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明提供的永磁悬浮承载设施的整体结构示意图；

图2是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构示意图；

图3是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构俯视图；

图4是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构仰视图；

图5是本发明提供的永磁悬浮承载设施的滑板的结构示意图；

图6是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第一种永磁路轨的结构示意图图；

图7是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第二种永磁路轨的结构示意图图；

图8是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第二种永磁路轨与车载磁体的位置关系示意图；

图9是本发明提供的另一种实施方式中永磁悬浮承载设施的部分结构示意图；

图10是本发明提供的另一种实施方式中永磁悬浮承载设施的局部放大示意图。

附图标记说明

1-支撑体； 2-滑板； 3-车载磁体；

4-减震导向机构； 5-制动机构； 6-安全保障机构；

7-安装部； 8-防护檐； 11-内凹轨道；

12-永磁路轨； 13-导向凹槽； 21-贯穿口；

41-固定杆； 42-活动杆； 43-滚轮；

44-减震弹簧； 51-制动踏板； 52-导轨；

53-滑块； 54-连接杆； 55-制动杆；

56-摩擦部； 57-拉杆； 58-复位弹簧；

59-辅助复位弹簧； 61-扶手基座； 62-靠椅；

63-握把； 64-安全带； 511-防滑垫。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供的永磁悬浮承载设施的整体结构示意图；图2是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构示意图；图3是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构俯视图；图4是本发明提供的永磁悬浮承载设施的部分结构仰视图；图5是本发明提供的永磁悬浮承载设施的滑板的结构示意图；图6是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第一种永磁路轨的结构示意图图；图7是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第二种永磁路轨的结构示意图图；图8是本发明提供的永磁悬浮承载设施的第二种永磁路轨与车载磁体的位置关系示意图；图9是本发明提供的另一种实施方式中永磁悬浮承载设施的部分结构示意图；图10是本发明提供的另一种实施方式中永磁悬浮承载设施的局部放大示意图。如图1-5所示，本实施例提供一种永磁悬浮承载设施，包括：

支撑体1，所述支撑体1上倾斜设置有内凹轨道11，所述内凹轨道11的底面沿内凹轨道11的延伸方向设置有至少一根永磁路轨12，所述内凹轨道11的两个侧壁沿内凹轨道11的延伸方向相对设置有导向凹槽13；

滑板2，用于承载乘员，所述滑板2能够在永磁悬浮力的作用下悬浮于内凹轨道11内并在重力的作用下沿内凹轨道11的延伸方向移动；

多组车载磁体3，设置在所述滑板2的下端面，与对应的永磁路轨12位置相对以产生永磁悬浮力；

多个减震导向机构4，相对设置在所述滑板2的两侧，所述减震导向机构4能够在所述滑板2偏离预设行驶位置时通过挤压对应的导向凹槽13以限制滑板2的横向位移，并用于减少滑板2在移动过程中的振动；

制动机构5，设置在所述滑板2上，所述制动机构5通过挤压所述导向凹槽13实现滑板2的减速。

具体地，所述支撑体1可以采用多根支撑架搭建，且支撑架1上设置内凹轨道11，所述支撑架1与内凹轨道11可以一体成型设置，所述内凹轨道11可以设置为倾斜的U型结构且开口向上，使得滑板2能够悬浮在内凹轨道11中，所述滑板2可设置为椭圆形、方形等结构；车载磁体3采用模块化设置，方便安装与拆卸，且车载磁体3的数量由永磁路轨12的数量确定，每一组车载磁体3均包含多个永磁铁，当在内凹轨道11的底面上仅设置一条永磁路轨12时，在滑板2的下端面依次设置至少两组车载磁体3，且车载磁体3间隔分布在滑板2下端面的前端和后端，保证滑板2受力均匀；当在内凹轨道11的底面上设置两条永磁路轨12时，在滑板2的下端面依次设置至少四组车载磁体3，且两组车载磁体3间隔分布在滑板2下端面的前端的两侧，两个车载磁体3间隔分布在滑板2下端面的后端的两侧，以保证滑板2受力均匀，并且，每一车载磁体3为包含多个永磁铁的磁阵列；所述内凹轨道11可根据需要设计成弯曲结构的轨道，提升游玩的趣味性；滑板2可采用耐磨损的塑料，提高使用寿命。

在本实施方式中，所述导向凹槽13可以设置为两个，包括相对设置的第一导向凹槽和第二导向凹槽，且多个减震导向机构4能够挤压对应的第一导向凹槽限制滑板2的横向位移和减少滑板2在移动过程中的振动；制动机构5，能够挤压第二导向凹槽以实现滑板2的减速。

进一步地，所述永磁悬浮承载设施还包括：

安全保障机构6，设置在所述滑板2的上端面，用于避免乘员在滑板2移动过程中从滑板2上跌落。

具体地，滑板2用于承载乘员，乘员坐立与滑板2的上端面，在移动过程中，存在乘员从滑板2上跌落的可能性，因此，在滑板2的上端面设置安全保证机构6，避免乘员在滑板2移动过程中从滑板2上跌落，导致乘员受伤，增强项目的安全性。

进一步地，所述安全保障机构6包括：

沿滑板2的长度方向依次设置在所述滑板2的上端面的扶手基座61和靠椅62；

所述扶手基座61上朝向所述靠椅62倾斜设置有握把63；

所述靠椅62上设置有用于固定乘员的安全带64。

具体地，安全保证机构6包括沿滑板2的长度方向依次设置的扶手基座61和靠椅62，所述扶手基座61上倾斜设置握把63，所述靠椅62上设置有安全带64；乘员乘坐在滑板2的扶手基座61和靠椅62之间，乘员的脚靠近扶手基座61，乘员的背部抵靠在靠椅62上，并且，正确佩戴好安全带64，双手握住握把63，身体向前倾斜或由工作人员向前推动乘员，使得滑板2及乘员在重力的作用下向前移动。设置的握把63和安全带64相互配合，能够有效的限制乘员的位置，保证乘员的安全。

进一步地，所述滑板2的端面上在所述扶手基座61与所述靠椅62之间倾斜设置有贯穿口21，且所述贯穿口21靠近所述扶手基座61。具体地，所述贯穿口21的为倾斜的长方体形状，且倾斜方向朝向所述靠椅62.

进一步地，所述制动机构5包括：

制动踏板51，所述制动踏板51的活动端转动设置在所述滑板2的上端面；

导轨52，沿滑板2的长度方向设置在所述滑板2的下端面，所述导轨52上套设有滑块53，所述滑块53通过穿过所述贯穿口21的连接杆54与制动踏板51的自由端转动连接；

两根制动杆55，两根制动杆55的活动端分别转动设置在所述滑板2的下端面，两根制动杆55的自由端设置有摩擦部56，两根制动杆55分别通过对应的拉杆57与滑块53连接，所述摩擦部56位于对应的导向凹槽13内，所述摩擦部56能够通过挤压对应的导向凹槽13实现滑板2的减速。

具体地，设置制动机构5便于乘员根据实际情况进行制动，从而控制滑板2的速度，在本实施方式中，制动机构5包括：制动踏板51，所述制动踏板51的活动端(即下端端部)通过销轴转动设置在所述滑板2的下端面，且靠近所述贯穿口21，所述制动踏板51的朝向扶手基座61具有一定的倾斜角度，在贯穿口21下方的滑板2下端面沿滑板2的长度方向设置导轨52，所述导轨52可设置为圆形导轨，并在所述导轨52上设置滑块53，所述滑块53设置为圆形套筒结构，更进一步地可以设置为直线轴承，以减小接触部位的摩擦力，滑块53上端面通过连接杆54与制动踏板51的自由端连接，且连接杆54两端与滑块53和制动踏板51的连接部位均采用销轴连接；另外，在滑板2的下端部通过销轴相对设置两根制动杆55，两根制动杆55可位于滑板2对的中部，或者设置两组制动杆55并分布在滑板2的两端部，每一制动杆55的自由端可拆卸设置有摩擦部56，摩擦部56可以采用耐摩擦的橡胶等，且滑块53通过拉杆57与每一所述制动杆55连接，且连接部位通过销轴实现转动连接，所述制动杆55上的连接位置靠近所述摩擦部56，通过乘员踩踏制动踏板51，带动滑块53沿导轨52向前移动，通过拉杆57拉动制动杆55使摩擦部56接触对应的导向凹槽13，通过挤压增大接触部位的摩擦力，实现滑板2的减速。

进一步地，所述制动机构5还包括：复位弹簧58，所述复位弹簧58的两个端部分别连接制动踏板51和滑板2的上端面。

具体地，乘员在踩踏制动踏板51进行滑板2的减速后，需要继续向前行走，此时，需要将制动杆55收回，减小滑板2的摩擦力，因此，设置复位弹簧58，使得制动踏板51回复到初始位置上，从而带动制动杆55收缩，复位弹簧58的两端端部分别连接制动踏板51和制动踏板51下方的滑板2的上端面。

进一步地，制动踏板51上设置有防滑垫511，增大脚底与制动踏板51之间的摩擦力，避免滑脱，更进一步地，所述制动踏板51上可设置限位罩，使得乘员在乘坐滑板2时，乘员的前脚掌放置于制动踏板51的限位罩内，有效防止滑脱。

进一步地，每一减震导向机构4包括：

固定杆41，所述固定杆41的一端端部与滑板2固定，另一端端部可转动连接活动杆42的转动端，所述活动杆42的自由端转动设置有滚轮43，所述滚轮43能够在所述导向凹槽13内滚动以限制滑板2的横向位移；

减震弹簧44，所述减震弹簧44的一端与所述固定杆41固定，另一端与所述活动杆42固定，用于减小滑板2在移动过程中的振动。

具体地，在滑板2移动过程中，通过设置的减震导向机构4实现对滑板的导向、限位以及减震，本实施方式中，设置四个减震导向机构4，其中，两个减震导向机构4相对设置在滑板2的前端，两个减震导向机构4相对设置在滑板2的后端，每一减震导向机构4包括：设置在滑板2的侧壁上的固定杆41，固定杆41的端部可转动连接活动杆42的转动端，所述活动杆42的自由端转动设置有滚轮43，所述滚轮43能够在所述导向凹槽13内滚动以限制滑板2的横向位移，并实现导向，并且，为了减小滚轮43滚动过程中产生的振动出传递至滑板2，在固定杆41与所述活动杆42之前设置减震弹簧44。

进一步地，如图6所示，所述永磁路轨12和所述车载磁体3均按海尔贝克阵列排布，永磁路轨12设置为两根，且车载磁体3位于永磁路轨12上方，相互之间不接触，并存在一定的悬浮间隙。

进一步地，如图7-8所示，所述永磁路轨12和所述车载磁体3按横向磁通永磁阵列排布，且所述永磁路轨12与对应的所述车载磁体3相互无接触啮合。更具体地，每一永磁路轨12包括按横向磁通永磁阵列排布的多根磁条，磁条的数量为n，车载磁体3同样包括按横向磁通永磁阵列排布的多根磁条，数量为n+1，车载磁体3中磁条的数量相比永磁路轨12中磁条的数量多一根，并且，每一根磁条的两个侧面从上至下极性交替变化，且相邻的两个磁条处于同一水平位置上的磁条侧面的极性相反，永磁路轨12中磁条组成的磁阵列与对应的车载磁体3中磁条组成的磁阵列相互无接触啮合，使得永磁路轨12与车载磁体3之间形成多个切力悬浮关系，实现滑板的稳定悬浮，具体原理为MAS制磁悬浮列车。

如图9-10所示，在另一种实施方式中，在滑板2的下端面上沿滑板2的长度方向设置两个安装部7，所述安装部7的下端面用于安装车载磁体3，并且，在每一安装部7的相对侧面上设置一个减震导向机构4，制动机构5设置在两个安装部7之间，且使得制动机构5的制动杆55和摩擦部56与减震导向机构4的滚轮43均处于同一水平位置上且均位于一个导向凹槽13内；另外，为了保证乘员的安全，在滑板2的上端面的设置具有预设高度的防护檐8，对乘员进行保护。图10为另一种实施方式中永磁悬浮承载设施的部分结构的仰视图，为了保证乘员松开制动踏板51后，制动杆55能够回缩，在导轨52上套设辅助复位弹簧59，所述辅助复位弹簧59的自由端与滑块53固定，所述辅助复位弹簧59的自由端与滑板2固定，滑块53在连接杆54的带动下向前运动，带动制动杆55向外伸出，使摩擦部56接触导向凹槽13实现摩擦减速，此时，辅助复位弹簧59处于拉伸状态，当不需要制动时，松开制动踏板51，辅助复位弹簧59回缩，恢复到原有形变，辅助滑块53向初始位置收回，使摩擦部56脱离导向凹槽13。

在另一种实施方式中，辅助复位弹簧还可以设置在滑块53与滑板2之间，所述辅助复位弹簧设置为两个，且分别位于导轨52的两侧且与导轨52平行，辅助复位弹簧的自由端固定在滑块53上，辅助复位弹簧的固定端固定在滑板2的下端面，通过辅助复位弹簧的拉绳，实现滑块53的复位，从而辅助实现制动杆55上的摩擦部56脱离导向凹槽13。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。