一种磁涡流减速轮

技术领域

本发明涉及减速轮领域，特别涉及一种磁涡流减速轮。

背景技术

管轨式滑道车是景区、游乐场所中较为常见的娱乐设施。滑道车在从高处向低处滑行的过程中，由于重力加速度的影响，滑道车的速度会越来越快，若是速度过快，则很容易使滑道车发生侧翻，因此需要一个减速装置来限制滑道车的速度。

传统的减速轮是通过车轮转动时的离心力，使车轮内部的离合片打开，从而对车轮的速度进行限制。然而，首先，离合片被打开时，需要车轮的转速达到一个较高的值，且只有车轮的转速越快，离合片对车轮转速的限制更大。第二，由于离合片对车轮的限速由离合片与车轮的摩擦开实现的，摩擦会导致离合片和车轮的磨损，从而使离合片在一段时间后即需要进行更换。针对以上问题，以下提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁涡流减速轮，具有通过磁涡流的原理，将合页块打开，从而对车轮进行限速，且合页块与车轮之间通过磁力进行限速，不会导致合页块被磨损的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种磁涡流减速轮，包括车轮和轮轴，所述轮轴上设有减速机构，所述减速机构包括强磁块和金属块，所述强磁块固定在车轮的内壁上，若干所述强磁块的N极与S极连接的直线平行于轮轴的中心轴线，若干所述强磁块均形成一个独立的强磁场，所述金属块的一端转动连接于轮轴上，所述金属块位于若干强磁块围绕而成的磁场圈内，且所述金属块的外缘与强磁块之间有间距，所述金属块为非磁性金属，所述金属块与轮轴的连接处设有复位机构，所述复位机构用于复位金属块。

作为优选，所述复位机构包括弹簧和限位块，所述限位块卡接在轮轴上，所述弹簧位于金属块与限位块之间，所述弹簧的两端分别抵在金属块和限位块上，所述弹簧用于复位金属块。

作为优选，所述金属块包括合页块与铜块，所述合页块与铜块均为弧形，所述合页块卡接于铜块的内壁上，所述合页块与铜块的电阻率不同，所述合页块与铜块之间形成闭合回路。

作为优选，所述车轮的两侧设有轮盖，所述轮盖上设有紧固件，所述轮盖通过紧固件固定在车轮的两侧，所述轮盖用于保护车轮内部零件。

作为优选，所述紧固件为螺丝。

作为优选，所述轮轴上设有单向轴承，所述轮轴插接在单向轴承的内缘处，且与单向轴承的内缘固定连接，所述单向轴承的外缘与轮盖的内壁固定连接，所述单向轴承用于防止车轮反向转动。

作为优选，所述车轮的外侧套设有轮套，所述轮套表面设有防滑纹。

本发明的有益效果为：滑车静止不动或低速运动时，车轮内的铜块在弹簧的作用下为向心闭合状态，与车轮内壁上的强磁块保持最大间隙，此时金属块上不产生磁场，不对车轮产生阻力。当滑车下滑车轮到一定转速时，因为车轮内壁磁力的影响使得弹簧压缩，铜块和合页块打开，此时铜块跟车轮内壁强磁圈间隙变小，金属块上产生的磁场对车轮内壁的阻力增大，从而达到减速的效果。当转速减慢后，铜块和合页块在弹簧力作用下又回到闭合状态。轮内还装有单向轴承，使滑道车在上坡时不会出现下滑现象。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的横向剖视图；

图3为实施例的纵向剖视图。

附图标记：1、车轮；2、轮轴；3、强磁块；4、金属块；5、弹簧；6、限位块；7、合页块；8、铜块；9、轮盖；10、紧固件；11、单向轴承；12、轮套。

具体实施方式

以下所述仅是本发明的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本发明思路下的技术方案应当属于本发明的保护范围。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和图2所示，一种磁涡流减速轮，包括车轮1和轮轴2，轮轴2上设有减速机构，减速机构包括强磁块3和金属块4。强磁块3为长方体形的永磁铁，长方体强磁块3最长边的两端分别为强磁铁的N极和S极。强磁块3的侧面固定在车轮1的内壁上，若干所述强磁块3的N极与S极连接的直线平行于轮轴2的中心轴线。若干个强磁块3围绕成一个圆形，每个强磁块3都会形成一个独立的强磁场。

如图2和图3所示，金属块4呈弧形，两块金属块4的一端转动连接于轮轴2上，当金属块4的另一端受力时，可以绕着连接点转动，使金属块4的一端向着远离轮轴2的一侧移动，该状态称为金属块4的打开状态。金属块4与轮轴2连接的一端设有弹簧5和限位块6，限位块6卡接在轮轴2上，弹簧5位于金属块4与限位块6之间，当金属块4从最初的状态变为打开状态时，金属块4与轮轴2的连接端会将弹簧5压缩，使弹簧5处于形变状态。当使金属块4打开的力减弱或消失时，金属块4会在弹簧5弹力的作用下，逐渐减小打开状态的幅度，最终使金属块4复归到最初的闭合状态。

如图1和图3所示，两块金属块4位于若干强磁块3围绕而成的磁场圈内，金属块4固定在轮轴2上，强磁块3固定在车轮1上，当车轮1与轮轴2之间发生相对转动时，金属块4能够切割若干强磁场中的磁感线。金属块4包括合页块7与铜块8，合页块7也采用金属材质，与铜块8之间形成了闭合回路，当铜块8切割磁感线时，会在铜块8上产生感应电流。此外，车轮1与轨道之间的摩擦，会在车轮1上产生大量的热能。根据能量守恒定律，车轮1上产生的热能也由车轮1的机械能转化而来，消耗了部分车轮1的机械能，且电能也由机械能做工转化而来，因此会进一步消耗使车轮1转动的机械能，从而减小了车轮1的转速，达到限速的效果。

如图3所示，通电导体周围会产生磁场，因此金属块4上会产生感应磁场，感应磁场的磁场方向与强磁块3产生的强磁场的磁场方向不在同一方向，因此感应磁场与强磁场之间会相互作用，阻碍其原有的运动状态。

如图1和图3所示，将车辆作为参考系，由于轮轴2的两端直接与外界的车体固定，与车体之间保持相对静止，由车轮1一直转动导致感应磁场的产生。因此新产生的感应磁场会对强磁场产生一个阻碍其转动的力，该里通过磁场作用到强磁块3上，并最终传递到车轮1上，因此使车轮1的速度降低。

如图1所示，车轮1的两侧设有轮盖9，轮盖9通过紧固件10固定在车轮1上，紧固件10一般采用螺丝，也可使用其他紧固件10，如螺钉，钉子之类。轮盖9将车轮1的两侧封闭，防止外界的物体进入，从而保护车轮1内部的零件不受损坏。

如图1和图2所示，轮轴2上设有单向轴承11，轮轴2与单向轴承11的内缘固定连接，单向轴承11的外缘与轮盖9的内壁固定连接。单向轴承11的存在，能够防止轮盖9与轮轴2之间发生反向转动。由于轮轴2连接在车辆上，轮盖9固定在车轮1上，因此能够防止车轮1反向转动，防止倒车。

如图1所示，车轮1的外侧套设有轮套12，轮套12表面设有防滑纹，防滑纹能够增加轮套12的摩擦系数，使车轮1在滚动时不易打滑，增加安全性。

工作原理：将车轮1安装在滑道车上，滑道车在静止不动或低速运动时，车轮1内部的铜块8在弹簧5的作用下，呈现出向心闭合的状态，铜块8离车轮1内壁的强磁块3保持在最远的状态，此时，金属块4不对车轮1产生限速效果。

当车轮1的转速达到一定的转速后，金属块4会被打开，金属块4的一端靠近强磁块3，使金属块4整体切割磁感线的范围增大，金属块4上产生感应电流，从而使金属块4周围产生感应磁场，感应磁场会对强磁块3产生一个阻力。当车轮1和强磁块3的转速越大，感应磁场越强，感应磁场对强磁块3产生的阻力也就越大。该阻力会作用在强磁块3上，并传递到车轮1上，使车轮1的转速降低。车轮1的转速越快，对其的阻碍就越大，达到了对车轮1的限速效果，保证了轨道车的安全。

车轮1的转速越快，金属块4一端被打开的幅度越大，单位时间内切割的磁感线越多，从而产生更大的感应电流和感应磁场，最终会产生更大的阻力来限制车轮1的转速。

当转速减慢后，金属块4的一端在弹簧5弹力的作用下又回到闭合状态。轮内还装有单向轴承11，使滑道车在上坡时不会出现下滑现象。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。