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CN107681867B - 一种直线电机 - Google Patents

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CN107681867B
CN107681867B CN201711167255.7A CN201711167255A CN107681867B CN 107681867 B CN107681867 B CN 107681867B CN 201711167255 A CN201711167255 A CN 201711167255A CN 107681867 B CN107681867 B CN 107681867B
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种直线电机，包括：一支撑座，其包括一底座和设置在所述底座两端部的一对侧板，所述底座上设置有一直线滑轨；设置在所述侧板上且位于所述底座正上方用于安装定子的一钢管；一套设在所述钢管上且内置有线圈的动子；以及一连接所述支撑座和所述动子的拖链；其中，所述动子的底端面上固定设置有一与所述直线滑轨配合的滑块，所述钢管为中空圆管，所述钢管的中空腔内设置有多个磁性相反的第一磁块和第二磁块，所述第一磁块和所述第二磁块相间分布。本发明具有推力大、效率高、响应快的优点。

Description

一种直线电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种直线电机。
背景技术
传统直线运动是由旋转电机通过同步带、螺杆或滚珠丝杆转换来间接实现的，而机械传动响应较慢且滞后，存在一定的跟踪误差，也影响系统的传动刚度，机械传动的磨损和噪音等都是间接传动在高速精密自动化设备的技术瓶颈。
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，不需要任何中间转换机构的传动装置。由直线电机构成的直接驱动技术取消了电机与负载之间的中间环节，将电机与工作台之间的传动链缩短为零，避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力及刚性不足等缺点，广泛应用于高端自动化设备、数控机床等领域。但是现有直线电机的定子部分是固定设置在底座上的，其存在的缺点是：推力小、效率低、响应慢，因此，有必要予以改进。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种直线电机，其具有推力大、效率高、响应快的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直线电机，包括：一支撑座，其包括一底座和设置在所述底座两端部的一对侧板，所述底座上设置有一直线滑轨；设置在所述侧板上且位于所述底座正上方用于安装定子的一钢管；一套设在所述钢管上且内置有线圈的动子；以及一连接所述支撑座和所述动子的拖链；其中，所述动子的底端面上固定设置有一与所述直线滑轨配合的滑块，所述钢管为中空圆管，所述钢管的中空腔内设置有多个磁性相反的第一磁块和第二磁块，所述第一磁块和所述第二磁块相间分布。
优选的，所述底座的中央成型有一用于安装所述直线滑轨的凹槽，所述凹槽沿所述底座的长度方向延伸。
优选的，所述直线滑轨的长度为所述底座长度的4/5，所述直线滑轨的端部与所述侧板之间预留有一间距。
优选的，所述第一磁块（41）和所述第二磁块（42）均倾斜设置在所述钢管（40）的中空腔内，且所述第一磁块（41）和所述第二磁块（42）相互平行设置。
优选的，所述第一磁块（41）与所述动子（50）运行方向之间所形成的夹角为a，且所述夹角a的取值范围为135°~150°。
优选的，所述夹角a的取值为142.5°。
优选的，所述第一磁块和所述第二磁块之间还设置有分隔件，所述第一磁块和所述第二磁块分别与所述分隔件相抵靠。
优选的，所述分隔件呈椭圆环状，所述分隔件的外圈与所述钢管的内圈相接触，所述钢管内圈直径、所述分隔件内圈长轴以及所述分隔件外圈长轴之比为1:6/5:7/5，所述钢管内圈直径、所述分隔件内圈短轴以及所述分隔件外圈短轴之比为1:1:6/5，所述分隔件的厚度为所述钢管长度的1/95。
优选的，所述动子上具有一电连接端，所述电连接端上插设有连接线插头，其中，所述电连接端的一侧壁上成型有一卡块，所述动子上枢接有一与所述卡块相配合的用于将所述连接线插头紧固在所述动子上的卡钩。
优选的，所述拖链的一端通过连接件紧固在所述底座上、另一端通过连接件与所述动子固连。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的直线电机，其在底座上安装有钢管，通过在钢管的中空腔内设置定子、将动子套设在所述钢管上，增大了电机的推力且电机的响应速度快，有效的提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明所述直线电机的第一视角的结构示意图；
图2是本发明所述直线电机的第二视角的结构示意图；
图3是本发明所述直线电机的钢管的内部结构示意图；
图4是本发明所述直线电机的动子的结构示意图。
图中：10、底座；20、直线滑轨；30、侧板；40、钢管；41、第一磁块；42、第二磁块；43、分隔件；50、动子；51、滑块；52、卡块；53、卡钩；60、拖链；70、连接线插头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图2所示，本发明提供了一种直线电机，包括：一支撑座，其包括一底座10和设置在所述底座10两端部的一对侧板30，所述底座10上设置有一直线滑轨20；设置在所述侧板30上且位于所述底座10正上方用于安装定子的一钢管40；一套设在所述钢管40上且内置有线圈的动子50；以及一连接所述支撑座和所述动子50的拖链60；其中，所述动子50的底端面上固定设置有一与所述直线滑轨20配合的滑块51；所述钢管40为中空圆管，所述钢管40的中空腔内设置有多个磁性相反的第一磁块41和第二磁块42，所述第一磁块41和所述第二磁块42相间分布；所述拖链60的一端通过连接件紧固在所述底座10上、另一端通过连接件与所述动子50固连。
本发明中，所述底座10的中央成型有一用于安装所述直线滑轨20的凹槽（图未示），所述凹槽沿所述底座10的长度方向延伸。所述直线滑轨20的长度为所述底座10长度的4/5，所述直线滑轨20的端部与所述侧板30之间预留有一间距，所述间距能够有效防止所述动子50与所述侧板30发生碰撞。
如图3所示，所述第一磁块41和所述第二磁块42倾斜设置在所述钢管40的中空腔内，所述第一磁块（41）和所述第二磁块（42）均倾斜设置在所述钢管（40）的中空腔内，且所述第一磁块（41）和所述第二磁块（42）相互平行设置；所述第一磁块（41）与所述动子（50）运行方向之间所形成的夹角为a，且所述夹角a的取值范围为135°~150°；优选的，所述夹角a的取值为142.5°。，以增大电机的推力，且缩短电机的响应速度，有效提高电机的使用性；所述第一磁块41和所述第二磁块42之间还设置有分隔件43，所述第一磁块41和所述第二磁块42分别与所述分隔件43相抵靠，设置所述分隔件43的目的是：对所述第一磁块41和所述第二磁块42具有一个分隔和限位的作用。所述分隔件43呈椭圆环状，所述分隔件43的外圈与所述钢管40的内圈相接触，所述钢管40内圈直径、所述分隔件43内圈长轴以及所述分隔件43外圈长轴之比为1:6/5:7/5，所述钢管40内圈直径、所述分隔件43内圈短轴以及所述分隔件43外圈短轴之比为1:1: 6/5，所述分隔件43的厚度为所述钢管40长度的1/95，以减少所述分隔件43对所述第一磁块41和所述第二磁块42之间的磁力的影响。
如图4所示，所述动子50上具有一电连接端，所述电连接端上插设有连接线插头70，其中，所述电连接端的一侧壁上成型有一卡块52，所述动子50上枢接有一与所述卡块52相配合的用于将所述连接线插头70紧固在所述动子50上的卡钩53；所述卡块52和所述卡钩53的设置能够避免在所述动子50的移动过程中所述连接线插头70的脱落。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种直线电机，其特征在于，包括：
一支撑座，其包括一底座(10)和设置在所述底座(10)两端部的一对侧板(30)，所述底座(10)上设置有一直线滑轨(20)；
设置在所述侧板(30)上且位于所述底座(10)正上方用于安装定子的一钢管(40)；
一套设在所述钢管(40)上且内置有线圈的动子(50)；以及
一连接所述支撑座和所述动子(50)的拖链(60)；
其中，所述动子(50)的底端面上固定设置有一与所述直线滑轨(20)配合的滑块(51)，所述钢管(40)为中空圆管，所述钢管(40)的中空腔内设置有多个磁性相反的第一磁块(41)和第二磁块(42)，所述第一磁块(41)和所述第二磁块(42)相间分布；
所述第一磁块(41)和所述第二磁块(42)均倾斜设置在所述钢管(40)的中空腔内，且所述第一磁块(41)和所述第二磁块(42)相互平行设置；
所述第一磁块(41)与所述动子(50)运行方向之间所形成的夹角为a，且所述夹角a的取值范围为135°～150°；
所述第一磁块(41)和所述第二磁块(42)之间还设置有分隔件(43)，所述第一磁块(41)和所述第二磁块(42)分别与所述分隔件(43)相抵靠；
所述分隔件(43)呈椭圆环状，所述分隔件(43)的外圈与所述钢管(40)的内圈相接触，所述钢管(40)内圈直径、所述分隔件(43)内圈长轴以及所述分隔件(43)外圈长轴之比为1:6/5:7/5，所述钢管(40)内圈直径、所述分隔件(43)内圈短轴以及所述分隔件(43)外圈短轴之比为1:1:6/5，所述分隔件(43)的厚度为所述钢管(40)长度的1/95。
2.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述底座(10)的中央成型有一用于安装所述直线滑轨(20)的凹槽，所述凹槽沿所述底座(10)的长度方向延伸。
3.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述直线滑轨(20)的长度为所述底座(10)长度的4/5，所述直线滑轨(20)的端部与所述侧板(30)之间预留有一间距。
4.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述夹角a的取值为142.5°。
5.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述动子(50)上具有一电连接端，所述电连接端上插设有连接线插头(70)，其中，所述电连接端的一侧壁上成型有一卡块(52)，所述动子(50)上枢接有一与所述卡块(52)相配合的用于将所述连接线插头(70)紧固在所述动子(50)上的卡钩(53)。
6.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述拖链(60)的一端通过连接件紧固在所述底座(10)上、另一端通过连接件与所述动子(50)固连。
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