[發(fā)明專(zhuān)利]高效率、低推力脈動(dòng)圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310715708.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103683802A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王騫;趙博;胡建輝;李勇;鄒繼斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02K41/03
• 分類(lèi)號(hào): H02K41/03
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)電傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)與滾珠絲杠相配合的方案，其優(yōu)點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造工藝相對(duì)成熟，絲杠系統(tǒng)也有現(xiàn)成的產(chǎn)品，因而系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方便，成本較低。然而，由于機(jī)械傳動(dòng)鏈的引入，系統(tǒng)存在卡死、崩齒、間隙和滯回等現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性和安全性降低，控制精度變差。為此，國(guó)內(nèi)外都致力于新型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究，其主流趨勢(shì)是采用直線(xiàn)電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)。對(duì)于圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，目前的直線(xiàn)電機(jī)多采用有鐵心的齒槽結(jié)構(gòu)，其不足之處在于，電機(jī)的鐵心損耗較大，且存在較大的齒槽定位力，不適于在高效率和低推力脈動(dòng)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高效率、低推力脈動(dòng)圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的高效、平穩(wěn)運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

高效率、低推力脈動(dòng)圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的高效率、低推力脈動(dòng)圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括定子組件和動(dòng)子組件，所述的定子組件包括機(jī)殼、直線(xiàn)滑動(dòng)軸承一、直線(xiàn)滑動(dòng)軸承二、端蓋和線(xiàn)圈，所述的端蓋數(shù)量為兩個(gè)，分別是左端蓋和右端蓋；所述的線(xiàn)圈數(shù)量為三個(gè)，分別是線(xiàn)圈一、線(xiàn)圈二和線(xiàn)圈三；所述的動(dòng)子組件包括動(dòng)子軸、徑向充磁永磁體和軸向充磁永磁體，所述的徑向充磁永磁體的數(shù)量為三個(gè)，分別是徑向充磁永磁體一、徑向充磁永磁體二和徑向充磁永磁體三；所述的軸向充磁永磁體的數(shù)量為兩個(gè)，分別是軸向充磁永磁體一和軸向充磁永磁體二；

所述的機(jī)殼、動(dòng)子軸和兩個(gè)端蓋的材料均為導(dǎo)磁的鋼，所述的線(xiàn)圈一、線(xiàn)圈二和線(xiàn)圈三同軸且從左至右依次設(shè)置，所述的線(xiàn)圈二與線(xiàn)圈一反向串聯(lián)，線(xiàn)圈二與線(xiàn)圈三正向串聯(lián)，且三個(gè)線(xiàn)圈均套裝在機(jī)殼內(nèi)并與機(jī)殼間隙配合，間隙處采用環(huán)氧樹(shù)脂固封；徑向充磁永磁體一、徑向充磁永磁體二及徑向充磁永磁體三由左至右依次設(shè)置在三個(gè)線(xiàn)圈內(nèi)部，且軸向充磁永磁體一設(shè)置在徑向充磁永磁體一和徑向充磁永磁體二之間，軸向充磁永磁體二設(shè)置在徑向充磁永磁體二和徑向充磁永磁體三之間，徑向充磁永磁體一和徑向充磁永磁體三由徑向向外充磁，徑向充磁永磁體二由徑向向內(nèi)充磁，軸向充磁永磁體一由軸向向左充磁，軸向充磁永磁體二由軸向向右充磁，三個(gè)徑向充磁永磁體和兩個(gè)軸向充磁永磁體固定套裝在動(dòng)子軸上，動(dòng)子軸的左端通過(guò)直線(xiàn)滑動(dòng)軸承一與左端蓋配合，動(dòng)子軸的右端通過(guò)直線(xiàn)滑動(dòng)軸承二與右端蓋配合，動(dòng)子軸的右端伸出右端蓋，左端蓋與機(jī)殼的左端可拆卸連接，右端蓋與機(jī)殼的右端可拆卸連接。

優(yōu)選的是，所述的三個(gè)徑向充磁永磁體和兩個(gè)軸向充磁永磁體的材料均為釹鐵硼或釤鈷。

優(yōu)選的是，所述的徑向充磁永磁體一和徑向充磁永磁體二之間的軸向間距與線(xiàn)圈一和線(xiàn)圈二之間的軸向間距相等，徑向充磁永磁體二和徑向充磁永磁體三之間的軸向間距與線(xiàn)圈一和線(xiàn)圈二之間的軸向間距相等。

優(yōu)選的是，所述的三個(gè)徑向充磁永磁體和兩個(gè)軸向充磁永磁體通過(guò)粘接方式固定套裝在動(dòng)子軸上。

優(yōu)選的是，所述的三個(gè)線(xiàn)圈均通過(guò)繞線(xiàn)模繞制成型。

進(jìn)一步的是，所述的動(dòng)子軸的外緣表面開(kāi)有用以與負(fù)載配合連接的鍵槽。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

1、本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的高效、平穩(wěn)運(yùn)行。

2、定子組件采用無(wú)鐵心結(jié)構(gòu)，因此不存在鐵心損耗；此外，由于取消了傳統(tǒng)電機(jī)的齒槽結(jié)構(gòu)，因此不存在齒槽定位力，推力脈動(dòng)很低。

3、動(dòng)子組件采用聚磁式磁極安裝方式，可以實(shí)現(xiàn)很高的推力密度，推力密度可達(dá)到0.4MN/m³，與傳統(tǒng)的圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，大大提高了力能指標(biāo)和效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的高效率、低推力脈動(dòng)圓筒型直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主剖視圖；

圖2是圖1中的A-A剖視圖。

圖中涉及到的部件名稱(chēng)和標(biāo)號(hào)如下：

機(jī)殼2、直線(xiàn)滑動(dòng)軸承一4-1、直線(xiàn)滑動(dòng)軸承二4-2、左端蓋1-1、右端蓋1-2、線(xiàn)圈一3-1、線(xiàn)圈二3-2、線(xiàn)圈三3-3、動(dòng)子軸5、徑向充磁永磁體一6-1、徑向充磁永磁體二6-2、徑向充磁永磁體三6-3、軸向充磁永磁體一7-1、軸向充磁永磁體二7-2、鍵槽5-1。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1、圖2?具體說(shuō)明本實(shí)施方式：