[發明專利]一種鼠籠式圓筒型直線電機

有效

• 申請號: 201410490429.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104253520B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 章文峰;宋海平;王光輝;陳海瑞;范昱珩;張柯;孫銘礁
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: H02K33/00
• 分類號: H02K33/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種直線電機，具體講涉及一種鼠籠式圓筒型直線電機。

背景技術

電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。

直線電機可以認為是旋轉電機在結構方面的一種變形，它可以看作是一臺旋轉電機沿其徑向剖開，然后拉平演變而成。在直線電機中，相當于旋轉電機定子的，叫初級；相當于旋轉電機轉子的，叫次級，初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動，其中固定的部分可稱為定子，運動部分可稱為動子。

近年來，隨著自動控制技術和微型計算機的高速發展，對各類自動控制系統的定位精度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統的旋轉電機再加上一套變換機構組成的直線運動驅動裝置，已經遠不能滿足現代控制系統的要求，為此，近年來世界許多國家都在研究、發展和應用直線電機，使得直線電機的應用領域越來越廣。

直線電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個特點：

1、結構簡單，由于直線電機不需要把旋轉運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡化，重量和體積大大地下降；

2、定位精度高，在需要直線運動的地方，直線電機可以實現直接傳動，因而可以消除中間環節所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機控制，則還可以大大地提高整個系統的定位精度；

3、反應速度快、靈敏度高，隨動性好；直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐，因而使得動子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸，這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統的靈敏度、快速性和隨動性；

4、工作安全可靠、壽命長；直線電機可以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。

目前，圓筒型直線電機多采用分體式結構，電機的定子和動子是分開的，在使用中需要滿足在運動過程中電機動子和定子之間只有一個直線運動自由度，且動子和定子之間的氣隙恒定，同時動子又能驅動負載運行。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種鼠籠式圓筒型直線電機，不但約束了電機動子和定子之間的運動自由度和氣隙大小，而且動子同時又能驅動負載運行；整體結構堅固可靠，體積小，節省空間，安裝方便。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供的一種鼠籠式圓筒型直線電機，所述電機包括鼠籠架1和同軸設置在所述鼠籠架1內部軸心的動子8和定子7，所述動子8套在定子7外部做直線往復運動；

其改進之處在于：所述鼠籠架1由兩端面和軸向平行設置在兩端面間的輻條組成；所述定子7和動子8的直徑小于所述鼠籠架1其中一個環形端面的內徑，所述定子7一端設有與鼠籠架1的環形端面連接的環形支撐板9；與所述定子7一端對應的動子8一端設有直徑大于所述動子8直徑的環形保持架2，所述動子8側壁設有環形卡箍3，所述保持架2和卡箍3之間設有與所述輻條對應連接的連接板4；所述保持架2設有沿所述動子8軸線方向運動的推動座10。

其中，所述輻條的數量為四，其中三根所述輻條的內壁固定設有導軌5，所述導軌5設有沿其軌道方向做直線往復運動的滑塊6，所述滑塊6通過螺釘與連接板4連接。

其中，所述導軌5為工字形，與所述輻條通過螺栓或螺釘或焊接或鉚接連接。

其中，另外一根所述輻條設有傳感器，所述傳感器包括標尺11和讀頭12，所述標尺11設置在輻條外壁，所述讀頭12通過連接架13固定設置在連接板4上，所述讀頭12的指針與標尺12的刻度對應設置。

其中，與所述鼠籠架1的環形端面對應的端面為十字形，所述環形端面和十字形端面相互平行并且垂直于所述鼠籠架1的軸線。

其中，所述鼠籠架1的四根輻條分別設置在所述十字形端面的四個外延頂點并沿所述鼠籠架1的軸線方向與環形端面連接。

其中，所述推動座10包括底座和與所述底座垂直設置的推桿，所述推桿穿過十字形端面的外延之間的空隙與保持架2通過螺栓固定連接。

其中，所述電機還設有緩沖機構，所述緩沖機構包括固定設置在所述鼠籠架1十字形端面四個外延上與所述保持架2接觸的內緩沖14和固定設置在所述推動座10底座中心與所述十字形端面接觸的外緩沖15。

其中，所述內緩沖14和外緩沖15為沿所述鼠籠架1軸線方向設置的彈性部件。

其中，所述內緩沖14和外緩沖15的彈性部件的接觸端設有緩沖膠墊。

與現有技術比，本發明達到的有益效果是：