[实用新型]一种线性致动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线性致动器，特别是涉及一种采用动磁双面线圈设计，未使用任何磁铁护铁的线性致动器。

背景技术

在过去几十年里，气动致动器一直被广泛应用于工业自动化。这是因为压缩空气成本低，气动致动器功能简单可靠，辅助部件与产品的可用性高。但是，如果要使用气动致动器，则致动器上必须连接柔性压缩空气软管。对于便携式设备和厂外设备而言，获取压缩空气较为困难。这样就导致气动致动器只能够用于有压缩空气的设施上。此外，为了控制致动器中的空气流量，常需要使用电磁阀等阀门装置。还需要使用其他传感器探测致动器推杆的位置。所有必需的附加部件均使得气动致动器成本变高，结构变复杂。即使这些部件可以组合在一起使用，但仍需要巨大的空间。气动致动器的另外一个缺点在于它的响应时间。由于驱动活塞的时候，需要积累较大的压力，因此，气动致动器无法迅速响应。气动致动器的另一缺点是，气动致动器的夹紧力不具可控性，因为它仅取决于空气压力与活塞横截面积。

还有就是传统音圈电机设计也存在若干局限，首先，线圈组一般可以移动，原因在于磁铁与铁心组成的磁芯重量大。这就需要同时移动连接线圈组的电缆。一般情况下，应使用高柔电缆，如多股硅橡胶绝缘铜线电缆。这些电缆不适用于较高频率的运动，或运动距离较长的话，这些电缆亦不适用。因此，上述类别的致动器可靠性有限。音圈致动器的另一缺点是线圈会产生热量。由于线圈组是运动部件，因此，热量除通过负载排出外，无法通过其他途径排出。这是不可取的，因为这样会导致负载发生热膨胀，进而影响运动准确性。此外，致动器的持续电流会因热量无法逃逸到其他地方而受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中线性致动器所存在的诸多缺陷，提供一种采用动磁双面线圈设计，未使用任何磁铁护铁的线性致动器来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种线性致动器，包括线圈护铁和磁铁，所述线圈护铁设置于磁铁的一端，所述线圈护铁上缠绕有线圈，其特征在于，所述线圈护铁包括两块，两块线圈护铁分别设置于磁铁的上端和下端，所述两块线圈护铁与磁铁之间的距离相同，还包括磁铁支撑结构，所述磁铁支撑结构包括连接在磁铁两侧的两个衬套，两个衬套连接在两根固定轴上，两个衬套沿两根固定轴滑动。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述磁铁支撑结构为直线轴承支撑结构，包括连接在磁铁两侧的两块滑块，滑块设置于两根导轨上，两块滑块沿着导轨滑动。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述连接在磁铁两侧的两个衬套保持固定不动，两根固定轴沿两个衬套滑动。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述连接在磁铁一侧的衬套和固定轴保持固定不动，另一侧的衬套和固定轴滑动。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述连接在磁铁两侧的两块滑块保持固定不动，两根导轨沿两块滑块滑动。

上述一种线性致动器，其特征在于，还包括限位传感器，限位传感器设置于磁铁上。

上述一种线性致动器，其特征在于，还包括线性编码器，所述线性编码器包括光栅尺和读头，读头设置于磁铁上，光栅尺设置于读头外侧。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述缠绕在线圈护铁上的线圈为多相线圈。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述磁铁的位置保持固定，设置于磁铁两端的线圈护铁移动。

上述一种线性致动器，其特征在于，还包括一个用于控制运动方向、峰值电流、峰值电流时间以及所述线性致动器的保持电流的，并且可以预先设定峰值电流、峰值电流时间以及所述保持电流的带有逻辑控制器与功率电子部件的放大器。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述磁铁支撑结构的材料为非磁性材料。

上述一种线性致动器，其特征在于，所述磁铁支撑结构的材料为下列各项其中之一：铝、纤维增强树脂。

本实用新型的有益效果：利用设计用于提供峰值电流、峰值电流时间以及持续保持电流控制的放大器，可以提供双位执行，而且响应时间比传统气动致动器快很多。该线性致动器可以让使用者预先设定致动器保持电流，从而可以更加灵活地控制夹紧力大小。

与传统动圈致动器不同的是，在如本实用新型所述的线性致动器中，需要移动的是磁铁。由于线圈以及与之相连的电缆均固定，且只移动磁铁支撑结构与磁铁，因此，致动器的可靠性得到了很大提高，这样还可以避免使用成本较高的挠性电缆。