[发明专利]一种鼠笼式圆筒型直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线电机，具体讲涉及一种鼠笼式圆筒型直线电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级，初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动，其中固定的部分可称为定子，运动部分可称为动子。

近年来，随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，为此，近年来世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。

直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点：

1、结构简单，由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降；

2、定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，如采用微机控制，则还可以大大地提高整个系统的定位精度；

3、反应速度快、灵敏度高，随动性好；直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；

4、工作安全可靠、寿命长；直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。

目前，圆筒型直线电机多采用分体式结构，电机的定子和动子是分开的，在使用中需要满足在运动过程中电机动子和定子之间只有一个直线运动自由度，且动子和定子之间的气隙恒定，同时动子又能驱动负载运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种鼠笼式圆筒型直线电机，不但约束了电机动子和定子之间的运动自由度和气隙大小，而且动子同时又能驱动负载运行；整体结构坚固可靠，体积小，节省空间，安装方便。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供的一种鼠笼式圆筒型直线电机，所述电机包括鼠笼架1和同轴设置在所述鼠笼架1内部轴心的动子8和定子7，所述动子8套在定子7外部做直线往复运动；

其改进之处在于：所述鼠笼架1由两端面和轴向平行设置在两端面间的辐条组成；所述定子7和动子8的直径小于所述鼠笼架1其中一个环形端面的内径，所述定子7一端设有与鼠笼架1的环形端面连接的环形支撑板9；与所述定子7一端对应的动子8一端设有直径大于所述动子8直径的环形保持架2，所述动子8侧壁设有环形卡箍3，所述保持架2和卡箍3之间设有与所述辐条对应连接的连接板4；所述保持架2设有沿所述动子8轴线方向运动的推动座10。

其中，所述辐条的数量为四，其中三根所述辐条的内壁固定设有导轨5，所述导轨5设有沿其轨道方向做直线往复运动的滑块6，所述滑块6通过螺钉与连接板4连接。

其中，所述导轨5为工字形，与所述辐条通过螺栓或螺钉或焊接或铆接连接。

其中，另外一根所述辐条设有传感器，所述传感器包括标尺11和读头12，所述标尺11设置在辐条外壁，所述读头12通过连接架13固定设置在连接板4上，所述读头12的指针与标尺12的刻度对应设置。

其中，与所述鼠笼架1的环形端面对应的端面为十字形，所述环形端面和十字形端面相互平行并且垂直于所述鼠笼架1的轴线。

其中，所述鼠笼架1的四根辐条分别设置在所述十字形端面的四个外延顶点并沿所述鼠笼架1的轴线方向与环形端面连接。

其中，所述推动座10包括底座和与所述底座垂直设置的推杆，所述推杆穿过十字形端面的外延之间的空隙与保持架2通过螺栓固定连接。

其中，所述电机还设有缓冲机构，所述缓冲机构包括固定设置在所述鼠笼架1十字形端面四个外延上与所述保持架2接触的内缓冲14和固定设置在所述推动座10底座中心与所述十字形端面接触的外缓冲15。

其中，所述内缓冲14和外缓冲15为沿所述鼠笼架1轴线方向设置的弹性部件。

其中，所述内缓冲14和外缓冲15的弹性部件的接触端设有缓冲胶垫。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：