[发明专利]一种叠层磁悬浮式推进器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁力推进器，更具体地说，涉及一种叠层磁悬浮式推进器。

背景技术

常见的推进器有气动式推进器和电动式推进器，电动式推进器按驱动方式又分为电机驱动和电磁驱动。电机驱动的推进器一般需要采用齿轮减速箱减速后推动推进杆运动，将电机的旋转运动变成直线运动，利用电机的正反转完成推杆动作，适用于推动距离长，推动速度较慢的场合。电磁驱动的推进器一般采用磁极的吸引和排斥作用实现推进杆的运动，由于现有的电磁驱动的推进器推力的大小与距离的平方成反比，当距离较远时，推力会明显减小，因此适用于推进速度快，推进距离较短的场合。例如，中国专利号ZL201220246701.X，授权公告日为2012年12月5日，发明创造名称为：直线往复无刷电动机，该申请案涉及一种直线往复无刷电动机，它由机体、电磁铁、红外感应器、动磁极构成，机体中央设有滑槽，电磁铁分为电磁铁a和电磁铁b，分别固定在滑槽的上下端；动磁极为永磁铁结构，外形呈圆柱状，置于滑槽中，动磁极上下端对称固定运动轴；红外感应器设有两对，红外发射器a和红外接收器b为一对，红外发射器c和红外接收器d为一对；红外发射器a和红外接收器b设在滑槽上端两侧，红外发射器c和红外接收器d设在滑槽下端两侧。该申请案通过磁铁之间的磁力实现动力的往复运动，它改变了现有电动机的运动模式，能广泛应用于往复运动机构或间歇式运动机构。该申请案就存在推力的大小与距离的平方成反比，行程距离较远时，推力会明显减小的问题，只能适用于推进距离较短的场合。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有电磁推进器的上述不足，提供一种叠层磁悬浮式推进器，采用本发明的技术方案，利用叠层式磁极实现连续推进，不但可以高速长距离推进，推进过程基本保持线性，推进过程保持推力恒定，推力不受距离限制，而且耗电较低，充分利用电磁力的作用，小电流即可产生大的作用力，还可以利用叠层式磁极实现分段推进，适用于不同的推进距离。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种叠层磁悬浮式推进器，包括外壳、静磁极、动磁极、推进杆和驱动电路，所述的静磁极由若干静磁极单元以相同角度叠层在一起组成，所述的静磁极单元包括磁路环和线圈，所述的磁路环的两端端面上分别设有一个环形槽，且该环形槽被开设于磁路环上的两个线圈安装孔分为两个半圆形的线圈安装槽，两个所述的线圈安装槽内各设有一个线圈，且两个线圈的同名端相连；所述的动磁极包括永磁磁环和软铁铁芯，所述的软铁铁芯设于永磁磁环的内部，且动磁极的磁通方向为动磁极的直径方向；所述的推进杆固定于动磁极上；所述的静磁极固定于外壳内，所述的动磁极设于静磁极内部，且推进杆与外壳导向滑动配合；每个所述的静磁极单元具有一个独立控制该静磁极单元中线圈的电流方向及电流通断的驱动电路，所述的驱动电路通过控制每层静磁极单元中线圈的电流方向及电流通断来驱动动磁极实现往复运动。

更进一步地，所述的驱动电路包括电源、微处理器、功率开关和位置检测元件，所述的位置检测元件将动磁极的位置信号反馈给微处理器，所述的微处理器通过电平转换电路控制功率开关实现对应静磁极单元中线圈的电流方向及电流通断的控制。

更进一步地，所述的驱动电路通过改变静磁极单元中线圈的电流大小及通断来改变相应静磁极单元叠层构成的推进段的推进力，实现推进器的分段推进。

更进一步地，所述的动磁极与静磁极之间的间隙小于0.5mm。

更进一步地，所述的磁路环由硅钢片叠加而成或由磁性材料铸型而成。

更进一步地，所述的外壳包括桶状壳体和密封壳体的端盖，所述的端盖上设有一与推进杆相配合的导孔。

更进一步地，所述的外壳上位于推进器运动行程的两端各设有一个缓冲垫。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：