[发明专利]一种直线电机

说明书

本发明提供一种直线电机，包括动子与定子，动子与定子之间存在间隙，在定子中至少与动子相对的面的表面固定设置材料A；在动子中至少与定子相对的面的表面固定设置材料B；所述材料A与材料B位于所述间隙中，构成摩擦副。与现有技术相比，本发明在直线电机中省去了包含轨道与滑块的直线导向机构，降低了成本，有利于直线电机的小型化与集成化。

技术领域

本发明属于直线电机技术领域。

背景技术

在现代加工工业领域，如高速磨床、精密车床等很多场合都需要高速、高精度的直线运动，获得直线运动的方法主要有两种，一种是通过旋转电机带动机械传动机构，将旋转运动转换为直线运动，另一种是直接采用直线电机进行驱动。前者存在惯性大、摩擦大、重复定位精度低等缺点，因此近年来通常采用直线电机驱动获得直线运动。

目前，直线电机一般包括直线导向机构，用于限制动子相对于定子的运动轨迹。传统的直线导向机构通常采用轨道与滑块，动子连接滑块，直线电机工作时滑块沿轨道运动，带动动子相对于定子进行直线运动。但是，该结构中轨道占用空间大，并且当高速运动时存在冷却困难的问题。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种直线电机，不采用包含轨道与滑块的直线导向机构，可实现动子相对于定子的直线运动。

本发明的技术方案为：一种直线电机，包括动子与定子，动子与定子之间存在间隙，其特征是：

所述定子中，至少与动子相对的面的表面固定设置材料A；

所述动子中，至少与定子相对的面的表面固定设置材料B；

所述材料A与材料B位于所述间隙中，构成摩擦副；

所述材料A与材料B不同，分别选自金属材料与非金属材料中的一种，即，当材料A为金属材料，则材料B为非金属材料，或者，当材料A为非金属材料，则材料B为金属材料。

作为优选，所述材料A与材料B之间的摩擦为低摩擦，优选摩擦系数小于0.05，进一步优选小于0.03。

作为优选，所述金属材料选用高硬度、高耐磨、表面光滑的材料，例如不锈钢、铝、碳化铬、高锰钢、碳化钨、高铬铸铁等中的一种或者几种。

作为优选，所述非金属材料选用高硬度、高耐磨、表面光滑的材料，例如PEEK、尼龙、聚合陶瓷复合材料、氮化硅、增韧氧化锆、增韧三氧化二铝等中的一种或者几种。

作为优选，在所述间隙中，至少材料A与材料B的接触部分存在润滑介质，以进一步降低摩擦。当直线电机运行时材料A与材料B进行摩擦运动而产生热量，导致直线电机温度升高，作为进一步优选，所述间隙中还填充散热介质，用于降低直线电机温度。

作为一种实现方式，所述摩擦副的摩擦面呈平面。作为另一种实现方式，所述摩擦副的摩擦面呈筒状。

作为一种实现方式，所述定子中，与动子相对的面的表面固定连接平板状的材料A。

作为一种实现方式，动子的外围包覆材料B，即，材料B在动子外围构成套状结构。

所述直线电机的机构不限，包括平板状的直线电机，圆筒状的之间电机。

与现有技术相比，本发明在包含动子与定子的直线电机中省去了包含轨道与滑块的直线导向机构，分别在动子与定子的相对面固定设置材料A与材料B，该材料A与材料B在动子与定子的间隙中构成摩擦副，当动子相对定子进行运动时，一方面由于该材料A与材料B的存在限制了动子的运动轨迹，使动子沿着直线进行运动，另一方面由于材料A与材料B的选择，二者摩擦系数较小，从而保证了直线电机的正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例1中直线电机的结构示意图。