CN102064659B - 一种圆柱式直线电机的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱式直线电机，它包括磁钢、铁芯、外壳、线圈与套筒；铁芯位于外壳的中心处，铁芯呈阶梯圆柱状，铁芯的底部直径大于与其相配合的外壳的底部内孔尺寸，二者为过盈配合；套筒是一个空心圆筒，外面缠绕金属丝线圈；磁钢为圆弧状，均为120度，磁钢的外径和外壳的内孔直径相等，三片磁钢放入外壳内孔中，围绕成为圆环。该圆柱式直线电机具有结构简单、安装精度高、制造工艺简单的特点。

Description

一种圆柱式直线电机的制造方法

技术领域

本发明涉及直线电机领域，具体地说是一种圆柱式直线电机的制造方法及装置。 

背景技术

直线电机是利用放于磁场中的通电线圈和磁场相互作用，产生安培力，力的大小和施加在线圈中的电流成正比例，推动动子往复运动，将电信号转换成直线位移，具有无机械传动磨损、响应速度快、运行噪声低、机构简单、维护方便、价格低廉等优点。 

中国专利公开号CN101068090A，公开日2007年11月7日，发明创造的名称为一种直流直线音圈电机，该申请案公开了一种音圈电机结构，包括铁壳、铁芯、音圈支架、漆包线圈、环形磁钢或瓦形磁钢组和圆柱形磁钢，但没有给出该电机的制造方法。公开号CN1652441，公开日2005年8月10日，发明创造的名称为直线电机及其制造方法，该申请案公开了一种直线电机，该直线电机包括电枢、线圈、磁针、磁极齿；该电机的制造方法是：由磁性材料制成电枢，线圈绕在电枢上，电枢可以产生磁场，磁针相对电枢产生相对运动，层状钢板用于制造磁极单元，磁极单元是由电枢、在该电枢的两侧上的磁极和在该电枢的两侧上的磁极齿构成，组合磁极单元构造成直线电机；该发明虽然指出了直线电机的制造方法，但该方法只适合于平板式直线电机，不适合制造圆柱式音圈电机，且没有给出具体的加工工艺。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种圆柱式直线电机及制造方法，圆柱式直线电机由磁钢、外壳、铁芯、套筒与线圈组成，具有结构简单、安装精度高、制造工艺简单的特点。 

本发明通过下述技术方案予以实现： 

圆柱式直线电机包括磁钢、铁芯、外壳、线圈与套筒，铁芯位于外壳的中心处，套筒是一个空心圆筒，外面缠绕金属丝线圈，铁芯呈阶梯圆柱状，铁芯的底部直径大于与其相配合的外壳的底部内孔尺寸，二者为过盈配合；磁钢为圆弧状，均为120度，磁钢的外径和外壳的内孔直径相等，三片磁钢放入外壳内孔中，围绕成为圆环。 

实现圆柱式直线电机的制造方法，包括如下步骤： 

(1)将外壳加工成圆筒形状，外壳的底部为一台阶孔；将铁芯加工成阶梯圆柱形状，铁芯的底部直径和外壳的底部直径为过盈配合。 

(2)磁钢加工成圆弧形状，其半径和外壳的内径相等，磁钢的角度为120度，磁钢外表面做镀镍处理；三片磁钢采用同样的充磁方向。 

(3)外壳和铁芯装配时，用干冰冷却铁芯底部10分钟，铁芯颈缩后，此时，将铁芯装配于外壳内，采用车工工艺，将铁芯和外壳所在的端面加工为平面，使铁芯和外壳成为一体。 

(4)将三片磁钢围绕外壳的内壁放入外壳内部，三片磁钢分布于外壳内部。 

(5)将绕有金属线圈的套筒放入三片磁钢内部，与之相应，铁芯装入套筒中。 

与现有技术相比，本发明有益效果是： 

1.安装精度高。采用温差法将铁芯和外壳固定在一起，变形小，具有较高的安装精度。 

2.结构简单。圆柱式直线电机由磁钢、外壳、铁芯、套筒等组成，组成部件少，整机结构简单。 

3.制造工艺简单、成本低。采用温差法，用干冰冷却铁芯，使铁芯与外壳实现过盈配合，相对于加热装配方法，工艺简单、成本低。 

附图说明

图1是圆柱式直线电机的结构示意图，图中：101-磁钢，102-铁芯，103-外壳，104-线圈，105-套筒。 

图2是圆柱式直线电机的剖面图。 

图3是外壳结构示意图，图中：301-外壳的底部。 

图4是铁芯结构示意图，图中：401-铁芯的底部。 

图5是磁钢俯视图。 

图6是套筒和线圈结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 

图1是圆柱式直线电机的结构，包括磁钢101、铁芯102、外壳103、线圈104与套筒105。参照图1和图2，外壳103内壁上装有产生主磁通的磁钢101，铁芯102位于外壳103中心，套筒105位于铁芯102与磁钢101之间，线圈104缠绕在套筒105的凹槽上。 

如图3所示外壳结构是一个圆柱状圆筒，底部301是一台阶孔。 

如图4所示铁芯102呈一阶梯圆柱状，位于外壳103中心，用于强化磁场。铁芯102的底部401直径大于与其相配合的外壳的底部301内孔尺寸，二者为过盈配合。 

磁钢101由磁性材料制作而成，产生磁场。三片磁钢101为圆弧状，均为 120度，磁钢101的外径和外壳103的内孔直径相等，磁钢101外表面与外壳103的内表面紧密配合，放入外壳103内孔中，围绕成为圆环。如图5所示，磁钢101的充磁方向是从外向内，即：磁钢101的外部为N极，内部为S极。三片磁钢的充磁方向均为从外向内；当然，三片磁钢的充磁方向也可都为从内向外。 

如图6所示套筒105由工程塑料材料制成，以减轻其质量使其能够快速响应，套筒105呈空心筒状，外面缠绕金属丝线圈104，套筒105装入铁芯102内部，套筒105的内径大于铁芯102的外径，在电磁场作用下，推动套筒105往返运动。 

制造圆柱式直线电机的方法包括如下步骤： 

(1)将外壳103加工成圆筒形状，外壳103的底部为一台阶孔；将铁芯102加工成阶梯圆柱形状，铁芯102的底部直径和外壳103的底部直径为过盈配合。 

(2)磁钢101加工成圆弧形状，其半径和外壳103的内径相等，磁钢101的角度为120度，磁钢101外表面做镀镍处理；三片磁钢采用同样的充磁方向。 

(3)外壳103和铁芯102装配时，用干冰冷却铁芯102底部10分钟，铁芯102颈缩后，此时，将铁芯102装配于外壳103内，采用车工工艺，将铁芯102和外壳103所在的端面加工为平面，使铁芯102和外壳103成为一体。 

(4)将三片磁钢101围绕外壳103的内壁放入外壳103内部，三片磁钢101分布于外壳103内部。 

(5)将绕有金属线圈104的套筒105放入三片磁钢101内部，与之相应，铁芯102装入套筒105中。 

Claims (1)

1.实现一种圆柱式直线电机的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将外壳加工成圆筒形状，外壳的底部为一台阶孔；将铁芯加工成阶梯圆柱形状，铁芯的底部直径和外壳的底部直径为过盈配合；

(2)磁钢加工成圆弧形状，其半径和外壳的内径相等，磁钢的角度为120度，磁钢外表面做镀镍处理；三片磁钢采用同样的充磁方向；

(3)外壳和铁芯装配时，用干冰冷却铁芯底部10分钟，铁芯颈缩后，此时，将铁芯装配于外壳内，采用车工工艺，将铁芯和外壳所在的端面加工为平面，使铁芯和外壳成为一体；

(4)将三片磁钢围绕外壳的内壁放入外壳内部，三片磁钢分布于外壳内部；

(5)将绕有金属线圈的套筒放入三片磁钢内部，与之相应，铁芯装入套筒中。

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