CN103683798B - 一种用于改良直线电机刚性和散热的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于改良直线电机刚性和散热的系统包括一直线电机定子和一运动装置；运动装置包括一直线电机动子、一支架、一导气支架、一连接件、一排气块和一导气块。直线电机动子安装在支架和导气支架上，支架和导气支架是通过连接件固定在一起的。冷却气体从导气支架里的进气口通过气管从排气块吹出，经过导气块影响后，直接作用于直线电机动子发热的表面。支架、导气支架和连接件的材料为铝合金。本发明用了导热比较好的铝合金，更利于动子热量的散发，也提高了直线电机的性能；而整个系统结构的刚性，优于传统的机构，使得直线电机的性能可以适应更多的应用场合。

Description

一种用于改良直线电机刚性和散热的系统

技术领域

本发明涉及一种用于直线电机的系统，特别是涉及一种用于改良直线电机刚性和散热的系统。

背景技术

直线电机近年来已经得到普及，特别是用于制造电子元件和半导体的设备。众所周知，采用直驱的优势是高加速度，高速度，高精度，减少移动质量，没有复杂传输系统的简化设计，同时移动部件与传输机制也没有任何磨损和裂缝，具有较好的可靠性。随着科技的发展，直线电机的运用场合也越来越广，用户对于直线电机的性能要求也越来越高。

美国专利号6992401，由Wen Chen和Huai Xin Niu发明的，其揭露了一种直线电机的冷却方式，安装了冷却气管在直线电机动子的上下2端，有效的降低了动子的温度，提高了直线电机的性能。但是由于直线电机移动部分的材料是碳纤维的，这限制了直线电机的动态响应，而且不适合动子较长的场合，因为在动子较长，速度和加速度较高的状况下，动子在运动中容易翘起变形，这样会有可能摩擦到磁铁。和金属材料比较，碳纤维的导热性较差，散热不好也会引起材料的膨胀变形。金属材料的导热性好，但是由于金属在切割磁场会产生涡流效应产生热量，影响直线电机的性能。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题，克服现有技术中，为了满足不同场合的需要，进一步提高散热效率和直线电机的刚性，来满足于不同场合的应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，包括一直线电机定子和一运动装置；运动装置包括一直线电机动子、一支架、一导气支架、一连接件、一排气块和一导气块，所述直线电机动子安装在所述支架和导气支架上，所述支架和所述导气支架通过所述连接件固定在一起的，所述运动装置的运动沿着X轴方向，冷却气体从所述导气支架里的进气口进入，通过所述导气支架的气管从所述排气块的吹气孔吹出，所述支架、导气支架和连接件均在磁铁工作范围之外，所述磁铁设置于定子上面板和定子底板之间。

上述一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，支架、导气支架和连接件的材料为铝合金或者是钛合金等刚性好，导热性好的材料。

上述一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，冷却气体为压缩空气。

上述一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，排气块的吹气孔的位置是直接对准需要散热的表面。

上述一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，导气块的面低于排气块的面。

上述一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，排气块和导气块材料为尼龙等非金属的材料。

本发明的有益效果在于：

采用刚性和导热性较好的铝合金材料，作为导气支架、支架和连接件，工作在非磁铁工作的区域，有效的提高了直线电机的刚性和直线电机动子的散热，在加上本发明所采用的直接作用于直线电机动子表面的气冷方式，大大的提升了整个直线电机的性能，用部分铝合金材料代替了全用碳纤维材料的方式，可以使得直线电机在高速运动中满足性能要求，也同时能适应移动装置较长的场合。

附图说明

图1是本发明的用于改良直线电机刚性和散热的系统示意图；

图2是本发明的用于改良直线电机刚性和散热的系统的直线电机正视图；

图3是本发明的用于改良直线电机刚性和散热的系统的运动装置示意图；

图4是本发明的用于改良直线电机刚性和散热的系统的冷却气体流动示意图。

附图标记说明：

20直线电机定子； 21运动装置；

22磁铁； 23定子上面板；

24定子左面板； 25定子右面板；

26定子底板； 27导气支架；

28连接件； 29支架；

30排气块； 31导气块；

32直线电机动子； 33导气支架的进气口；

34导气支架的气管； 35排气块的气管；

36排气块的排气孔。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参考图1，一种用于改良直线电机刚性和散热的系统包括一直线电机定子20和一运动装置21。运动装置沿着X轴方向运动。

参考图2，导气支架27，连接件28和支架29在磁铁22工作范围之外，所述磁铁22设置于定子上面板23和定子底板26之间，也就是说，当运动装置移动的时候，导气支架28，连接件29和支架30是不会切割磁感线的，也就不会产生涡流效应。排气块30和导气块31的材料是尼龙或者非金属材料，所以不会有涡流效应。

参考图3，导气支架27和支架29是通过连接件固定在一起的，直线电机动子32、排气块30、导气块31安装在导气支架27和支架29之间并固定。直线电机动子32的发热，可以有效的通过两边接触的铝合金材料的导气支架27和支架29散发出去，进一步提高了散热的效率。

参考图4，冷却气体从导气支架27的进气口33流入，经过导气支架27的气管34，流动到排气块30的气管35里，由排气块30的两排排气孔36排出，经过导气块31后，直接吹向需要冷却的直线电机动子32的上下表面。导气块31是为了防止冷却气体在排气孔36排出后，会削弱和分散气体，减弱冷却效果。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，该系统包括一直线电机定子和一运动装置；该运动装置包括一直线电机动子、一支架、一导气支架、一连接件、一排气块和一导气块，所述直线电机动子安装在所述支架和导气支架上，所述支架和所述导气支架通过所述连接件固定在一起的，所述运动装置的运动沿着X轴方向，冷却气体从所述导气支架里的进气口进入，通过所述导气支架的气管从所述排气块的吹气孔吹出，并经所述导气块吹向需要冷却的所述直线电机动子，所述支架、导气支架和连接件均在磁铁工作范围之外，所述磁铁设置于定子上面板和定子底板之间。

2.根据权利要求1所述的用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，所述支架、导气支架和连接件的材料为铝合金或钛合金。

3.根据权利要求1所述的用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，冷却气体为压缩空气。

4.根据权利要求1所述的用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，排气块的吹气孔的位置对准需要散热的表面。

5.根据权利要求1所述的用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，导气块的面低于排气块的面。

6.根据权利要求1所述的用于改良直线电机刚性和散热的系统，其特征在于，所述导气块的材料为不导磁导电材料。