CN108988606B - 一种活塞一体式管状直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞一体式管状直线电机，包括活塞缸体和活塞杆；活塞缸体的周侧设置有第一电机定子，活塞杆的高方向设置有N极、S极、N极和S级依次叠加构成的直线磁极阵列；在第一电机定子的作用下，直线磁极阵列带动活塞杆沿活塞缸体的轴线做往复运动，完成直线驱动。在完成直线驱动方面，活塞杆的内部嵌入直线磁极阵列，结构体积小，基于活塞缸体的限制作用，直线运动精度高，基于第一电机定子的功率可以精确控制，使得直线驱动的速度可以精确控制。

Description

一种活塞一体式管状直线电机

技术领域

本发明涉及机械零部件技术领域，具体涉及一种活塞一体式管状直线电机。

背景技术

直线驱动广泛应用于机械生产、制造已经其他工业领域。目前，市面上的主流技术是利用旋转电机加丝杆完成直线驱动，这种结构，体积大，精度差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种活塞一体式管状直线电机，在完成直线驱动方面，结构体积小，控制精度高。

一种活塞一体式管状直线电机，包括活塞缸体和活塞杆；

活塞缸体的周侧设置有第一电机定子，活塞杆的高方向设置有N极、S极、N极和S级依次叠加构成的直线磁极阵列；

在第一电机定子的作用下，直线磁极阵列带动活塞杆沿活塞缸体的轴线做往复运动，完成直线驱动。

优选的，活塞杆包括活塞杆和活塞杆头；

活塞杆的上部开口，活塞杆的内部中空，活塞杆的底部封闭；

直线磁极阵列填入活塞杆的中空部，直线磁极阵列设置于活塞杆的中空部；

活塞杆头设置在活塞杆的上端部。

优选的，直线磁极阵列塑封在活塞杆的内部，直线磁极阵列与活塞杆一体化设置。

优选的，还包括磁栅尺和位置传感器，位置传感器连接在磁栅尺的侧部，磁栅尺的顶部连接活塞杆头；

位置传感器设置在活塞缸体的一侧；位置传感器设置在活塞缸体和磁栅尺之间。

优选的，还包括电池及电源板、直线电机驱动器和充电接口，电池及电源板、直线电机驱动器位于活塞缸体的下部的外侧；

直线电机驱动器电连接电池及电源板；直线电机驱动器电连接第一电机定子；

充电接口设置在电池及电源板；充电接口电连接电池及电源板。

优选的，活塞缸体的上部的外侧设置有环形容纳腔，第一电机定子设置于环形容纳腔。

优选的，还包括第二电机定子，第二电机定子设置于活塞缸体的下部的周侧；直线电机驱动器电连接第二电机定子；

抽液起始阶段，活塞缸体中的液体为无或位于底段时，第二电机定子和第一电机定子同时进行工作；液体位于活塞缸体的中间段时，抽液和排液过程，第二电机定子断电，第一电机定子通电进行工作；排液到活塞缸体的底段时，第二电机定子和第一电机定子同时通电进行工作。

优选的，还包括底座，底座设置于活塞缸体的底部，底座上设置有第一进液孔、第一出液孔和第一管接口；第一管接口位于底座的底壁的中部，第一管接口处设置有堵头。

优选的，底座上设置有旋转电机定子，第二电机定子兼做旋转电机的转子，底座可旋转的连接在活塞缸体的底部；

活塞缸体的底部设置有第二进液孔、第二出液孔和第二管接口；

活塞缸体相对底座旋转时，有如下四种状态出现：A.第一进液孔与第二进液孔连通，第一管接口、第一出液孔和第二出液孔堵死；B.第一出液孔与第二出液孔连通，第一管接口、第一进液孔和第二进液孔堵死；C.第一管接口与外部连通，第一进液孔、第一出液孔、第二进液孔和第二出液孔均被堵死；D.第一进液孔、第一出液孔、第一管接口、第二进液孔和第二出液孔均被堵死。

优选的，活塞杆为铁磁性材料制作的壳体；

第一电机定子沿活塞缸体的高方向可移动设置。

本发明的有益效果是：一种活塞一体式管状直线电机，包括活塞缸体和活塞杆；活塞缸体的周侧设置有第一电机定子，活塞杆的高方向设置有N极、S极、N极和S级依次叠加构成的直线磁极阵列；在第一电机定子的作用下，直线磁极阵列带动活塞杆沿活塞缸体的轴线做往复运动，完成直线驱动。在完成直线驱动方面，活塞杆的内部嵌入直线磁极阵列，结构体积小，基于活塞缸体的限制作用，直线运动精度高，基于第一电机定子的功率可以精确控制，使得直线驱动的速度可以精确控制。

附图说明

下面结合附图对本发明的活塞一体式管状直线电机作进一步说明。

图1是本发明一种活塞一体式管状直线电机的爆炸图。

图2是本发明一种活塞一体式管状直线电机的剖视图。

图3是本发明一种活塞一体式管状直线电机的活塞缸体的立体结构示意图。

图4是本发明一种活塞一体式管状直线电机的活塞缸体的剖视图。

图中：

1-活塞缸体；11-环形容纳腔；12-第二进液孔；13-第二出液孔；14-第二管接口；2-活塞杆；21-活塞杆；22-活塞杆头；31-第一电机定子；32-第二电机定子；4-直线磁极阵列；5-磁栅尺；6-位置传感器；7-电池及电源板；8-直线电机驱动器；9-充电接口；10-底座；101-第一进液孔；102-第一出液孔；103-第一管接口；20-堵头；30-旋转电机定子。

具体实施方式

下面结合附图1～4并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种活塞一体式管状直线电机。

一种活塞一体式管状直线电机，包括活塞缸体1和活塞杆2；

活塞缸体1的周侧设置有第一电机定子31，活塞杆2的高方向设置有N极、S极、N极和S级依次叠加构成的直线磁极阵列4；

在第一电机定子31的作用下，直线磁极阵列4带动活塞杆2沿活塞缸体1的轴线做往复运动。

在完成直线驱动方面，活塞杆2的内部嵌入直线磁极阵列4，结构体积小，基于活塞缸体1的限制作用，直线运动精度高，基于第一电机定子31的功率可以精确控制，使得直线驱动的速度可以精确控制。

本实施例中，活塞杆2包括活塞杆体21和活塞杆头22；

活塞杆体21的上部开口，活塞杆体21的内部中空，活塞杆体21的底部封闭；

直线磁极阵列4填入活塞杆体21的中空部；

活塞杆头22设置在活塞杆体21的上端部。

本实施例中，直线磁极阵列4塑封在活塞杆体21的内部，直线磁极阵列与活塞杆体21一体化设置。

本实施例中，还包括磁栅尺5和位置传感器6，位置传感器6连接在磁栅尺5的侧部，磁栅尺5的顶部连接活塞杆头22；

位置传感器6设置在活塞杆体21的一侧。

本实施例中，还包括电池及电源板7、直线电机驱动器8和充电接口9，电池及电源板7、直线电机驱动器8位于活塞缸体1的下部的外侧；

直线电机驱动器8电连接电池及电源板7；直线电机驱动器8电连接第一电机定子31；

充电接口9电连接电池及电源板7。

本实施例中，活塞缸体1的上部的外侧设置有环形容纳腔11，第一电机定子31设置于环形容纳腔11。

本实施例中，还包括第二电机定子32，第二电机定子32设置于活塞缸体1的下部的周侧；直线电机驱动器8电连接第二电机定子32；

抽液起始阶段，活塞缸体1中的液体为无或位于底段时，第二电机定子32和第一电机定子31同时进行工作；液体位于活塞缸体1的中间段时，抽液和排液过程，第二电机定子32断电，第一电机定子31通电进行工作；排液到活塞缸体1的底段时，第二电机定子32和第一电机定子31同时通电进行工作。

本实施例中，还包括底座10，底座10设置于活塞缸体1的底部，底座10上设置有第一进液孔101、第一出液孔102和第一管接口103；第一管接口103位于底座10的底壁的中部，第一管接口103处设置有堵头20。

本实施例中，底座10上设置有旋转电机定子30，第二电机定子32兼做旋转电机的转子，底座10可旋转的连接在活塞缸体1的底部；

活塞缸体1的底部设置有第二进液孔12、第二出液孔13和第二管接口14；

活塞缸体1相对底座10旋转时，有如下四种状态出现：A.第一进液孔101与第二进液孔12连通，第一管接口103、第一出液孔102和第二出液孔13堵死；B.第一出液孔102与第二出液孔13连通，第一管接口103、第一进液孔101和第二进液孔12堵死；C.第一管接口103与外部连通，第一进液孔101、第一出液孔102、第二进液孔12和第二出液孔13均被堵死；D.第一进液孔101、第一出液孔102、第一管接口103、第二进液孔12和第二出液孔13均被堵死。

本实施例中，活塞杆体21为铁磁性材料制作的壳体；

第一电机定子31沿活塞缸体1的高方向可移动设置。

本实施例中，还包括旋转电机驱动器，在旋转电机驱动器的控制下，旋转电机定子30驱动第二电机定子32转动，从而实现上述的A、B、C和D四种状态。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

需要说明的是：以上的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“第一”、“第二”、“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。“第一”和“第二”只是为了说明的方便，不表示有先后顺序之分。

本发明的不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种活塞一体式管状直线电机，其特征在于，包括活塞缸体(1)和活塞杆(2)；

所述活塞缸体(1)的周侧设置有第一电机定子(31)，所述活塞杆(2)的高方向设置有N极、S极、N极和S级依次叠加构成的直线磁极阵列(4)；

在所述第一电机定子(31)的作用下，所述直线磁极阵列(4)带动所述活塞杆(2)沿所述活塞缸体(1)的轴线做往复运动；

所述活塞杆(2)包括活塞杆体(21)和活塞杆头(22)；

所述活塞杆体(21)的上部开口，所述活塞杆体(21)的内部中空，所述活塞杆体(21)的底部封闭；

所述直线磁极阵列(4)设置于所述活塞杆体(21)的中空部；

所述活塞杆头(22)设置在所述活塞杆体(21)的上端部；

还包括磁栅尺(5)和位置传感器(6)，所述位置传感器(6)连接在所述磁栅尺(5)的侧部，所述磁栅尺(5)的顶部连接所述活塞杆头(22)；

所述位置传感器(6)设置在所述活塞杆体(21)和活塞缸体(1)之间；

所述活塞缸体(1)的上部的外侧设置有环形容纳腔(11)，所述第一电机定子(31)设置于所述环形容纳腔(11)；

还包括第二电机定子(32)，所述第二电机定子(32)设置于所述活塞缸体(1)的下部的周侧；还包括直线电机驱动器(8)，所述直线电机驱动器(8)位于所述活塞缸体(1)的下部的外侧；所述直线电机驱动器(8)电连接所述电连接所述第一电机定子(31)和第二电机定子(32)；

抽液起始阶段，所述活塞缸体(1)中的液体为无或位于底段时，所述第二电机定子(32)和第一电机定子(31)同时进行工作；液体位于所述活塞缸体(1)的中间段时，抽液和排液过程，第二电机定子(32)断电，所述第一电机定子(31)通电进行工作；排液到所述活塞缸体(1)的底段时，所述第二电机定子(32)和第一电机定子(31)同时通电进行工作。

2.如权利要求1所述活塞一体式管状直线电机，其特征在于，所述直线磁极阵列(4)塑封在所述活塞杆体(21)的内部，所述直线磁极阵列(4)与所述活塞杆体(21)一体化设置。

3.如权利要求1所述活塞一体式管状直线电机，其特征在于，还包括电池及电源板(7)和充电接口(9)，所述电池及电源板(7)位于所述活塞缸体(1)的下部的外侧；

所述直线电机驱动器(8)电连接所述电池及电源板(7)；

所述充电接口(9)电连接所述电池及电源板(7)。

4.如权利要求1所述活塞一体式管状直线电机，其特征在于，还包括底座(10)，所述底座(10)设置于所述活塞缸体(1)的底部，所述底座(10)上设置有第一进液孔(101)、第一出液孔(102)和第一管接口(103)；所述第一管接口(103)位于所述底座(10)的底壁的中部，所述第一管接口(103)处设置有堵头(20)。

5.如权利要求4所述活塞一体式管状直线电机，其特征在于，所述底座(10)上设置有旋转电机定子(30)，所述第二电机定子(32)兼做旋转电机的转子，所述底座(10)可旋转的连接在所述活塞缸体(1)的底部；

所述活塞缸体(1)的底部设置有第二进液孔(12)、第二出液孔(13)和第二管接口(14)；所述活塞缸体 (1)相对所述底座 (10)旋转时，有如下四种状态出现：A .第一进液孔(101)与第二进液孔(12)连通，第一管接口(103)、第一出液孔(102)和第二出液孔(13)堵死；B .第一出液孔(102)与第二出液孔(13)连通，第一管接口(103)、第一进液孔(101)和第二进液孔(12)堵死；C .第一管接口(103)与外部连通，第一进液孔(101)、第一出液孔(102)、第二进液孔(12)和第二出液孔(13)均被堵死；D .第一进液孔(101)、第一出液孔(102)、第一管接口(103)、第二进液孔(12)和第二出液孔(13)均被堵死。

6.如权利要求1所述活塞一体式管状直线电机，其特征在于，所述活塞杆体(21)为铁磁性材料制作的壳体；

所述第一电机定子(31)沿活塞缸体(1)的高方向可移动设置。