CN111564949A - 直线电机 - Google Patents

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刘元江
贺子和
赵云峰
周忠厚
李伟
张珍
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
    • H02K1/265—Shape, form or location of the slots

Abstract

本发明公开一种直线电机，包括底座、定子组件及动子组件，底座具有一安装槽，安装槽具有沿第一方向延伸的槽口；定子组件设于安装槽内，动子组件通过滑动安装结构沿第一方向可滑动地安装于安装槽，动子组件包括设于安装槽内的动子，其中，滑动安装结构包括沿第一方向延伸的导轨，通过将导轨嵌设于安装槽的内壁或者动子组件的外表面，增大了导轨与安装槽的内壁或者动子组件的外表面的结合面，使得导轨的承载能力提高，且使得导致直线电机的结构紧凑。

Description

直线电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种直线电机。
背景技术
在工业自动化领域中，直线电机的使用非常广泛。现已有的直线电机中，起到导向作用的两个导轨的安装使得直线电机的结构不紧凑，且导轨的承载能力较低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种直线电机，旨在解决导致直线电机的结构不紧凑，且导轨的承载能力较低的问题。
为实现上述目的，本发明提出的直线电机，包括：
底座，所述底座具有一安装槽，所述安装槽具有沿第一方向延伸的槽口；
定子组件，设于所述安装槽内；以及，
动子组件，通过滑动安装结构沿第一方向可滑动地安装于所述安装槽，所述动子组件包括设于所述安装槽内的动子；
其中，所述滑动安装结构包括沿第一方向延伸的导轨，所述导轨嵌设于所述安装槽的内壁或者所述动子组件的外表面。
可选地，所述导轨具有沿第一方向延伸的导轨槽；
所述滑动安装结构还包括沿第一方向延伸且与所述导轨槽相对设置的滑槽、以及设于所述导轨槽和所述滑槽之间的滚珠，所述导轨嵌设于所述安装槽的内壁和所述动子组件的外表面其中之一，所述滑槽设于所述安装槽的内壁和所述动子组件的外表面其中的另一。
可选地，所述导轨槽的一内壁面和/或所述滑槽的一内壁面设置有沿所述第一方向延伸设置的储油槽，所述储油槽用于盛放润滑油。
可选地，所述底座具有与所述槽口相对的底壁以及沿第一方向延伸的两个旁侧壁；
所述动子组件的两侧分别通过所述滑动安装结构对应滑动安装于所述两个旁侧壁。
可选地，所述导轨嵌设于所述旁侧壁的内侧面；和/或，
所述定子组件包括磁铁和磁轭，所述磁铁和所述磁轭均沿所述第一方向延伸设置，所述磁轭固定安装于所述底壁，所述磁铁固定安装于所述磁轭朝向所述动子组件的表面。
可选地，所述动子组件还包括滑动件，所述动子设于所述滑动件朝向所述底座的底壁的一表面，所述定子组件设于所述底座的底壁。
可选地，所述滑动件包括位于所述安装槽内的第一滑块、以及设于所述安装槽外的第二滑块，所述第二滑块在朝向所述两个旁侧壁的两侧突出所述第一滑块设置，以形成两个朝向所述底壁设置的台阶面，两个所述台阶面分别与对应的两个所述旁侧壁的端面相对，以形成一安放空间，所述安放空间用于放置封闭所述槽口的密封板。
可选地，所述第一滑块与所述第二滑块呈一体设置；和/或，
所述旁侧壁的内侧面设置有磁栅尺，所述磁栅尺沿所述第一方向延伸设置，所述第一滑块朝向所述磁栅尺的一表面凹设形成有一安置槽，所述安置槽内安装有读数头，所述读数头与所述磁栅尺相对应，用于获取所述第一滑块滑动的距离；和/或，
所述第一滑块和所述动子其中之一设有安装凸起，另一设有与所述安装凸起相适配的安装凹槽。
可选地，所述动子包括：
铁芯，所述铁芯的一侧安装于所述第一滑块，所述铁芯的另一侧设置有多个绕线部，多个所述绕线部沿所述第一方向间隔布置；
多个线圈绕组，分别对应绕设于所述多个绕线部。
可选地，所述铁芯包括多个沿所述安装槽的宽度方向叠设的硅钢片，所述多个硅钢片的对应所述安装槽的槽底的一侧均一一对应设有多个绕线臂，以形成所述多个绕线部。
本发明提供的技术方案中，所述直线电机包括底座、定子组件及动子组件，所述底座具有一安装槽，所述安装槽具有沿第一方向延伸的槽口；所述定子组件设于所述安装槽内，所述动子组件通过滑动安装结构沿第一方向可滑动地安装于所述安装槽，所述动子组件包括设于所述安装槽内的动子，其中，所述滑动安装结构包括沿第一方向延伸的导轨，通过将所述导轨嵌设于所述安装槽的内壁或者所述动子组件的外表面，增大了所述导轨与所述安装槽的内壁或者所述动子组件的外表面的结合面，使得导轨的承载能力提高，且使得所述导致直线电机的结构紧凑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的直线电机的一实施例的立体结构示意图；
图2为图1中A处放大的结构示意图；
图3为图1中动子结构示意图；
图4为图3中铁芯的结构示意图；
图5为图3中动子灌胶后的结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0002513320740000031
Figure BDA0002513320740000041
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在工业自动化领域中，直线电机的使用非常广泛。现已有的直线电机中，起到导向作用的两个导轨的安装使得直线电机的结构不紧凑，且导轨的承载能力较低。
鉴于此，本发明提供一种直线电机，其中，图1至图5为本发明提供的直线电机的一实施例的结构示意图。
请参阅图1，所述直线电机100包括底座1、定子组件2及动子组件3，所述底座1具有一安装槽11，所述安装槽11具有沿第一方向延伸的槽口；所述定子组件2设于所述安装槽11内，所述动子组件3通过滑动安装结构4沿第一方向可滑动地安装于所述安装槽11，所述动子组件3包括设于所述安装槽11内的动子31，其中，所述滑动安装结构4包括沿所述第一方向延伸的导轨41，通过将所述导轨41嵌设于所述安装槽11的内壁或者所述动子组件3的外表面，增大了所述导轨41与所述安装槽11的内壁或者所述动子组件3的外表面的结合面，使得所述导轨41的承载能力提高，且使得所述直线电机100的结构紧凑。
为了减小所述动子组件3运动的阻力，参照1和图2，所述导轨41具有沿所述第一方向延伸的导轨槽411，所述滑动安装结构4还包括沿所述第一方向延伸且与所述导轨槽411相对设置的滑槽42、以及设于所述导轨槽411和所述滑槽42之间的滚珠，所述导轨41嵌设于所述安装槽11的内壁和所述动子组件3的外表面其中之一，所述滑槽42设于所述安装槽11的内壁和所述动子组件3的外表面其中的另一，如此设置，通过在所述滑槽42与所述导轨槽411之间设置滚珠，使得所述动子组件3相对所述安装槽11运动时，受到的阻力为滚动摩擦力，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，如此可减小所述动子组件3运动的阻力。
考虑到在所述滚珠运动过程中因为长时间的使用导致所述滚珠滚动受阻，所述导轨槽411的一内壁面和/或所述滑槽42的一内壁面设置有沿所述第一方向延伸设置的储油槽a，通过在所述储油槽a内盛放润滑油，通过所述润滑油的润滑，使得所述滚珠能够顺滑的滚动，减小了所述动子组件3运动的阻力。
具体地，参照图1，所述底座1具有与所述槽口相对的底壁12以及沿第一方向延伸的两个旁侧壁13，因为所述动子组件3的两侧分别通过所述滑动安装结构4对应滑动安装于所述两个旁侧壁13，如此设置，使得所述动子组件3滑动安装于所述安装槽11内更稳定，避免所述动子组件3在所述安装槽11内摆动。
进一步地，所述导轨41嵌设于所述旁侧壁13的内侧面，如此，使得所述直线电机100结构更紧凑。
参照图1，所述定子组件2包括磁铁21和磁轭22，所述磁铁21和所述磁轭22均沿所述第一方向延伸设置，所述磁轭22固定安装于所述底壁12，所述磁铁21固定安装于所述磁轭22朝向所述动子组件3的表面，通过所述磁铁21和所述磁轭22共同作用，利用磁轭22避免磁力线在磁路中向外散放，使磁力线束集中在感应线圈周围，电磁感应效果最大，并起磁屏蔽作用。
参照图1，在本申请的实施例中，所述动子组件3还包括滑动件32，所述动子31设于所述滑动件32朝向所述底座1的底壁12的一表面，所述定子组件2设于所述底座1的底壁12，如此设置，所述动子31和所述定子组件2相互作用，使得所述动子31沿所述第一方向滑动地安装于所述安装槽11，所述滑动件32用以外接负载，通过所述滑动件32将所述动子31的运动向外接负载传输，以带动外接负载跟随所述动子31运动。
所述滑动件32包括位于所述安装槽11内的第一滑块321、以及设于所述安装槽11外的第二滑块322，所述第二滑块322在朝向所述两个旁侧壁13的两侧突出所述第一滑块321设置，以形成两个朝向所述底壁12设置的台阶面，两个所述台阶面分别与对应的两个所述旁侧壁13的端面相对，以形成一安放空间，通过在所述安放空间内安放封闭板，以封闭所述槽口，起到了防尘的作用。
为了简化加工，在本申请的实施例中，通过将所述第一滑块321与所述第二滑块322呈一体设置，简化了所述滑动件32的加工工艺，操作简单。
为了能够准确获取所述动子31滑动的距离，所述旁侧壁13的内侧面设置有磁栅尺，所述磁栅尺沿所述第一方向延伸设置，所述第一滑块321朝向所述磁栅尺的一表面凹设形成有一安置槽，所述安置槽内安装有读数头，所述读数头与所述磁栅尺相对应，以读取在所述栅尺上的位置，以获取所述第一滑块321滑动的距离，因为所述第一滑块321朝向所述底座1的底壁12的表面用以供动子31安装，如此所述第一滑块321与所述动子31同步运动，可以准确获取动子31活动的距离。
需要说明的是，所述读数头与所述磁栅尺均属于成熟技术，所述读数头与所述磁栅尺相互作用测量沿所述磁栅尺延伸方向移动的距离属于成熟技术，本申请在此不作赘述。
为了使得所述第一滑块321和所述动子31连接更牢固，参照图1，所述第一滑块321和所述动子31其中之一设有安装凸起5，另一设有与所述安装凸起5相适配的安装凹槽6，因为所述安装凸起5与所述安装凹槽6配合安装，使得所述第一滑块321和所述动子31连接处结合面增大，使得所述第一滑块321和所述动子31连接连接更牢固且稳定。
具体地，参照图3和图4，所述动子31包括铁芯311和多个线圈绕组312，所述铁芯311的一侧安装于所述第一滑块321，所述铁芯311的另一侧设置有多个绕线部3111，多个所述绕线部3111沿所述第一方向间隔布置，所述多个线圈绕组312分别对应绕设于所述多个绕线部3111，当所述线圈绕组312通电后，所述线圈绕组312产生沿所述第一方向的电磁推力，从而推动所述动子31沿所述第一方向活动。
考虑到伴随直线电机100的运转，所述动子31线圈绕组312的温度上升会影响所述直线电机100的性能，参照图5，通过向多个所述线圈绕组312进行灌胶，多个所述线圈绕组312灌胶处理后，一方面可以保护多个所述线圈绕组312，且可避免相邻两个所述线圈绕组312之间由于短路连接影响直线电机100的使用，也起到降温隔热的作用。
需要说明的是，在本申请的实施例中灌胶采用的胶为环氧树脂胶，在其他实施例中，可以采用其他的胶，本申请对此不作限定。
形成所述铁芯311的方式有多种，具体地，在本申请的实施例中，通过多个沿所述安装槽11的宽度方向叠设的硅钢片形成所述铁芯311，所述多个硅钢片的对应所述安装槽11的槽底的一侧均一一对应设有多个绕线臂，以形成所述多个绕线部3111，如此设置，形成了用以安装所述线圈绕组312的铁芯311。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直线电机，其特征在于，包括：
底座，所述底座具有一安装槽，所述安装槽具有沿第一方向延伸的槽口；
定子组件，设于所述安装槽内；以及，
动子组件，通过滑动安装结构沿第一方向可滑动地安装于所述安装槽，所述动子组件包括设于所述安装槽内的动子；
其中，所述滑动安装结构包括沿第一方向延伸的导轨，所述导轨嵌设于所述安装槽的内壁或者所述动子组件的外表面。
2.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述导轨具有沿第一方向延伸的导轨槽；
所述滑动安装结构还包括沿第一方向延伸且与所述导轨槽相对设置的滑槽、以及设于所述导轨槽和所述滑槽之间的滚珠，所述导轨嵌设于所述安装槽的内壁和所述动子组件的外表面其中之一，所述滑槽设于所述安装槽的内壁和所述动子组件的外表面其中的另一。
3.如权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述导轨槽的一内壁面和/或所述滑槽的一内壁面设置有沿所述第一方向延伸设置的储油槽，所述储油槽用于盛放润滑油。
4.如权利要求1至3任意一项所述的直线电机，其特征在于，所述底座具有与所述槽口相对的底壁以及沿第一方向延伸的两个旁侧壁；
所述动子组件的两侧分别通过所述滑动安装结构对应滑动安装于所述两个旁侧壁。
5.如权利要求4所述的直线电机，其特征在于，所述导轨嵌设于所述旁侧壁的内侧面；和/或，
所述定子组件包括磁铁和磁轭，所述磁铁和所述磁轭均沿所述第一方向延伸设置，所述磁轭固定安装于所述底壁，所述磁铁固定安装于所述磁轭朝向所述动子组件的表面。
6.如权利要求4所述的直线电机，其特征在于，所述动子组件还包括滑动件，所述动子设于所述滑动件朝向所述底座的底壁的一表面，所述定子组件设于所述底座的底壁。
7.如权利要求6所述的直线电机，其特征在于，所述滑动件包括位于所述安装槽内的第一滑块、以及设于所述安装槽外的第二滑块，所述第二滑块在朝向所述两个旁侧壁的两侧突出所述第一滑块设置，以形成两个朝向所述底壁设置的台阶面，两个所述台阶面分别与对应的两个所述旁侧壁的端面相对，以形成一安放空间，所述安放空间用于放置封闭所述槽口的密封板。
8.如权利要求7所述的直线电机，其特征在于，所述第一滑块与所述第二滑块呈一体设置；和/或，
所述旁侧壁的内侧面设置有磁栅尺，所述磁栅尺沿所述第一方向延伸设置，所述第一滑块朝向所述磁栅尺的一表面凹设形成有一安置槽，所述安置槽内安装有读数头，所述读数头与所述磁栅尺相对应，用于获取所述第一滑块滑动的距离；和/或，
所述第一滑块和所述动子其中之一设有安装凸起，另一设有与所述安装凸起相适配的安装凹槽。
9.如权利要求7所述的直线电机，其特征在于，所述动子包括：
铁芯，所述铁芯的一侧安装于所述第一滑块，所述铁芯的另一侧设置有多个绕线部，多个所述绕线部沿所述第一方向间隔布置；
多个线圈绕组，分别对应绕设于所述多个绕线部。
10.如权利要求9所述的直线电机，其特征在于，所述铁芯包括多个沿所述安装槽的宽度方向叠设的硅钢片，所述多个硅钢片对应所述安装槽的槽底的一侧均一一对应设有多个绕线臂，以形成所述多个绕线部。
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