CN1258861C - 往复式电机 - Google Patents
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Abstract
一种往复式电机包括外定子,为圆柱形,由多个薄片层叠而成;内定子,布置在外定子的内圆周表面并留有一定空气间隙,且内定子为圆柱形,由多个薄片层叠而成;支撑架,其外侧与外定子的侧表面连接以支撑外定子,其内侧形成为圆柱形以便插入内定子的内圆周表面内,从而支撑内定子;内定子锁具,固定在支撑架上并且被支撑在内定子的一侧表面上,用于防止内定子与支撑架的分离;多个磁体,装在外定子和内定子之间执行线性运动;磁体架,具有由多个支撑条形成的空间部分,所述支撑条沿其圆周方向以相同间隔隔开,从而插入多个磁体,还具有用于在空间部分两侧安装磁体的磁体安装部分。
Description
技术领域
本发明涉及往复式电机,更具体地,涉及能提高构成电机零件的结合强度的往复式电机。
背景技术
一般地,在往复式电机中,外定子和内定子之间有一定间隙,转子具有磁体并装在外定子和内定子之间。当给缠绕在定子上的绕组通电时,通过定子和磁体的交互作用转子产生线性往复运动。往复式电机主要应用于往复式压缩机,在往复式压缩机中,通过将活塞连接到转子上,活塞能执行线性往复运动。
图1是表示传统往复电机的局部横截面剖视图。
传统往复式电机包括定子组件104,它由支撑架102支撑并在通电时产生磁力线;转子组件106,装在定子组件104的周围留有空气间隙并通过与定子组件104产生的磁力线的交互作用执行线性往复运动。
这里,定子组件104包括外定子108,它是圆柱形,由多层薄铁片沿圆周方向层叠构成;绕组112,它缠绕在外定子108的内部,当通电时在外定子108和内定子110之间产生磁力线。
用于支撑层叠铁片使其保持圆柱形状的锁环114分别插在外定子108的两个侧面。
如图1和2所示,在内定子110中,多层铁片124沿圆周方向层叠成为圆柱形状,用于支撑多层层叠铁片的锁环116分别插在内定子110的两个侧面,支撑架102支撑内定子110。
转子组件106包括多个磁体118,沿圆周方向装在外定子108和内定子110之间;磁体架120,多个磁体118以规则间隔固定在其外圆周上,并与执行线性往复运动的工作零件(未示出)连接。
如图1和3所示,磁体架120为圆柱形,装在外定子108和内定子110之间,能执行往复运动,并且在磁体架120的外圆周上以规则间隔形成插入各个磁体118的各个槽126。
槽126的宽度小于磁体118的厚度,磁体118固定地插在槽126中。
下面描述传统往复电机的工作。
当绕组112通电时,在绕组112周围产生磁力线,磁力线沿外定子108和内定子110形成封闭环。这里,通过外定子108和内定子110之间形成的磁力线与磁体118形成的磁力线之间的交互作用,磁体118在轴线方向线性运动。并且,当绕组112中的电流方向发生改变时,绕组112的磁力线方向发生变化,磁体118执行线性往复运动。
通过磁体118的运动,固定磁体118的磁体架120执行线性往复运动,因此构件,例如活塞等等,执行线性往复运动。
这里,为了减小外定子108和内定子110之间的空气间隙,必须最大程度地减小磁体120的厚度,并且为了将磁体118的线性往复运动传递到构件如活塞等,考虑到电机的稳定性,磁体架120必须保持一定的强度。
但是,在传统往复式电机中,由于槽126形成在磁体架120的某个部分上,用于固定磁体118,并且与其它部分相比,槽部分的厚度较小,稳定性较低。在磁体架120的线性往复运动中槽部分可能损坏,因此可能降低电机的稳定性。
另外,在传统往复式电机中,由于磁体118固定地插在磁体架120的槽126中,其结合强度弱,在磁体架120线性往复运动过程中磁体118可能从磁体120上分离,因此会损坏磁体架120。
另外,在传统往复式电机中,锁环116分别插在内定子110的两个侧面上,支撑内定子110的层叠的多层铁片124。在线性往复式电机的工作中,层叠的多层铁片124在磁体118的磁力作用下可以变形或分离,因此会损坏电机。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供往复式电机,能减小磁体架厚度,并通过优化磁体架和磁体之间的结合结构来提高其稳定性。
本发明的另一目的是提供往复式电机,能通过优化磁体和磁体架之间的结合结构,防止往复式电机工作中磁体与磁体架的分离,从而提高电机的可靠性。
本发明的又一个目的是提供往复式电机,能防止在磁体磁力作用下内定子的旋转或与支撑架分离,并通过优化内定子的支撑结构来提高电机的稳定性。
往复式电机,包括:外定子,为圆柱形,由多个薄片层叠而成;内定子,布置在外定子的内圆周表面并留有一定空气间隙,且内定子为圆柱形,由多个薄片层叠而成;支撑架,其外侧与外定子的侧表面连接以支撑外定子,其内侧形成为圆柱形以便插入内定子的内圆周表面内,从而支撑内定子;内定子锁具,固定在支撑架上并且被支撑在内定子的一侧表面上,用于防止内定子与支撑架的分离;多个磁体,装在外定子和内定子之间执行线性运动;磁体架,具有由多个支撑条形成的空间部分,所述支撑条沿其圆周方向以相同间隔隔开,从而插入多个磁体,还具有用于在空间部分两侧安装磁体的磁体安装部分。
内定子锁具具有开口的中心部分,用于插入支撑架的外圆周,并在内表面上具有多个插入内定子的旋转阻止突起,以阻止内定子的旋转和分离。
内定子锁具通过焊接固定在支撑架上。
在内定子的一个侧面上具有多个支撑槽,与内定子锁具的旋转阻止突起配合。
支撑条具有一定的厚度和一定的宽度,以能够保持磁体架的强度。
磁体安装部分形成在磁体架空间部分的两个侧面,用于安装插入空间部分中的磁体。
磁体安装部分的宽度从磁体架的外圆周到内圆周变大,呈阶梯状。
磁体安装部分通过刻槽的方法沿圆周方向形成在磁体架的内圆周。
支撑突起形成在磁体的两端,与磁体安装部分配合。
磁体架是具有一定厚度的圆柱形,用于安装磁体的每个磁体安装通孔以规则间隔形成在磁体架中,并且每个支撑突起形成在磁体架中,从外圆周向内圆周伸出。
每个安装槽从外圆周朝向内圆周形成在磁体中,与每个支撑突起配合。
附图说明
所提供的附图是为了进一步理解本发明,附图包括在本说明书中并作为本说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中:
图1是表示传统往复式电机的局部横截面剖视图;
图2是表示传统往复式电机内定子的侧视图;
图3是表示图1中传统往复式电机A部分的放大图;
图4是表示本发明往复式电机的局部横截面剖视图;
图5是表示本发明往复式电机内定子的侧视图;
图6是表示本发明往复式电机内定子的立体图;
图7是表示本发明往复式电机磁体架的立体图;
图8是沿图7中线II-II的剖视图;
图9是沿图7中线III-III的剖视图;
图10是表示本发明另一实施例的往复式电机磁体架的侧视图;
图11是沿图10中线IV-IV的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明往复式电机的实施例。
本发明的往复式电机可以存在很多实施例,下面将描述优选的实施例。
图4是表示本发明往复式电机的局部横截面剖视图。
本发明的往复式电机包括外定子4,由支撑架2支撑;内定子6,装在外定子4的内圆周周围并留有一定空气间隙,并在外定子4之间产生磁力线;绕组8,缠绕在外定子4和内定子6中的一个上;磁体10,装在外定子4和内定子6之间,执行线性运动;磁体架12,连接在磁体10和执行往复运动的工作零件(未示出)之间,并将往复运动传递到工作零件。
这里,当往复式电机应用于往复式压缩机时,工作零件是指执行线性往复运动以进行压缩工作的活塞。
在由多层薄铁片沿圆周方向层叠构成的圆柱形的外定子4中,绕组8缠绕在外定子4的内圆周上,支撑层叠铁片使其保持圆柱形状的锁环14分别插在外定子4的两个侧面,支撑架2支撑外定子4的侧面。
如图5所示,内定子6为圆柱形,由多层薄铁片16沿圆周方向层叠构成,并装在外定子4的内部,留有一定空气间隙,支撑层叠铁片使其保持圆柱形状的锁环18分别插在内定子6的两个侧面,内定子6由支撑架2的内圆周支撑。
这里,内定子锁具20装在内定子6和支撑架2之间,防止内定子6与支撑架2分离。
如图6所示,圆盘形的内定子锁具20具有一定厚度,并具有插入支撑架2外圆周的开口的中心部分,在内定子锁具20的侧面具有多个旋转阻止突起22,用于阻止内定子6的旋转和分离。
在内定子6中,在其侧面沿圆周方向具有将锁环18压入其中的凹槽24,在多层层叠的铁片16的局部具有将每个旋转阻止突起22插入其中的锁槽26。
优选地,形成3个旋转阻止突起22,以规则间隔从内定子锁具20的内表面上突出。
并且,内定子锁具20通过焊接固定在支撑架2上,因此不能旋转。这里,除了焊接外,可以使用任何能将内定子锁具20固定在支撑架2上而使之不旋转的方法。
分成几部分的磁体10沿圆周方向固定在外定子4和内定子6之间的磁体架12上。
具有一定厚度的圆柱形磁体架12装在外定子4和内定子6之间的空气间隙中,多个支撑条30形成在以规则间隔沿圆周方向安装磁体10的部分上,磁体10固定地插在支撑条30之间的空间部分32中。
这里,每根支撑条30具有一定厚度和宽度,能保持磁体架12的强度,并且安装磁体10两个末端的磁体安装部分34分别形成在空间部分32的两个内侧面上。
如图8和9所示,在磁体安装部分34中,从磁体架12的外圆周向内圆周宽度变小,像阶梯状,磁体10的两个末端由磁体安装部分34支撑。
更具体地,磁体安装部分34是通过在磁体架12的内圆周加工出沿圆周方向具有一定斜度的槽形成的。接着,如图8所示,在形成支撑条30部分的两侧加工槽36。如图9所示,以一定角度倾斜的磁体安装部分34在磁体架12的两端形成,空间部分32形成在磁体架12上。
这里,磁体10具有矩形的截面形状,以插入空间部分32中,具有一定角度的支撑突起38位于磁体10的两端,与磁体安装部分34配合。
下面描述本发明往复式电机的工作。
当绕组8通电时,在绕组8周围产生磁力线,磁力线沿内定子4和外定子6形成封闭环。这里,通过外定子4和内定子6之间形成的磁力线与磁体10产生的磁力线的交互作用,磁体10在轴线方向线性运动。
并且,当绕组8中电流方向改变时,绕组8的磁力线方向改变,磁体10执行线性往复运动。接着,通过磁体10的运动,固定磁体10的磁体架12执行线性往复运动,因此工作零件例如活塞等等执行线性往复运动。
这里,通过在内定子6和支撑架2之间安装内定子锁具20,能阻止内定子6的旋转和与支撑架2的分离。更具体地,从内定子锁具20后面突出的每个旋转阻止突起22插入内定子6侧面上的每个锁槽26,内定子锁具20被焊接在支撑架2上,因此内定子锁具20固定在支撑架2上。
并且,每根支撑条30以规则间隔沿圆周方向形成在磁体架12上,磁体10插入支撑条30之间的空间部分32中。
图10是本发明另一个实施例的往复式电机磁体架的侧视图,图11是沿图10中线IV-IV的剖视图。
本发明另一个实施例的往复式电机的磁体架12为圆柱形,安装磁体10的每个磁体安装孔50以规则间隔形成在磁体架12的圆周上。
这里,安装磁体的每个磁体安装孔50以规则间隔形成在磁体架12上,每个支撑突起52形成在磁体架12上,从外圆周向内圆周突出。并且每个安装槽54从外圆周朝向内圆周形成在磁体10上,与每个支撑突起52配合。
在本发明另一个实施例的往复式电机中,由于通过恰好将磁体10插入到形成在磁体架12上的磁体安装孔50来完成组件装配,因此装配简单并且能提高结合强度。
下面描述本发明往复式电机的优点。
通过在以规则间隔沿圆周方向安装磁体的磁体架部分分别形成每个支撑条,并且将磁体插入支撑条之间的空间部分,能提高磁体架的强度,并且能防止在电机工作过程中磁体架的损坏。
另外,通过将磁体插入磁体架空间部分中,能提高磁体架与磁体间的结合强度,能防止磁体与磁体架的分离,因此能提高电机的可靠性。
另外,通过在内定子和支撑架之间安装内定子锁具,能防止在磁体的磁力作用下内定子的旋转,能防止内定子与支撑架的分离,因此保证电机的可靠性。
Claims (18)
1.一种往复式电机,包括:
外定子,为圆柱形,由多个薄片层叠而成;
内定子,布置在外定子的内圆周表面并留有一定空气间隙,且内定子为圆柱形,由多个薄片层叠而成;
支撑架,其外侧与外定子的侧表面连接以支撑外定子,其内侧形成为圆柱形以便插入内定子的内圆周表面内,从而支撑内定子;
内定子锁具,固定在支撑架上并且被支撑在内定子的一侧表面上,用于防止内定子与支撑架的分离;
多个磁体,装在外定子和内定子之间执行线性运动。
2.如权利要求1所述的电机,其特征在于还包括磁体架,该磁体架具有由多个支撑条形成的空间部分,所述支撑条沿其圆周方向以相同间隔隔开,从而插入多个磁体,还具有用于在空间部分两侧安装磁体的磁体安装部分。
3.如权利要求2所述的电机,其特征在于内定子锁具具有开口的中心部分用于插入支撑架的外圆周,并具有多个插入内定子中的旋转阻止突起,以阻止内定子的旋转和分离。
4.如权利要求3所述的电机,其特征在于内定子锁具通过焊接固定在支撑架上。
5.如权利要求3所述的电机,其特征在于在内定子的一个侧面形成多个支撑槽,以与内定子锁具的旋转阻止突起配合。
6.如权利要求2所述的电机,其特征在于支撑条具有一定的厚度和一定的宽度,以保持磁体架的强度。
7.如权利要求2所述的电机,其特征在于磁体安装部分的宽度从磁体架的外圆周到内圆周变小,呈阶梯状。
8.如权利要求7所述的电机,其特征在于磁体安装部分通过刻槽的方法沿圆周方向形成在磁体架的内圆周。
9.如权利要求7所述的电机,其特征在于支撑突起形成在磁体的两端,以与磁体安装部分配合。
10.如权利要求2所述的电机,其特征在于磁体架是圆柱形,每个磁体安装孔以规则间隔形成在磁体架中,磁体安装在磁体安装孔中,并且每个支撑突起形成在磁体架中。
11.如权利要求10所述的电机,其特征在于每个安装槽形成在磁体中,以便与每个支撑突起配合。
12.如权利要求1所述的电机,其特征在于内定子锁具具有开口的中心部分,用于插入支撑架的外圆周,并具有多个插入内定子中的旋转阻止突起,以阻止内定子的旋转和分离。
13.如权利要求12所述的电机,其特征在于内定子锁具通过焊接固定在支撑架上。
14.如权利要求12所述的电机,其特征在于在内定子的一个侧面具有多个支撑槽,与内定子锁具的旋转阻止突起配合。
15.一种往复式电机,包括:
外定子,为圆柱形,由多个薄片层叠而成;
内定子,布置在外定子的内圆周表面并留有一定空气间隙,且圆柱形,由多个薄片层叠而成;
支撑架,其外侧与外定子的侧表面连接以支撑外定子,其内侧形成为圆柱形以便插入内定子的内圆周表面内,从而支撑内定子;多个磁体,装在外定子和内定子之间执行线性运动;
磁体架,具有由多个支撑条形成的空间部分,所述支撑条沿其圆周方向以相同间隔隔开,从而插入多个磁体;
其中,磁体架具有用于在空间部分两侧安装磁体的磁体安装部分;
其中,磁体安装部分从磁体架的外圆周到内圆周变大,呈阶梯状变化。
16.如权利要求15所述的电机,其特征在于支撑条具有一定的厚度和一定的宽度,以保持磁体架的强度。
17.如权利要求15所述的电机,其特征在于磁体安装部分通过刻槽的方法沿圆周方向形成在磁体架的内圆周。
18.如权利要求15所述的电机,其特征在于支撑突起形成在磁体的两端,与磁体安装部分配合。
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