CN219918744U - 磁悬浮直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁悬浮直线电机，包括一对支架、一对磁石固定板、电磁线圈、山形硅钢片，弹片，山形硅钢片固定在支架中，弹片支撑起磁石固定板，形成磁石与硅钢片之间气隙，利用磁性同极相排斥，异极相吸引的原理，通过改变电磁线圈电流方向，改变山形硅钢片的磁性方向，从而形成磁石固定板与山形硅钢片排斥与吸引交错运动，通过弹片、支架、磁石固定板不同方向的限位，最终允许磁石固定板X轴自由运动，形成高速往复直线运动。

Description

磁悬浮直线电机

技术领域

本实用新型涉及电机相关技术领域，尤其涉及一种磁悬浮直线电机。

背景技术

电动理发剪中通常运用到两个交错的齿状刀片重叠在一起，在理发时齿状刀片中的动刀与定刀之间高速地线性来回进行切割头发，其中定刀是与电动理发剪的外壳固定连接并发生相对于电动理发剪外壳，另外的动刀就会相对于电动理发剪外壳进行高速的往复运动。一般会使用装有偏心轮的电机，电机转动的时候偏心轮会发生转动，偏心轮的控制轴与电机的输出轴是非同轴线设置，所以会发生偏离电机输出轴轴线的转动。

市面上的电机为了使理发器刀头的往复运动的频率更高，电机组装所用到的螺栓较多，导致该电机所需的安装空间变大，并且电机本身结构也会变得臃肿，造价成本变高，期间在弹片往复移动的过程中是一个高速的过程，螺栓有可能在此过程中发生松动，因此而发生碰撞甚至是零件的散落导致电机报废，现市面上此类直线电机，使用铆接工艺，结构复杂，零部件多，其铆接点多达16个 零部件多达48个。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供磁悬浮直线电机，以克服现有技术中固定弹片以及整体所用于固定的零部件太多，在电机高速往复运动过程中容易发生固定零部件掉落，从而容易发生电机报废的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁悬浮直线电机，包括一对支架、一对磁石固定板、山形硅钢片、弹片及一对挡片；支架内底部均设置有向支架内凹陷成的第一插接槽及卡接槽，山形硅钢片的底端两侧向外延伸形成卡接裙边4，卡接裙边4与卡接槽相对应过盈配合；

磁石固定板底部的两端分别开设有插接孔，弹片的两端分别与插接孔及第一插接槽进行过盈配合，弹片插入插接孔的部分均与插接孔的内侧壁抵接；磁石固定板两端的顶部一体成型式向上延伸有定位针，定位针上套设有连接块；

一对支架通过螺栓对称式固定连接，支架重合后山形硅钢片固定于支架内，支架顶部的一端的内侧壁开设有限位孔，限位孔插接有挡片，挡片的底部与连接块抵接。

进一步地阐述，山形硅钢片通过卡接槽与支架压接固定。

进一步地阐述，插接孔及第一插接槽的厚度均小于弹片的厚度，插接孔的宽度小于或等于弹片的宽度。

进一步地阐述，磁石固定板底部内固定设置有磁石组件。

进一步地阐述，磁石组件包括多个磁石，磁石为直线型海尔贝克磁整列分布设置在磁石固定板内，磁石组件的磁场工作面朝下靠近山形硅钢片布置。

进一步地阐述，磁石之间通过胶水粘接组成磁石组件，磁石组件与磁石固定板通过胶水固定连接。

进一步地阐述，磁石固定板的定位针与连接块铰接，定位针为圆柱型结构，连接块开设有通孔，通孔为椭圆形结构，连接块的通孔分别套接在互为相邻而不共同设置在一个磁石固定板上的一对定位针上。（连接块为塑胶材料制成）

进一步地阐述，磁石固定板的顶部一体成型式向上延伸设置有固定座，固定座固定设置有安装柱，（固定座通过螺纹连接、过盈配合插接）固定座的两侧壁向两边连接块位置的方向一体成型式延伸设置有限位销，限位销套设有弹簧，弹簧的两端分别抵接于固定座的侧壁及支架的内侧壁。

进一步地阐述，山形硅钢片上缠绕有漆包线，山形硅钢片上压接有铁芯挡板，铁芯挡板抵接于漆包线的上方。

进一步地阐述，挡片的底面中部设置有向下延伸的摆动销，摆动销插接于连接块的中部，由于挡片在限位孔的限制下，挡片相对于支架静止不动，所以连接块能够以摆动销为中心进行摆动，同时连接块控制两个磁石固定板之间的距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的弹片固定均没有使用螺栓，电机整体所用到的螺栓仅为4个，在使用的时候，弹片过盈插接到磁石固定板上，所以在磁石磁吸山形硅钢片的作用下弹片会持续受到支架和磁石固定板的相向的压力，能够在弹片不使用螺栓的情况下保证弹片的正常运作且进行弹片位置的限位。

2、磁石采用海尔贝克的排列方式工作面磁场增强30%，非工作面磁强减弱，或者消失，从而非工作不需要导磁装置。在需求同等磁场的情况下，在同等磁场需求，磁石需求量减少30%，减少导磁装置。节约了原材料成本，减少了生产工序。

3、连接块位置的固定也没有使用螺栓或者是定位栓，通过支架之间固定后卡接的一个挡片，能够将连接块限位于挡片与磁石固定板之间，并且能够实现磁石固定板交替行进间的联动。

4、改变以往采用铆钉铆接的连接方式，巧妙地利用结构上的槽位、孔位的位置分布进行部件之间的位置限定，保证正常的使用同时减少零部件的使用。

5、本实用新型专利 使用整体方案本来产品取消铆接工艺，简化产品结构其零部件减少到20个，达到同等性能的基础上 取消16个铆接工艺 零部件减少58% 大幅度提升产品生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为支架结构示意图；

图4为挡片的结构示意图；

图5为连接块的结构示意图；

图6为磁石固定板结构示意图；

图7为磁石排列的磁感线示意图。

附图标注说明：

1-支架，2-挡片，3-连接块，4-卡接裙边，5-第一插接槽，6-插接孔，7-山形硅钢片，8-漆包线，9-弹簧，10-摆动销，11-定位针，12-卡接槽，13-安装柱，14-磁石组件，15-固定座，16-限位销，17-限位孔，18-弹片，19-磁石固定板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件的数目被称为有“多个”，它可以为两个或两个以上的任意数目。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明：

如图1-7所示，在本实施例中提供了一种磁悬浮直线电机，包括一对支架1、一对磁石固定板19、山形硅钢片7、弹片18及一对挡片2；山形硅钢片7主要为一个山字型结构的块体，在块体的中间不缠绕着漆包线8，并在该漆包线8上交替式导通正向直流电及方向直流电，以此励磁产生方向不停交替变化的磁场，从而发生动子（动子主要指的是磁石固定板19）的磁吸效应。进一步地阐述，所述山形硅钢片7上缠绕有漆包线8，山形硅钢片7上压接有铁芯挡板，铁芯挡板抵接于漆包线8的上方。

山形硅钢片7的固定主要是通过和支架1过盈配合固定的，一对支架1通过螺栓对称式固定连接，支架1重合后山形硅钢片7固定于支架1内，而山形硅钢片7距离动子预留一定的距离，避免动子在高速运动的时候与线圈接触到而发生碰撞异响、摩擦产生降低定子的磁场效能，支架1内底部均设置有向支架1内凹陷成的卡接槽12，山形硅钢片7的底端两侧向外延伸形成卡接裙边4，卡接裙边4与卡接槽12相对应过盈配合。因此山形硅钢片7能够不需用到胶水和螺栓即可实现和山形硅钢片7的固定连接。具体地山形硅钢片7安装的时候通过卡接裙边4、卡接槽12与支架1压接固定，山形硅钢片7和支架1过盈配合进行固定。

为了使动子能够悬浮在山形硅钢片7上方而发生摆动，需要通过动子支撑的结构，但是仅仅为此额外设计一个专门的支撑结构无疑会增加电机整体结构的成本和零部件的数量，直接增加电机安装在理发剪内部的空间占用率，达不到降低电机零部件的目的，为解决上述的问题，本实施例中利用磁石固定板19上磁石和山形硅钢片7相互的磁吸力进行弹片18在支架1上位置的进一步固定，在本实施例中将磁石固定板19底部的两端分别开设有插接孔6，并且在支架1内底部均设置有向支架1内凹陷成的第一插接槽5，第一插接槽5和插接孔6相向设置，弹片18的两端分别与插接孔6及第一插接槽5进行过盈配合，弹片18插入插接孔6的部分均与插接孔6的内侧壁抵接；插接孔6能够同时限制弹片18在左右和前后的窜动，由于是过盈配合的，所以第一插接槽5也有限制弹片18前后窜动的趋势，同时在动子摆动之后，弹片18也能够提供形变后的恢复力，将摆动出来的动子往反方向移动。

采取上述弹片18的安装方式能够起到以下的效果：采取弹片18来提供支撑力，磁石固定板19能够保证基本的悬浮与线圈的上方，无需用到额外的支撑部件。弹片18提供支撑力的同时能够控制磁石固定板19及时地复位。市场上同类型电机，磁石固定板19，弹片，导磁装，支架等分体零部件，使用铆接工艺，零部件数量48个，铆接点16个；本专利使用整体结构，零部件减少到20个。利用磁石吸引铁磁材料原理，磁石吸引山形硅钢片靠近磁石固定板19，弹片支撑磁石固底板，形成距离上的平衡，就可取消复杂的铆接工艺，取消16个铆接点。从而减少60%生产工艺，提升60%生产效率。

进一步地磁石固定板19中固定的磁石阐述，磁石固定板19底部内固定设置有磁石组件14，磁石组件14包括多个磁石，磁石为直线型海尔贝克磁整列分布设置在磁石固定板19内，值得一提的是两个分别固定在不同磁石固定板19内的磁石组件的排列方式是相反的是N\S的磁极方向相反，当山形硅钢片上的漆包线改变电流的方向的时候，磁场发生变化会吸引其中一个磁石固定板19同时排斥拼一个磁石固定板19，磁石固定板19会沿着各自的方向进行摆动。当再次改变漆包线电流方向时候，又会往与上述相反的方向进行移动。但是工作面和非工作面非布置方向两个磁石组件是一样的。采用海尔贝克的排列方式在工作面磁场增加30%，磁石固定板19也就是前面所提到的动子，保证动子正常工作同时减少磁石量，更加适用于理发剪等需要高频率往复移动的设备中。

值得一提的是在使用同等的磁通量的线圈下，由于磁石组件的磁场增加了30%提高了磁石固定板19的工作时相应速度，在使用的时候能够适用电流方向切换更快的线圈，磁石固定板19以达到更高速的摆动，同时无需增加线圈流通的电流，因此比一般的电机节能、高效。

磁石之间通过胶水粘接组成磁石组件14，磁石组件14与磁石固定板19通过胶水固定连接。磁石组件14的磁场工作面朝下靠近山形硅钢片7布置，而磁石组件14的磁场非工作面朝上，磁场工作面的一端其磁通量会增大，以至于增强对山形硅钢片7的磁吸力，由于山形硅钢片7是固定不动的，因此磁石固定板19会在磁力作用下向山形硅钢片7的方向进给，换而言之，磁石固定板19对弹片18的压应力增强，弹片18与支架1、磁石固定板19抵接后的正压力增强，其摩擦力也会增加从而进一步稳定固定弹片18的位置，提高弹片18设置的可靠性。进一步地阐述，插接孔6及第一插接槽5的厚度均小于弹片18的厚度，插接孔6的宽度小于或等于弹片18的宽度。

磁石固定板19除了上述提到的支撑力以外还需要其他自由度的限制，在现有的电机中通常需要进行磁石固定板19左右位置的限制同时需要以防连接块3向上脱离束缚，而现有的电机其连接杆的位置需要额外的一个限位座进行连接杆摆动位置的限定，沿着电机的输出端方向上变相加厚了电机的厚度，且增加了需要安装的螺丝。因此在本实施例中磁石固定板19两端的顶部一体成型式向上延伸有定位针11，定位针11上套设有连接块3；连接块3所起到的作用是联动两个磁石固定板19的动作。为了保证磁石固定板19的限位以防向上窜动脱离与定位针11的插接，同时保证基本的摆动功能，优选的在连接块3的顶部铰接一个挡片2，这个挡片2的位置限定主要依靠支架1的本身，使用挡片2代替限位座，巧妙的利用刚需的支架1来进行挡片2的限定来达到节省制作电机所需的零部件。在本实施例中优选的在支架1顶部的一端的内侧壁开设有限位孔17，限位孔17插接有挡片2，挡片2的底部与连接块3抵接。

进一步地对挡片2阐述，挡片2的底面中部设置有向下延伸的摆动销10，摆动销10插接于连接块3的中部，由于挡片2在限位孔17的限制下，挡片2相对于支架1静止不动，所以连接块3能够以摆动销10为中心进行摆动，同时连接块3控制两个磁石固定板19之间的距离。安装的时候将挡片2与其中一个支架1内的限位孔17进行插接，然后将另一个支架1相对放置后进行螺栓的固定连接，对称设置的支架1固定的过程中就会因限位孔17的设置而限定挡片2的位置，所以挡片2能够起到限制连接块3的摆动中心同时以防连接块3向上窜动脱离定位针11的套接，取消以往的螺栓、限位座限位的设定，避免其螺栓松动而发生异响，简化整体的组装零部件的使用，降低制作成本。挡片2优选地使用强度较高的合金钢材料。

进一步地阐述，磁石固定板19的定位针11与连接块3铰接，定位针11为圆柱型结构，连接块3开设有通孔，通孔为椭圆形结构，该设计的目的在于当磁石固定板19在高速往复进行直线运动的时候，定位针11高速滑移会发生窜动的可能，椭圆形的设计能够避免定位针11窜动间距变大或者变小，导致连接块3发生挤压及拉扯，降低连接块3的使用寿命。连接块3的通孔分别套接在互为相邻而不共同设置在一个磁石固定板19上的一对定位针11上。

进一步地阐述，磁石固定板19的顶部一体成型式向上延伸设置有固定座15，固定座15固定设置有安装柱13，安装柱13能够控制齿状刀片进行移动，安装柱13可选的与固定座15通过螺纹连接或者是以过盈配合的方式插接，固定座15的两侧壁向两边连接块3位置的方向一体成型式延伸设置有限位销16，限位销16套设有弹簧9，弹簧9的两端分别抵接于固定座15的侧壁及支架1的内侧壁。在磁石固定板19前后高速往复直线运动的时候弹簧9也能够对其进行一个缓冲并复位的作用，上述的弹片18、弹簧9均能够提高交错式(所指的是两个磁石固定板19之间相互交错式的来回高速直线移动)移动过程中的稳定性,同时交错式往复移动。利用磁性同极相排斥，异极相吸引的原理，通过改变电磁线圈电流方向，改变山形硅钢片7的磁性方向，从而形成磁石固定板19与山形硅钢片7排斥与吸引交错运动，通过弹片18、支架、磁石固定板19不同方向的限位，最终允许磁石固定板19X轴自由运动，形成高速往复直线运动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种磁悬浮直线电机，其特征在于：包括一对支架、一对磁石固定板、山形硅钢片、弹片及一对挡片；支架内底部均设置有向支架内凹陷成的第一插接槽及卡接槽，山形硅钢片的底端两侧向外延伸形成卡接裙边，卡接裙边与卡接槽相对应过盈配合；

磁石固定板底部的两端分别开设有插接孔，弹片的两端分别与插接孔及第一插接槽进行过盈配合，弹片插入插接孔的部分均与插接孔的内侧壁抵接；磁石固定板两端的顶部一体成型式向上延伸有定位针，定位针上套设有连接块；

一对支架通过螺栓对称式固定连接，支架重合后山形硅钢片固定于支架内，支架顶部的一端的内侧壁开设有限位孔，限位孔插接有挡片，挡片的底部与连接块抵接；

磁石固定板底部内固定设置有磁石组件，磁石组件包括多个磁石，磁石为直线型海尔贝克磁整列分布设置在磁石固定板内，磁石组件的磁场工作面朝下靠近山形硅钢片布置。

2.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：山形硅钢片通过卡接槽与支架压接固定。

3.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：插接孔及第一插接槽的厚度均小于弹片的厚度，插接孔的宽度小于或等于弹片的宽度。

4.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：磁石之间通过胶水粘接组成磁石组件，磁石组件与磁石固定板通过胶水固定连接。

5.如权利要求1或4所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：磁石固定板的定位针与连接块铰接，定位针为圆柱型结构，连接块开设有通孔，通孔为椭圆形结构，连接块的通孔分别套接在互为相邻而不共同设置在一个磁石固定板上的一对定位针上。

6.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：磁石固定板的顶部一体成型式向上延伸设置有固定座，固定座固定设置有安装柱，固定座的两侧壁向两边连接块位置的方向一体成型式延伸设置有限位销，限位销套设有弹簧，弹簧的两端分别抵接于固定座的侧壁及支架的内侧壁。

7.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：山形硅钢片上缠绕有漆包线，山形硅钢片上压接有铁芯挡板，铁芯挡板抵接于漆包线的上方。

8.如权利要求1所述的磁悬浮直线电机，其特征在于：挡片的底面中部设置有向下延伸的摆动销，摆动销插接于连接块的中部。