一种磁性弹簧及具有其的直线电机和压缩机的制作方法_5

文档序号:9807049阅读:来源:国知局
差异形成水平方向上的稳定磁悬浮,从而具有防止动子支撑架反转、提高稳定性的效果。
[0106]由于本实施例的压缩机中磁性弹簧和直线电机所实现的处理及功能基本相应于前述磁性弹簧和直线电机的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
[0107]例如:初始位置如图4所示,磁石动子整体平衡。当动子受电机驱动,向左运动,此时磁性弹簧向左压缩,动子动能储存为弹性势能,直至速度将为零,动子开始向有运动,磁性弹簧释放磁势能,直至平衡位置,速度达到最大;再往右运动,磁性弹簧向右压缩,动能转化为磁势能。当动能全部转化为势能后,速度为零,然后磁势能释放将动子推动往左运动。如此往复,实现振荡运动。
[0108]考虑电机不断的增加动能,压缩排气吸收动能,磁势能实现能量传动与循环,形成高效的直线振荡压缩过程。
[0109]本发明方案的磁性弹簧,不同于专利(申请)号为“201010104727.6”的方案,出力如图10中,比较均匀,能够是压缩机驱动控制较好的控制上止点,实现高效的压缩制冷。
[0110]经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过使用磁性弹簧实现永磁磁悬浮轴承,将弹簧和轴承集合在一起设计,并且是无源无损耗设计,能够大大提升电机效率、压缩机性能。而现有技术中旋转电机常采用滑动轴承、滚珠轴承,直线电机目前有厂家采用滑动平面轴承、气浮轴承,电机效率较差。
[0111]由此,本发明的方案,优于专利申请号为“201010104727.6”的方案,其采用的是磁石极性方向正面排斥的原理设计弹簧,缺点在于其出力与距离成反比例函数关系,距离越近,出力急剧增加,压缩机难以正常控制上止点,容易出现撞缸和余隙过大,实际应用困难(参见图9所示的例子)。专利申请号为“201010104727.6”的方案,无法保证非运动方向的平稳性,侧向力无法控制,机械磨损较大;计对装配和隔磁要求极高,几乎无法实现。本发明方案大大提高了这几个方面的能力,具有很大的实施应用能力。
[0112]综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0113]以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种磁性弹簧,其特征在于,包括:支撑架,至少设置于所述支撑架两端之一的弹性振荡单元,以及安装于所述支撑架两端之间的驱动单元; 所述弹性振荡单元,包括:安装于所述支撑架端部的直线振荡磁石,以及分别隔离设置于直线振荡磁石上下的固定磁石组,使得所述支撑架端部悬浮于所述固定磁石组中间; 所述驱动单元被驱动,通过至少设置于所述支撑架两端之一的弹性振荡单元的协同作用,使得所述支撑架进行直线往复运动。2.根据权利要求1所述的弹簧,其特征在于,所述驱动单元,包括安装于所述支撑架两端之间的驱动磁石。3.根据权利要求1所述的弹簧,其特征在于,所述固定磁石组包括第一固定磁石组,所述第一固定磁石组包括四个固定磁石,所述四个固定磁石在直线振荡磁石的垂直方向上呈田字形对称包罗于所述直线振荡磁石外围。4.根据权利要求3所述的弹簧,其特征在于,所述第一固定磁石组围绕所述直线振荡磁石的一端设置。5.根据权利要求4所述的弹簧,其特征在于,所述固定磁石组还包括第二固定磁石组,所述第二固定磁石组与所述第一固定磁石组结构相同,围绕所述直线振荡磁石的另一端设置。6.根据权利要求3所述的弹簧,其特征在于,所述直线振荡磁石包括至少两个,至少两个直线振荡磁石沿着所述支撑架的直线往复运动方向设置;在每两个直线振荡磁石之间围绕设置有一组所述固定磁石组。7.根据权利要求3所述的弹簧,其特征在于,所述直线振荡磁石包括至少两个,至少两个直线振荡磁石沿着所述支撑架的直线往复运动方向设置;在每个直线振荡磁石的相同一端围绕设置有所述固定磁石组,形成串联结构。8.根据权利要求3所述的弹簧,其特征在于,所述直线振荡磁石包括至少两行,每行所述直线振荡磁石包括一个直线振荡磁石;至少两行直线振荡磁石沿着所述支撑架的直线往复运动方向并行设置,在每行直线振荡磁石的相同一端围绕设置有所述固定磁石组,且两行之间的固定磁石共用,形成并联结构。9.根据权利要求3所述的弹簧,其特征在于,所述直线振荡磁石包括至少两行,至少两行直线振荡磁石沿着所述支撑架的直线往复运动方向并行设置;每行所述直线振荡磁石包括至少两个直线振荡磁石,至少两个直线振荡磁石沿着所述支撑架的直线往复运动方向设置;在两个直线振荡磁石之间围绕设置有一组所述固定磁石组,且两行之间的固定磁石共用。10.根据权利要求6所述的弹簧,其特征在于,每两个直线振荡磁石之间的间距,大于直线振荡的单边振幅。11.根据权利要求1-10之一所述的弹簧,其特征在于, 当所述弹性振荡单元设置于所述支撑架两端时,设置于所述支撑架两端的弹性振荡单元分别为第一弹性振荡单元与第二弹性振荡单元,所述第一弹性振荡单元与所述第二弹性振荡单元,具有相同的结构,对称于所述驱动单元设置;或者,所述第一弹性振荡单元与所述第二弹性振荡单元,具有不同的结构,不对称于所述驱动单元设置; 或者, 当所述弹性振荡单元设置于所述支撑架一端时,设置于所述支撑架一端的弹性振荡单元包括第一弹性振荡单元与第二弹性振荡单元,所述第一弹性振荡单元与所述第二弹性振荡单元具有相同的结构或具有不同的结构,且所述第一弹性振荡单元与所述第二弹性振荡单元之间隔开预设距离以使所述驱动单元平衡。12.根据权利要求1-11之一所述的弹簧,其特征在于,所述直线振荡磁石与所述固定磁石之间的垂向距离为0.5mm-l.2mm,所述直线振荡磁石的厚度小于1.5mm,所述固定磁石的厚度小于5mm且大于所述直线振荡磁石的厚度,所述直线振荡磁石与所述固定磁石的交叠距离为0-5mm。13.—种直线电机,其特征在于,包括:如权利要求1-12任一所述的磁性弹簧,其中,所述支撑架为动子支撑架,所述驱动单元为动子。14.一种压缩机,其特征在于,包括活塞和具有其的气缸,还包括如权利要求13所述的直线电机;当所述弹性振荡单元为两个时,两个弹性振荡单元位于所述驱动单元两侧或一侧;其中, 所述两个弹性振荡单元位于所述驱动单元两侧时,所述一个弹性振荡单元位于活塞与驱动单元之间,所述另一个弹性振荡单元位于所述驱动单元远离活塞的一端; 所述两个弹性振荡单元位于所述驱动单元一侧时,其使用方式包括两种情况:其一,活塞位于所述驱动单元另一侧,活塞与气缸的缸孔配合,用于支撑所述驱动单元;其二,活塞的连杆采用柔性杆时,两个磁性振荡单元在驱动单元一侧,活塞在另一侧,且两个磁性振荡单元之间隔开预设距离以使所述驱动单元平衡; 所述固定磁石组固定在压缩机机架或机架延伸固定件上。
【专利摘要】本发明公开了一种磁性弹簧及具有其的直线电机和压缩机,该磁性弹簧包括:支撑架,至少设置于支撑架两端之一的弹性振荡单元,以及安装于支撑架两端之间的驱动单元;弹性振荡单元,包括:安装于支撑架端部的直线振荡磁石,以及分别隔离设置于直线振荡磁石上下的固定磁石组,使得支撑架端部悬浮于固定磁石组中间;驱动单元被驱动,通过至少设置于支撑架两端之一的弹性振荡单元的协同作用,使得支撑架进行直线往复运动。本发明的方案,可以克服现有技术中储能小、损耗大和装配难度大等缺陷,实现储能大、损坏小和装配难度小的有益效果;其中,磁性弹簧可替代谐振弹簧,提高可靠性,延长使用寿命。
【IPC分类】H02K33/02, F04B35/04, F16F6/00
【公开号】CN105570367
【申请号】CN201610018785
【发明人】高明世
【申请人】珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月12日
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