一种用于直线电机的初级铁心的制作方法

本发明涉及一种直线电机技术，特别涉及一种用于直线电机的初级铁心。

背景技术：

常导中低速磁浮列车作为一种新型交通工具，以其安全、平稳、舒适等优点受到日益广泛的关注。与超导磁浮列车相比，常导中低速磁浮列车不需要特殊材料和特殊结构来提高系统性能，所以，常导中低速磁浮列车发展较快，在国内北京S1线、长沙机场线得到应用。

常导中低速磁浮列车包括车体，设置在车体下方的转向架以及安装在转向架上的直线电机的初级。直线电机的次级(即反应板)沿常导中低速磁浮列车的轨道排列，并固定在轨道上。直线电机的初级悬挂在转向架上，并且直线电机的初级位于直线电机次级的上方。直线电机的初级与次级通过机电能量转换，在两者相互之间产生电磁力(推力或制动力)，发挥车辆推进系统的功能。在相同的功率下，直线电机的初级与次级之间的气隙的宽度与两者之间所产生的电磁力呈负相关，气隙越宽，电磁力越小。由此，需要尽可能的缩小直线电机的初级与次级之间的气隙宽度。但常导中低速磁浮列车在运行时，在竖直方向上有一定程度的摆动，为保证常导中低速磁浮列车的运行安全，在常导中低速磁浮列车在运行时通常将直线电机的初级与直线电机的次级之间的气隙保持在10mm左右。

依照目前轨道及车辆的铺设精度、车辆运行间隙安全余量、直线电机制造水平等，需要将直线电机的初级铁心底面的平面度控制在1mm之内。即便如此，达到目前的出厂要求仍然是困难重重地，主要由以下因素决定：

1)受直线电机初级安装方式的限制

直线电机初级通过螺栓与车体固定，电机初级外形尺寸(长×宽×高)通常为2000×600×100左右。直线电机初级显得又长又宽又矮，而且直线电机初级铁心两端是断开的而非一个整体。

2)受直线电机初级重量的限制

受悬浮系统悬浮能力的限制，整车要求安装在车体上的直线电机初级重量有严格要求，为此直线电机初级冲片开减重槽进行减重处理，同样使得直线电机的初级铁心刚度变差。

综合以上2个因素，决定了直线电机铁心在制造过程中，由于结构刚度差，初级铁心底面平面度很难满足出厂要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题为如何使得直线电机的初级铁心在悬挂状态下，其底部更平整。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于直线电机的初级铁心，其包括：多块条状的导磁基板，导磁基板包括底端以及与底端相对的顶端，多块导磁基板依次层叠并且对应对齐以使得多块导磁基板的底端的端部相互平齐；两块压板，两块压板从多块导磁基板的层叠方向夹紧多块导磁基板；沿导磁基板的延伸方向依次排布的多块拉板，各块拉板均与部分或全部多块导磁基板的顶端焊接在一起，其中，初级铁心通过拉板悬挂到初级铁心的安装基座上。

在一个具体的实施例中，顶端设置有减重槽，拉板伸入到减重槽内而与导磁基板相互焊接在一起。

在一个具体的实施例中，将导磁基板与拉板相互焊接在一起的焊料填充减重槽的侧壁与拉板之间的间隙。

在一个具体的实施例中，拉板与多块导磁基板之间采用分段焊接。

在一个具体的实施例中，拉板与压板固定连接。

在一个具体的实施例中，压板包括板面抵接于导磁基板的竖板以及连接于竖板的端部、垂直于竖板且板面抵接于拉板的横板，横板与拉板相互焊接在一起。

在一个具体的实施例中，底端设置有缺口，多块导磁基板的缺口对应对齐以形成用于容纳直线电机的绕组的凹槽。

在一个具体的实施例中，初级铁心还包括贯穿多块导磁基板和两块压板的螺杆以及分别安装在螺杆两端且分别设置在两块压板外侧的两颗螺母，两颗螺母对两块压板进行预紧以使得两块压板夹紧多块导磁基板。

在一个具体的实施例中，螺母与螺杆相互焊接。

在一个具体的实施例中，拉板为长条形，拉板的延伸方向垂直于导磁基板。

初级铁心悬挂在安装基座上时，由于多块拉板沿导磁基板的延伸方向依次排布且拉板拉住导磁基板，导磁基板的在其延伸方向上的弯曲较小，同时，由于各块拉板均与多块导磁基板的顶端焊接在一起，在垂直于导磁基板的方向上，多块导磁基板的底端能保持相互平齐。由此，多块导磁基板的底端的端面形成的初级铁心的底面的平面度较好。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的一种实施方式中的初级铁心的俯视示意图；

图2为图1中的初级铁心在A-A面的全剖示意图；

图3为图1中的导磁基板和拉板在B-B面上的装配示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1显示了本发明的一种实施例中的直线电机的初级铁心1。该初级铁心1包括多块导磁基板2、两块压板3以及多块拉板4。

如图2或图3所示，导磁基板2呈板状，并且构造成长条形。导磁基板2可以构造成大致的长方形的板状结构。导磁基板2包括底端和顶端。顶端和底端为导磁基板2的两条长边所在的端部。初级铁心1在悬挂状态下，其导磁基板2的底端通常朝下，导磁基板2的顶端通常朝上。导磁基板2通常采用金属板，用于导磁。导磁基板2优选为硅钢片，硅钢片具有较大的电阻率和较高的磁导率，矫顽力小、铁心损耗(铁损)小。

多块导磁基板2依次层叠在一起。所有导磁基板2的各个端部对应对齐，具体地，所有导磁基板2的下端的端部相互平齐，所有导磁基板2的上端的端部相互平齐。两块压板3分别设置在已叠置在一起的多块导磁基板2的两侧。两块压板3从导磁基板2的层叠方向将夹紧多块导磁基板2，以使得多块导磁基板2连接成一个整体。在本实施例中，导磁基板2还设置有通孔23，多块导磁基板2的通孔23对应对齐。两块压板3上对应设置有与导磁基板2上的通孔23对齐的通孔。在本实施例中，初级铁心1还包括螺杆5以及分别设置在螺杆两端的两颗螺 母51。螺杆5贯穿所有导磁基板2的通孔23和所有压板3的通孔。两颗螺母分别设置在两块压板3外侧。两颗螺母对两块压板3进行预紧以使得两块压板3夹紧所有导磁基板2。同时，螺杆5还起到支撑起未被焊接的导磁基板2的作用。

拉板4呈长条状。拉板4设置在多块导磁基板2的顶端上，拉板4的延伸方向与多块导磁基板2的层叠方向相同。拉板4的延伸方向优选为垂直于导磁基板2。拉板4一侧与多块导磁基板2的顶端中的部分或全部相互焊接在一起，拉板4的另一侧用于与安装基座相连接。多块拉板4沿导磁基板2的延伸方向依次排布。安装基座一般为磁浮列车的转向架。初级铁心1通过拉板4悬挂到安装基座上。

相互层叠的所有导磁基板2被压板3夹紧成一个芯块，在芯块内设置绕组，绕组可以是三相绕组或单相绕组，绕组和初级铁心1组成直线电机的初级。由于芯块为层状结构，绕组所产生的磁场在芯块内感应形成的涡流较小。初级铁心1悬挂在安装基座上时，由于多块拉板4沿导磁基板2的延伸方向依次排布且拉板4拉住导磁基板2，导磁基板2的在其延伸方向上的弯曲较小，同时，由于各块拉板4均与多块导磁基板2的顶端焊接在一起，在垂直于导磁基板2的方向上，多块导磁基板2的底端能保持相互平齐。由此，多块导磁基板2的底端的端面形成的初级铁心1的底面的平面度较好。

优选地，各块导磁基板2的顶端均设置有减重槽21。多块导磁基板2的减重槽21对应对齐。导磁基板2的顶端设置有减重槽21对导磁基板2进行减重，以使得初级铁心1的质量减小，进而能降低磁浮列车的整车质量，达到减小磁浮列车功耗的目的。拉板4伸入到减重槽21内而与导磁基板2焊接在一起。减重槽21同时起到定位的作用，方便拉板4与导磁基板2在安装时的相互定位。导磁基板2设置减重槽21后，导磁基板2在减重槽21处的刚度降低，在此处更容易弯折，但是由于拉板4焊接在减重槽21内，拉板4在减重槽21处拉住导磁基板2，以此来避免导磁基板2在减重槽21处变弯而导致的初级铁心1的底面平面度变差。

优选地，导磁基板2与拉板4相互焊接在一起时，将导磁基板2与拉板4相互焊接在一起的焊料填充满减重槽21的侧壁与拉板4之间的间隙，以此来加强导磁基板2在此减重槽21处的刚度，弥补了在此处由于导磁基板2开设减重槽21而降低的刚度。同时能将导磁基板2与拉板4牢固的焊接在一起。

优选地，拉板4与所有导磁基板2所形成的芯块之间采用分段焊接。采用分 段焊接能在保证拉板4与导磁基板2之间的连接有足够的强度的同时减少焊料的消耗。初级铁心1工作时多块导磁基板2均会发热，而采用分段焊接可以避免由于导磁基板2、焊料和拉板4之间的热膨胀不均匀而导致的导磁基板2与拉板4脱落，使得拉板4与导磁基板2之间的焊接更可靠。

优选地，拉板4与压板3固定连接。拉板4与压板3之间可以采用焊接。这样拉板4分别与压板3、导磁基板2之间的连接更可靠。压板3从多块导磁基板2形成的芯块的两侧拉住芯块，使得初级铁心1的底面的平面度更好。

优选地，压板3包括竖板31和横板32。竖板31的一个板面抵接于导磁基板2。横板32垂直于竖板31且与竖板31固定连接。横板32连接于竖板31的端部。横板32的板面抵接于拉板4，且与拉板4相互焊接在一起。这种结构的压板3与拉板4之间的焊接面较大，连接更牢固。更优选地，压板3由角钢制成。这种压板3结构简单，可靠性更高。

优选地，导磁基板2的底端设置有缺口22。所有导磁基板2的缺口22均对应对齐以形成用于容纳直线电机的绕组的凹槽，更方便安装直线电机的绕组。

优选地，螺母51与螺杆5相互焊接在一起，这样可以防止螺母51在使用过程中脱落。

优选地，拉板4为长条形，拉板4的延伸方向垂直于导磁基板2。拉板4的长度可以设置得最短，初级铁心1的结构更紧凑。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。