一种双边式气浮直线电机的制作方法

本实用新型涉及直线电机技术领域，尤其公开了一种双边式气浮直线电机。

背景技术：

直线电机又称直线模组，直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能、而不需要任何中间转换机构的传动装置，各种各样的机械设备中均会用到直线电机。

现有技术中直线电机主要包括固定件及滑动连接在固定件上的滑动件，在直线电机的使用过程中，滑动件需要沿固定件往复滑动，固定件与滑动件之间会因摩擦而产生磨损，同时还会因摩擦而导致温度升而影响使用。此外，现有技术中直线电机散热效率低下，常常会因直线电机散热不良而导致使用不良。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种双边式气浮直线电机，利用气孔吹出的气体使得动子气浮悬空在导槽内，避免因动子与定子直接接触产生摩擦；同时利用气孔吹出的气体对动子及定子散热，提升直线电机的散热效率。

为实现上述目的，本实用新型的一种双边式气浮直线电机，包括定子及与定子配合使用的动子，定子包括轨道件及设置于轨道件的两个磁铁排，每个磁铁排包括多个永磁铁，同一个磁铁排的所有永磁铁沿轨道件的长度方向排列设置；轨道件设有导槽，轨道件具有底壁及设置于底壁的两个侧壁，两个磁铁排分别设置于两个侧壁；底壁设有与导槽连通的多个第一气孔，多个第一气孔沿轨道件的长度方向排列设置，侧壁设有与导槽连通的多个第二气孔，多个第二气孔沿轨道件的长度方向排列设置，第二气孔位于相邻的两个永磁铁之间；外界的充气机经由第一气孔、第二气孔向导槽内吹气，使得动子气浮在导槽内，第一气孔吹出的气体吹至动子的底部，两个侧壁的第二气孔吹出的气体分别吹至动子的两侧

较佳地，所述动子包括载板部及设置于载板部的线圈部，线圈部位于导槽内，第一气孔吹出的气体吹至线圈部的底部，两个侧壁的第二气孔吹出的气体分别吹至线圈部的两侧，载板部的两侧分别突伸出线圈部彼此远离的两侧，两个侧壁远离底壁的一端分别用于抵触载板部突伸出线圈部的两侧，侧壁设有位于侧壁与载板部之间的缓冲件。

较佳地，所述双边式气浮直线电机还包括限位件及两个挡板，两个挡板分别设置轨道件的两端，挡板用于阻挡动子，限位件的两端分别设置于两个挡板，限位件用于将动子限位在导槽内。

较佳地，所述限位件设有多个第三气孔，多个第三气孔沿轨道件的长度方向排列设置，第三气孔与外界的充气机连通，第三气孔吹出的气体吹至动子的顶面。

较佳地，所述侧壁设置有塑胶件，塑胶件沿侧壁的长度方向延伸设置，塑胶件将同一个磁铁排的所有永磁铁限位在侧壁上，第二气孔贯穿塑胶件与导槽连通，塑胶件镶埋成型在侧壁上。

较佳地，所述永磁铁呈锥状，永磁铁远离侧壁一端的截面外径小于永磁铁靠近侧壁一端的截面外径，永磁铁远离侧壁的一端显露出塑胶件。

较佳地，所述侧壁设有卡位盲槽，卡位盲槽自两个侧壁彼此靠近的一侧凹设而成，卡位盲槽沿侧壁的长度方向延伸设置，卡位盲槽靠近侧壁外表面一端的槽径小于卡位盲槽远离侧壁外表面一端的槽径，塑胶件设有容设在卡位盲槽内的卡位条。

较佳地，所述轨道件为一体式构造，同一侧壁设有两个卡位盲槽，永磁铁位于两个卡位盲槽之间；底壁上的所有第一气孔形成两个气孔排，两个气孔排彼此间隔且平行设置，一个气孔排具有多个第一气孔，两个气孔排的第一气孔吹出的气体分别吹至动子的底部的两端。

较佳地，所述底壁设有与外界的充气机连通的第一凹孔，第一凹孔沿底壁的长度方向延伸设置，所有第一气孔均与第一凹孔连通；侧壁设有第二凹孔，两个侧壁的第二凹孔经由同一过气件与外界的充气机连通，第二凹孔沿侧壁的长度方向延伸设置，同一侧壁的所有第二气孔与该侧壁的第二凹孔连通。

较佳地，所述侧壁设有多个定位盲槽，定位盲槽自两个侧壁彼此靠近的一侧凹设而成，一个磁铁排的所有磁铁分别容设在一个侧壁的多个定位盲槽内，永磁铁与定位盲槽的内槽壁之间经由胶水粘结。

本实用新型的有益效果：在直线电机的使用过程中，充气机经由第一气孔、第二气孔向导槽内吹气，利用第一气孔、第二气孔吹出的气体使得动子气浮悬空在导槽内，当动子相对轨道件移动时，避免因动子与定子直接接触产生摩擦；同时利用气孔吹出的气体带走动子的热量及定子的热量而实现散热，提升直线电机的散热效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的分解结构示意图；

图3为本实用新型的轨道件的立体结构示意图；

图4为本实用新型的轨道件的剖视图；

图5为本实用新型的限位件的立体结构示意图。

附图标记包括：

1—定子2—动子3—轨道件

4—永磁铁5—导槽6—底壁

7—侧壁8—第一气孔9—第二气孔

11—载板部12—线圈部13—缓冲件

14—楔形槽15—限位件16—挡板

17—缓冲柱18—凹位孔19—第三气孔

21—塑胶件22—卡位盲槽23—第一凹孔

24—第二凹孔25—定位盲槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

请参阅图1至图4所示，本实用新型的一种双边式气浮直线电机，包括定子1及与定子1配合使用的动子2，定子1大致为直线状条体，定子1包括轨道件3及安装设置在轨道件3上的两个磁铁排，两个磁铁排彼此间隔且平行设置，每个磁铁排包括共线设置的多个永磁铁4，同一个磁铁排的所有永磁铁4沿轨道件3的长度方向排列设置，同一个磁铁排的多个永磁铁4彼此间隔且平行设置。

轨道件3的横截面大致呈u型，轨道件3设置有导槽5，导槽5自轨道件3的顶面凹设而成，导槽5沿轨道件3的长度方向延伸设置，轨道件3具有底壁6及分别设置在底壁6的两端上的两个侧壁7，底壁6与两个侧壁7围设形成导槽5，两个磁铁排分别安装设置在两个侧壁7上，永磁铁4位于两个侧壁7彼此靠近的一侧。

底壁6上设置有与导槽5连通的多个第一气孔8，多个第一气孔8沿轨道件3的长度方向排列设置。侧壁7上设置有与导槽5连通的多个第二气孔9，多个第二气孔9沿轨道件3的长度方向排列设置，第二气孔9贯穿两个侧壁7彼此靠近的一侧，第二气孔9位于相邻的两个永磁铁4之间。

外界的充气机经由第一气孔8、第二气孔9向导槽5内吹气，使得动子2气浮悬空在导槽5内，第一气孔8吹出的气体吹至动子2的底面上，两个侧壁7的第二气孔9吹出的气体分别吹至动子2的左右两侧上。

在直线电机的使用过程中，充气机经由第一气孔8、第二气孔9向导槽5内吹气，利用第一气孔8、第二气孔9吹出的气体使得动子2气浮悬空在导槽5内，当动子2相对轨道件3移动时，避免因动子2与定子1直接接触产生摩擦；同时利用气孔吹出的气体带走动子2的热量及定子1的热量而实现直线电机的快速散热，提升直线电机的散热效率。

所述动子2包括载板部11及设置在载板部11的下端上的线圈部12，载板部11大致为矩形平板，动子2的横截面大致呈t型，线圈部12位于导槽5内，载板部11位于侧壁7的上方。

第一气孔8吹出的气体吹至线圈部12的底面上，两个侧壁7的第二气孔9吹出的气体分别吹至线圈部12的左右两侧上，载板部11的左右两侧分别突伸出线圈部12彼此远离的左右两侧，两个侧壁7远离底壁6的一端分别用于挡止抵触载板部11突伸出线圈部12的两侧，侧壁7安装有位于侧壁7与载板部11之间的缓冲件13。

当直线电机不使用时，动子2在自身重力作用下压持在轨道件3上，此时载板部11突伸出线圈部12的两端分别压持在缓冲件13上，利用缓冲件13吸收侧壁7与动子2之间的碰撞冲击力，防止两者发生碰撞损伤，同时降低碰撞噪音。缓冲件13采用柔软材料制成，例如，缓冲件13采用硅胶制成。本实施例中，侧壁7上设置有楔形槽14，楔形槽14自侧壁7一端的端面凹设而成，楔形槽14贯穿侧壁7的顶面，楔形槽14靠近侧壁7顶面一端的槽径小于楔形槽14远离侧壁7顶面一端的槽径，缓冲件13的下端经由侧壁7的端面插入楔形槽14内，缓冲件13的下端的轮廓与楔形槽14的形状吻合，缓冲件13的上端突伸出侧壁7的顶面并用于抵触支撑载板部11。

所述双边式气浮直线电机还包括限位件15及两个挡板16，两个挡板16分别安装设置在轨道件3的左右两端上，挡板16用于阻挡动子2以防止动子2过度移动而脱出轨道件3，限位件15的两端分别固定设置在两个挡板16上，限位件15沿轨道件3的长度方向延伸设置，限位件15位于动子2的上方，限位件15用于将动子2限位在导槽5内。当第一气孔8吹出的气体吹至动子2的底面上时，避免动子2过度上移而导致使用不便。优选地，两个挡板16彼此靠近的一侧均安装有缓冲柱17，缓冲柱17用于抵触动子2，利用缓冲柱17吸收动子2与挡板16之间的碰撞力，降低两者之间的碰撞噪音。优选地，缓冲柱17采用弹簧制成，如此，当动子2反向移动时，缓冲柱17的弹性回复力辅助加快动子2的反向移动，提升直线电机的反应灵敏性。

请参阅图1至图5所示，所述限位件15上设置有凹位孔18及分别与凹位孔18连通的多个第三气孔19，第三气孔19与导槽5连通，多个第三气孔19沿轨道件3的长度方向排列设置，外界的充气机经由凹位孔18与所有第三气孔19连通，第三气孔19吹出的气体吹至动子2的载板部11的顶面上。经由第三气孔19的设置，避免动子2与限位件15直接接触而产生磨损，同时对动子2施加向下的作用力，避免动子2向上过度移动而导致磁铁排无法稳定地与动子2的线圈部12配合使用。

限位件15上的所有第三气孔19形成两个孔位排，两个孔位排彼此间隔且平行设置，一个孔位排具有多个第三气孔19，一个孔位排的所有第三气孔19共线设置，两个孔位排的第三气孔19吹出的气体分别吹至动子2的载板部11的左右两端的顶面上，确保动子2受到向下均衡的作用力，避免动子2受到向下的作用力不均而发生侧翻、歪斜或转动，确保动子2移动的稳定性。

所述侧壁7上安装设置有塑胶件21，塑胶件21沿侧壁7的长度方向延伸设置，塑胶件21将同一个磁铁排的所有永磁铁4限位在侧壁7上，确保永磁铁4不会从侧壁7上掉落，第二气孔9贯穿塑胶件21与导槽5连通，塑胶件21镶埋成型(又称注塑成型)在侧壁7上。实际使用时，先将多个永磁铁4逐个摆放到侧壁7上的预定位置，然后将轨道件3放入注塑模具内，利用注塑模具将熔融的塑胶注塑在侧壁7上，确保侧壁7上的所有永磁铁4一次性固定在侧壁7上，待熔融塑胶冷却后，即可固化成为塑胶件21，大大提升永磁铁4与轨道件3之间的安装效率，进而提升直线电机的生产效率。

本实施例中，所述永磁铁4呈锥状，永磁铁4远离侧壁7一端的截面外径小于永磁铁4靠近侧壁7一端的截面外径，当塑胶件21镶埋成型在侧壁7上之后，塑胶件21包覆住永磁铁4，经由永磁铁4的特殊构造设置，利用塑胶件21将永磁铁4稳固限位在侧壁7上，防止永磁铁4沿垂直侧壁7的方向脱出。

永磁铁4远离侧壁7的一端显露出塑胶件21，优选地，永磁铁4远离侧壁7的一端的端面与塑胶件21远离侧壁7一端的端面平齐或突伸出塑胶件21远离侧壁7一端的端面，永磁铁4显露出塑胶件21的端面直接作用在动子2的线圈部12上，相较于永磁铁4隔着塑胶件21作用在线圈部12上，提升定子1与动子2之间的磁感应强度。

所述侧壁7上设置有卡位盲槽22，卡位盲槽22自两个侧壁7彼此靠近的一侧凹设而成，卡位盲槽22贯穿两个侧壁7彼此靠近一端的端面，卡位盲槽22与导槽5连通，卡位盲槽22沿侧壁7的长度方向延伸设置，卡位盲槽22靠近侧壁7外表面一端的槽径小于卡位盲槽22远离侧壁7外表面一端的槽径，塑胶件21设置有容设在卡位盲槽22内的卡位条。

当塑胶件21镶埋成型在侧壁7上之后，塑胶件21自动形成位于卡位盲槽22内的卡位条，卡位条的形状与卡位盲槽22的轮廓吻合，利用卡位盲槽22的内槽壁抵触挡止卡位条，确保塑胶件21稳固固定在侧壁7上，避免塑胶件21与侧壁7脱开而导致使用不良。

所述轨道件3为一体式构造，确保轨道件3各个部位性能的一致性，轨道件3可以采用铸造的方式制成，也可以采用切割的方式制成。同一侧壁7上的卡位盲槽22的数量为两个，两个卡位盲槽22彼此间隔且平行设置，永磁铁4位于两个卡位盲槽22之间。塑胶件21位于永磁铁4的两端分别稳固连接在侧壁7上，确保塑胶件21的上下两端受力均衡。

底壁6上的所有第一气孔8形成两个气孔排，两个气孔排彼此间隔且平行设置，一个气孔排具有多个第一气孔8，优选地，一个气孔排的所有第一气孔8共线设置，一个气孔排的所有第一气孔8彼此等间距设置，两个气孔排的第一气孔8吹出的气体分别吹至动子2的底面的左右两端上。确保动子2的底面的左右两端受到均衡的作用力，避免动子2的底面受力不均而导致整个动子2侧翻倾斜，确保动子2在移动过程中的稳定性。

所述底壁6上设置有与外界的充气机连通的第一凹孔23，第一凹孔23沿底壁6的长度方向延伸设置，所有第一气孔8均与第一凹孔23连通，外界的充气机与第一凹孔23连通，外界的充气机向第一凹孔23内吹气，进入第一凹孔23内的气体经由第一气孔8吹入导槽5内并作用在动子2的线圈部12的底面上。

侧壁7上设置有第二凹孔24，第二凹孔24沿侧壁7的长度方向延伸设置，两个侧壁7的第二凹孔24经由同一过气件与外界的充气机连通，同一侧壁7的所有第二气孔9与该侧壁7的第二凹孔24连通。充气机经由过气件分别向两个侧壁7的第二凹孔24内吹气，进入第二凹孔24内的气体经由第二气孔9吹入导槽5内并作用在动子2的线圈部12的侧面上。

所述侧壁7上设置有多个定位盲槽25，定位盲槽25自两个侧壁7彼此靠近的一侧凹设而成，一个磁铁排的所有磁铁分别容设在一个侧壁7的多个定位盲槽25内，永磁铁4与定位盲槽25的内槽壁之间经由胶水粘结。

在直线电机的制造过程中，先将磁性体放入到定位盲槽25内，利用定位盲槽25的内槽壁挡止限位磁性体，确保磁性体快速、准确地安装在侧壁7上，提升磁性体与侧壁7的组装效率。并将磁性体经由胶水粘结在定位盲槽25的底壁6上及侧壁7上，实现磁性体的预安装。然后将轨道件3连同磁性体放入注塑模具内，注塑模具向侧壁7上注入熔融塑胶，熔融塑胶冷却固化后形成塑胶件21。之后再让轨道件3连同磁性体、塑胶件21一起放入充磁设备内，利用充磁设备对轨道件3上的所有磁性体一次性充磁处理，使得磁性体成为永磁铁4，确保磁性体充磁性能的一致性，确保动子2在移动过程中受力的一致性，进而保证动子2平稳无振动运行，提升直线电机的使用性能。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。