本发明涉及机械电机，尤其涉及一种永磁直线电机。
背景技术：
永磁直线电机兼具永磁电机和直线电机的双重特点，具有推力大、速度高、体积小等特点，是构成高速高精度直线进给系统的首选。目前，在加工中心、pcb钻孔机、成型机、放电加工机和龙门系统等工业机械中永磁直线电机得到越来越广泛的应用。为解决热冲击性能差的问题，通常有如下方式：加大冷媒流量的方法，利用更大冷媒流量来快速带走电机热量；将机台与初级组件隔离的方案，利用其它冷却装置将初级与机台隔离开来，阻止初级向机台散热，同时在隔离部件上进行额外的冷却设计，抑制隔离部件的温度变化，从而彻底的将初级的散热与机台隔断。
但是，这两种常用方式存在以下缺陷：加大冷媒流量的方法对外加冷却泵有额外要求，需要提高冷媒压力、流量，且对电机本身的密封压力要求有大幅度提升，容易出现冷却不均；而将机台与初级组件隔离的而方案，需要额外增加零部件，占用机床空间和冷却流量，造成额外浪费。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种永磁直线电机，能有效抵抗热冲击，不需要额外增加零部件并能摆脱对冷媒的依赖。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种永磁直线电机，包括初级组件，所述初级组件包括机体、初级铁心、若干线圈绕组、冷却接头与冷却流道，所述若干线圈绕组相互连接，并固定于所述初级铁心，所述初级铁心与所述机体固定连接，并位于所述机体内部，所述冷却接头固定于所述机体一端，所述冷却流道外壁紧贴所述初级铁心与所述若干线圈绕组，所述冷却流道包括顶部冷却流道与侧面冷却流道，所述侧面冷却流道一端与所述顶部冷却流道连通，另一端与所述冷却接头连通，所述冷却流道孔径大于所述冷却接头的孔径。
进一步地，所述机体还包括前防护板，所述冷却接头有两个，均固定于所述前防护板。
进一步地，所述线圈绕组包括线圈与骨架，所述骨架包括槽部，所述线圈缠绕于所述槽部。
进一步地，所述顶部冷却流道包括若干横向通道与若干侧向通道，所述若干横向通道相互平行并通过所述若干侧向通道首尾相连。
进一步地，所述冷却流道呈蛇形或者直管状。
进一步地，所述初级组件还包括连接块，所述连接块将所述初级铁心与所述机体固定连接。
进一步地，所述连接块呈t型或v型。
进一步地，所述永磁直线电机还包括次级组件，所述次级组件包括次级安装板，所述次级安装板表面为喷砂面。
进一步地，所述次级组件还包括n极磁钢与s极磁钢，所述n极磁钢与所述s极磁钢交替排布，所述n极磁钢与所述s极磁钢固定安装于所述次级安装板。
进一步地，所述n极磁钢与所述s极磁钢均为斜极式磁钢。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：冷却流道紧贴初级铁心与线圈绕组，直接对热源进行冷却，冷却效果好；冷却流道孔径大于冷却接头的孔径，使冷却流道内容纳的冷媒量增加，有效抑制机体升温；另外，侧面冷却流道与顶部冷却流道配合，进一步提高储存于机体内的冷媒体积。
附图说明
图1为本发明一永磁直线电机的一立体结构图；
图2为图1所示初级组件的一内部结构图；
图3为图1所示初级组件的一剖视图；
图4为图1所示线圈骨架的一立体结构图；
图5为图1所示侧面冷却流道的一结构示意图；
图6为图1所示顶部冷却流道的一结构示意图；
图7为图1所示次级组件的内部结构图。
图中：100、永磁直线电机；10、初级组件；11、机体；111、前防护板；112、后防护板；113、顶部安装板；114、连接孔；115、螺纹孔；12、冷却接头；13、电源接头；14、初级铁心；15、线圈绕组；151、线圈；152、骨架；153、引线口；154、引流口；155、外沿；156、槽部；16、初级灌封胶；17、连接杆；18、连接块；19、冷却流道；191、侧面冷却流道；192、顶部冷却流道；193、内部堵头；194、端面堵头；20、次级组件；21、次级灌封胶；22、次级安装板；221、标识孔；23、n极磁钢；24、s极磁钢。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，一种永磁直线电机100包括初级组件10和次级组件20。
如图2-6所示，初级组件10包括机体11、冷却接头12、电源接头13、初级铁心14、线圈绕组15、初级灌封胶16、连接杆17、连接块18与冷却流道19。
机体11包括前防护板111、后防护板112与顶部安装板113。前防护板111、后防护板112与机体11主体两端螺纹连接后形成型腔。在顶部安装板113上设有连接孔114与螺纹孔115。在另一实施例中，前防护板111、后防护板112、顶部安装板113及两侧防护板为分体式结构，以降低加工难度，各板件相互固定连接在一起构成机体11外壳结构。
冷却接头12与电源接头13均固定安装于机体11中的前防护板111。若干硅钢片通过连接杆17穿接在一起，叠合形成初级铁心14，多块初级铁心14通过连接块18顺次固定安装于机体11。
线圈绕组15包括线圈151与骨架152，其中线圈151缠绕于骨架152。骨架152采用绝缘材料制成，同时可承受高温加热。在骨架152上设有引线口153、引流口154，并且包括外沿155与槽部156。线圈151有序缠绕于槽部156，同一骨架152的两端分别有环形外沿155，两端相对设置的外沿155用于限制线圈151的高度。多个骨架152安装在一起后，骨架152上的端部之间会形成很小的间隙，为了使线圈灌封均匀、减少线圈中的气泡从而得到很好的灌封效果。线圈绕组15中线圈151按照一定次序首尾顺次连接，线圈151的端线与电源接头13连接后从前防护板111引出。型腔内灌封初级灌封胶16，使初级组件10集成为一个统一的整体。
连接块18为t型块，螺钉穿过机体11上的连接孔114与连接块18上开设的螺孔配合，进而将初级铁心14与机体11连接在一起。在另一实施例中，连接块18呈v型。
继续参阅图6，冷却流道19包括侧面冷却流道191与横向分布的顶部冷却流道192。侧面冷却流道191与顶部冷却流道192连通。侧面冷却流道191用于冷却线圈151，顶部冷却流道192主要用于冷却初级铁心14。侧面冷却流道191有两个，位于初级组件10相对两侧。其中，一个侧面冷却流道191一端与冷却接头12连接，作为冷却液的流入口，另一端与顶部冷却流道192连通。顶部冷却流道192另一端与另一侧面冷却流道191连通，该侧面冷却流道191另一端同样与一冷却接头12连接，供冷却液流出。顶部冷却流道192包括若干横向通道与若干侧向通道，若干横向通道相互平行并通过若干侧向通道首尾相连。该冷却流道19对称分布于机体11上，而机体11的侧板包围线圈绕组15，由此冷却流道19可以有效冷却线圈绕组15，限制永磁直线电机100向工作台传递热量。在冷却流道19内安装有内部堵头193，以改变冷却液的流向。冷却流道19端面安装有端面堵头194，用于端面封水。内部堵头193与相对安装的端面堵头194同轴。在该实施例中，冷却流道19进出水端呈直管状，在另一实施例中，冷却流道19进出水端呈蛇形，并且顶部冷却流道192沿机体11纵向分布。
如图7所示，次级组件20包括次级灌封胶21、次级安装板22、n极磁钢23与s极磁钢24。n极磁钢23与s极磁钢24均为斜极式磁钢，其与横轴方向所成的角度为α。n极磁钢23与s极磁钢24交替有序地安装于次级安装板22，在次级安装板22上设有标识孔221。该次级安装板22的磁钢安装面为喷砂面，为每块磁钢的安装提供足够的摩擦力。组装磁钢时，通过标识孔221确定n极磁钢23的位置，使得每一个次级组件20中的n极磁钢23与s极磁钢24具有唯一确定的位置，次级灌封胶21对次级组件20进行整体灌封，使其集成为一个整体，提高次级组件20的防护性与美观性。可以生产不同规格的次级组件20，对不同规格的次级组件20进行拼接与组合，从而改变永磁直线电机100的运动行程。
安装时，螺钉穿过机体11上的螺纹孔115将初级组件10安装于可自由移动的工作台上，初级组件10固定于工作台，次级组件20固定于机台面，两者相对设置。该永磁直线电机100中，顶部冷却流道192有六条首尾相接的流道，在其他实施例中，还可以增加流道的数量，对冷却流道19进行重新排布。该冷却流道19遍布机体11，可有效抑制机体11的局部高温。冷却接头12支持的流量孔径为4mm，冷却流道19的孔径大于冷却接头12所提供的流量孔径。冷却流道19一侧外壁紧贴初级铁心14和线圈绕组15，直接对热源进行冷却，减小对冷媒流量的依赖，使电机在负载突变或供冷暂停的场合下具有更稳定的温控表现和一致的运行精度。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。