直线电机的定子组件、直线电机的制作方法

1.本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种直线电机的定子组件、直线电机。


背景技术：

2.直线电机是一种通过将封闭磁场展开为开放式磁场，将电能直接转化成直线运动的机械能，中间不需要任何其他传动的装置。具体来说直线电机伺服系统是一种将电能转换成直线运动的机械能的动力装置，它没有旋转电机的中间转换环节，能有效克服传统转换机构的体积大、精度低、效率低、响应慢、噪音大等诸多缺点。
3.直线电机的工作原理简单理解是，可以看成是将一台旋转电机按径向剖开并展成平面而成。对应旋转电机定子的部分叫初级，对应转子的部分叫次级。在初级绕组中通多相交流电，便产生一个平移交变磁场称为行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，实现运作部件的直线运动。其中初级绕组在直线电机中称为动子，次级永磁体在直线电机中称为定子。
4.目前，大部分直线电机的定子制作是用胶水将磁钢粘接在磁板表面，形成磁场回路，这种方式需要特定的工装进行辅助安装，导致胶水粘接磁钢的工艺成本与时间成本较大；定子由多块磁钢组成，同一块磁板上的磁钢碎裂导致整块定子无法使用的事情时常发生，影响电机的生产效率，同时同一磁板上同时设置多块磁钢使定子的长度较为固定，定子组件通用性不好。


技术实现要素：

5.因此，本发明提供一种直线电机的定子组件、直线电机，能够克服相关技术中同一磁板上同时设置多块磁钢，定子组件长度固定、单一，定子组件通用性不强，且在某一磁钢损坏后需要更换整块磁板，维护成本高的不足。
6.为了解决上述问题，本发明提供一种直线电机的定子组件，包括第一定子组件与第二定子组件，所述第一定子组件与所述第二定子组件沿着所述直线电机的动子组件的运动方向交替布置，所述第一定子组件包括第一磁板以及连接于其上的一个第一磁钢，所述第二定子组件包括第二磁板以及连接于其上的一个第二磁钢，所述第一磁板与所述第二磁板之间通过定位结构实现可拆卸连接，所述第一磁钢与所述第二磁钢的磁性相反。
7.在一些实施方式中，所述定位结构包括设置于所述第一磁板朝向所述第二磁板一侧的侧壁上第一定位凸起以及设置于所述第二磁板朝向所述第一磁板一侧的侧壁上的第一定位凹槽，所述第一定位凸起匹配嵌装于所述第一定位凹槽内，且所述第一定位凸起的横截面为梯形；和/或，所述第一磁钢及所述第二磁钢朝向动子组件的一侧设置有盖板。
8.在一些实施方式中，所述第一磁板和/或所述第二磁板朝向定子组件的组装板的一侧构造有散热凹槽，所述散热凹槽沿着所述定子组件的长度方向延伸并贯穿相应的磁板的两端。
9.在一些实施方式中，所述第一磁板上构造有第一防脱槽，所述第一磁钢的一侧嵌
装于所述第一防脱槽内；和/或，所述第二磁板上构造有第二防脱槽，所述第二磁钢的一侧嵌装于所述第二防脱槽内。
10.在一些实施方式中，所述第一防脱槽与所述第二防脱槽的形状及尺寸相等，且所述第一防脱槽的横截面为t形。
11.在一些实施方式中，所述第一防脱槽的长度两端分别嵌装有具有第一封堵块、第二封堵块；和/或，所述第二防脱槽的长度两端分别嵌装有第一封堵块、第二封堵块。
12.在一些实施方式中，所述第一封堵块与所述第一磁板一体成型；和/或，所述第一封堵块与所述第二磁板一体成型。
13.在一些实施方式中，所述第一封堵块及所述第二封堵块上皆构造有组装孔。
14.在一些实施方式中，与所述第二封堵块对应的所述第一防脱槽或者第二防脱槽的槽底壁上构造有长条孔。
15.本发明还提供一种直线电机，包括上述的定子组件。
16.本发明提供的一种直线电机的定子组件、直线电机，第一定子组件以及第二定子组件的磁板上分别仅连接有一个磁钢，如此，可以通过组装不同个数的第一定子组件及第二定子组件的个数实现定子组件的总长度的调整，提高其通用性，同时在其中某一磁钢损坏后可以将其单独卸除更换，简单易行且维护成本较低，另外，相邻的两个第一磁板与第二磁板之间通过定位结构实现快速定位，能够更快且可靠地保证各个第一定子组件及第二定子组件的平行度，无需多次反复调整。
附图说明
17.图1为本发明实施例的直线电机的定子组件的结构示意图；
18.图2为图1中的第一定子组件的分解结构示意图；
19.图3为图1中的第一磁板的结构示意图；
20.图4为图1中的第二磁板的结构示意图。
21.附图标记表示为：
22.10、第一定子组件；11、第一磁板；12、第一磁钢；13、第一定位凸起；20、第二定子组件；21、第二磁板；22、第二磁钢；23、第一定位凹槽；3、散热凹槽；41、第一防脱槽；42、第二防脱槽；51、第一封堵块；52、第二封堵块；53、组装孔；6、盖板。
具体实施方式
23.结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供一种直线电机的定子组件，包括第一定子组件10与第二定子组件20，第一定子组件10与第二定子组件20沿着直线电机的动子组件的运动方向交替布置，第一定子组件10包括第一磁板11以及连接于其上的一个第一磁钢12，第二定子组件20包括第二磁板21以及连接于其上的一个第二磁钢22，第一磁板11与第二磁板21之间通过定位结构实现可拆卸连接，第一磁钢12与第二磁钢22的磁性相反，可以理解的，其中一个的磁性n极，另一个为s极。该技术方案中，第一定子组件10以及第二定子组件20的磁板(也即磁轭板)上分别仅连接有一个磁钢，如此，可以通过组装不同个数的第一定子组件10及第二定子组件20的个数实现定子组件的总长度的调整，提高其通用性，同时在其中某一磁钢损坏后可以将其单独卸除更换，简单易行且维护成本较低，另外，
相邻的两个第一磁板11与第二磁板21之间通过定位结构实现快速定位，能够更快且可靠地保证各个第一定子组件10及第二定子组件20的平行度，无需多次反复调整。
24.定位结构可以采用具有不同横截面的凹凸结构实现，例如燕尾槽，在一个具体的实施方式中，定位结构包括设置于第一磁板11朝向第二磁板21一侧的侧壁上第一定位凸起13以及设置于第二磁板21朝向第一磁板11一侧的侧壁上的第一定位凹槽23，第一定位凸起13匹配嵌装于第一定位凹槽23内，且第一定位凸起13的横截面为梯形，采用横截面为梯形的凹凸配合结构实现定位功能，加工更加简单。
25.在一些实施方式中，第一磁板11和/或第二磁板21朝向定子组件的组装板的一侧构造有散热凹槽3，散热凹槽3沿着定子组件的长度方向延伸并贯穿相应的磁板的两端，如此能够使该第一磁板11及第二磁板21与组装板之间的配合面存在配合间隙，能够利于定子组件上产生热量的快速消散，有效防止定子组件升温带来的磁钢退磁现象的发生以及磁板的变形现象发生。
26.一般而言，磁钢与磁板之间多采用磁钢胶粘贴的方式，但这种方式在组装时较难定位，组装效率较低，在一些实施方式中，第一磁板11上构造有第一防脱槽41，第一磁钢12的一侧嵌装于第一防脱槽41内；和/或，第二磁板21上构造有第二防脱槽42，第二磁钢22的一侧嵌装于第二防脱槽42内。该技术方案中，磁钢与磁板之间通过防脱槽嵌装的方式实现快速连接，定位准确、效率更高。在一个具体的实施例中，第一防脱槽41与第二防脱槽42的形状及尺寸相等，且第一防脱槽41的横截面为t形，能够更方便的进行加工。
27.在一些实施方式中，第一磁钢12及第二磁钢22朝向动子组件的一侧设置有盖板6，能够理解的是，该盖板6的材质应选择塑料等不导磁的材料以防止对磁路的不利干扰，其可以针对每个磁板单独设置一个，亦可以在多个磁板定位组装完毕后采用一个较大面积的盖板6将多个磁钢遮挡住，具体方式本发明不做特别限定。该盖板6的厚度可以为0.3mm厚的薄层结构，其设置能够在不影响动子与定子之间磁路的条件下，有效的防护定子的表面，防止定子表面的磁钢出现磕碰、划痕等物理伤害，也可以有效的防止机械加工中的切削屑。
28.在一些实施方式中，第一防脱槽41的长度两端分别嵌装有具有第一封堵块51、第二封堵块52；和/或，第二防脱槽42的长度两端分别嵌装有第一封堵块51、第二封堵块52，也即第一封堵块51及第二封堵块52的形状与第一防脱槽41或者第二防脱槽42分别匹配，从而使封堵块的定位组装更加便捷。在一些实施方式中，第一封堵块51与第一磁板11一体成型；和/或，第一封堵块51与第二磁板21一体成型，如此无需单独组装第一封堵块51，在具体的组装过程中，将磁钢嵌装于对应的防脱槽内后仅需要组装第二封堵块52即可，磁钢在组装过程中不存在从第一封堵块51的一端脱落的风险。
29.在一些实施方式中，第一封堵块51及第二封堵块52上皆构造有组装孔53，尤其是在第二封堵块52为可拆卸地工况下，此时的防脱槽的槽底壁上具有与该组装孔53相对应的通孔，如此可以在其内螺接螺钉，实现对磁钢的端部定位的同时实现定子组件与组装板之间的固定连接，简化组装过程。
30.在一些实施方式中，与第二封堵块52对应的第一防脱槽41或者第二防脱槽42的槽底壁上构造有长条孔，长条孔例如常见的一字孔，该长条孔的长度方向与磁钢的长度方向一致，如此可以通过移动第二封堵块52与长条孔的相对位置实现对相应的磁钢的端部固定，进一步提高定子组件的通用性，也即可以选择不同长度的磁钢组装。
31.本发明还提供一种直线电机，包括上述的定子组件。
32.本领域的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。
33.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。