一种U型直线电机的制作方法

一种u型直线电机
技术领域
1.本发明属于直线电机领域，具体地说是一种u型直线电机。


背景技术：

2.当前冲床、剪板机、空气压缩机等，其动力源一般是以旋转动力，如旋转电动机、燃油机械的旋转形式，经曲轴、连杆和丝杆丝母等改变为直线往复运动，其结构复杂，要求的机械加工精度高，功率低，出现故障较高。
3.尽管目前也有可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直线电机，但目前传统直线电机利用大电流产出的反向磁场力进行制动，使用寿命较低。


技术实现要素：

4.针对传统直线电机利用大电流产出的反向磁场力进行制动而使用寿命较低的问题，本发明的目的在于提供一种以创新的抱闸组件制动方式，可实现任意制动的u型直线电机。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种u型直线电机，包括外壳及分别容置于外壳内的电机定子铁芯、电机转子铁芯、电机线圈、电机轴、滑动座、抱闸组件和磁钢；
7.所述外壳的内部为安装腔室，所述电机定子铁芯安装于所述安装腔室中，所述电机定子铁芯的内侧面上开设有用于穿设所述电机线圈的线圈安装槽；
8.所述滑动座的顶部与所述外壳滑动连接，所述滑动座的下部延伸至所述电机定子铁芯的内侧，所述滑动座的下部内侧安装有所述电机转子铁芯，所述电机转子铁芯的底面上沿长度方向安装有多个磁钢；所述电机轴可沿长度方向相对移动地安装于外壳内，且所述电机轴的两端分别由外壳穿出，所述电机轴分别由所述电机转子铁芯及滑动座穿过、并与所述电机转子铁芯及滑动座连动；
9.所述滑动座顶端安装有抱闸组件，所述抱闸组件在抱闸组件断电时与所述外壳之间形成制动，所述抱闸组件在抱闸组件通电时放松与所述外壳间的制动。
10.所述电机定子铁芯的径向截面形状为u形。
11.所述外壳包括壳体主体、端盖及盖板，所述壳体主体长度方向的两端分别安装有所述端盖，所述壳体主体的顶端开口并安装有所述盖板；所述电机轴的两端分别由同端的端盖穿出。
12.所述滑动座的顶部与盖板的下表面滑动连接，所述电机轴的轴向与所述壳体主体的长度方向相同，且所述电机轴的轴向中心线与壳体主体的长度方向中心线平行或共线，各所述端盖的内侧均设有用于支撑所述电机轴的直线轴承。
13.所述端盖与所述壳体主体端面之间设有密封垫，所述端盖上由所述电机轴穿过处均设有密封圈。
14.所述盖板底面上设有导轨a，所述导轨a的长度方向平行于所述壳体主体的长度方
向，所述滑动座的顶端设有与所述导轨a滑动连接的滑块a。
15.所述电机轴的中部穿过所述电机转子铁芯及滑动座，位于所述滑动座的长度方向的两端外侧的部分所述电机轴上分别螺纹连接有锁紧螺母，所述电机轴通过所述锁紧螺母固定在所述电机转子铁芯及滑动座上。
16.所述抱闸组件包括抱闸线圈、抱闸组件主支架、抱闸定子、衔铁、弹簧及两组配合设置的摆杆、摩擦片安装座与摩擦片；
17.所述抱闸组件主支架安装于所述滑动座顶端，所述抱闸组件主支架的两端分别向上凸设有铰接端部，每组的所述摆杆的中部分别与一个对应的铰接端部铰接，每组的所述摆杆的一端分别与同组的所述摩擦片安装座铰接，每组的所述摩擦片安装座的顶面上分别设有所述摩擦片，每组的所述摆杆的另一端分别开设有一个长槽，所述抱闸定子安装于两个所述铰接端部之间的所述抱闸组件主支架上，所述抱闸线圈装设于所述抱闸定子上，所述衔铁位于所述抱闸定子与抱闸组件主支架之间，所述衔铁的长度方向两端均各设有联动销轴，每个所述联动销轴分别穿过邻近的一个所述摆杆的长槽，所述抱闸定子与所述衔铁之间设有若干个所述弹簧。
18.所述衔铁与所述抱闸组件主支架之间还设有限位板，所述限位板上设有若干螺纹连接套，各所述若干螺纹连接套分别穿过所述衔铁，所述抱闸定子上与各所述螺纹连接套对应的位置分别设有连接螺钉，各所述连接螺钉分别与对应的螺纹连接套螺纹连接。
19.所述抱闸定子的外侧面上设有若干个导轨b，所述衔铁上分别设有与各所述导轨b滑动连接的滑块b。
20.本发明的优点与积极效果为：
21.1、本发明提供一种结构简便、高效率、转子运动灵活、制造成本低廉，不需其它的传动装置，可直接在电机轴端推动负荷做连续直线运动，且速度可调的电磁装置即直线电机。
22.2、本发明的电机结构取消传统直线电机利用大电流产出的反向磁场力的制动方式，采用创新的抱闸组件制动，可以任意制动，增加电机的使用寿命。
23.3、本发明的零件互换性程度高，可以根据用户需要任意加长。
附图说明
24.图1为本发明的整体的内部结构示意图之一；
25.图2为本发明的壳体主体与电机定子铁芯的设置结构示意图；
26.图3为本发明的整体的内部结构示意图之二；
27.图4为本发明的抱闸组件的结构示意图。
28.图中：1为壳体主体、2为端盖、3为盖板、4为电机定子铁芯、5为电机转子铁芯、6为电机线圈、7为电机轴、8为滑动座、9为磁钢、10为抱闸线圈、11为直线轴承、12为密封垫、13为密封圈、14为导轨a、15为滑块a、16为锁紧螺母、17为抱闸组件主支架、18为抱闸定子、19为衔铁、20为弹簧、21为摆杆、22为摩擦片安装座、23为摩擦片、24为限位板、25为螺纹连接套、26为连接螺钉、27为导轨b、28为滑块b。
具体实施方式
29.下面结合附图1-4对本发明作进一步详述。
30.一种u型直线电机，如图1-4所示，本实施例中包括外壳及分别容置于外壳内的电机定子铁芯4、电机转子铁芯5、电机线圈6、电机轴7、滑动座8、抱闸组件和磁钢9。
31.外壳的内部为安装腔室，电机定子铁芯4安装于安装腔室中，电机定子铁芯4的内侧面上开设有用于穿设电机线圈6的线圈安装槽。本实施例中电机线圈6及线圈安装槽的设置结构采用现有技术，电机线圈6由外接控制系统控制通断电。本实施例中电机定子铁芯4的径向截面形状为u形。
32.滑动座8的顶部与外壳滑动连接，滑动座8的下部延伸至电机定子铁芯4的内侧，滑动座8的下部内侧安装有电机转子铁芯5，电机转子铁芯5的底面上沿长度方向安装有多个磁钢9。电机转子铁芯5及磁钢9的设置结构采用现有技术，直线电机的推力大小可以通过调节电机转子铁芯5的横截面积来获得。电机轴7可沿长度方向相对移动地安装于外壳内，且电机轴7的两端分别由外壳穿出，电机轴7分别由电机转子铁芯5及滑动座8穿过、并与电机转子铁芯5及滑动座8连动。
33.滑动座8顶端安装有抱闸组件，抱闸组件在抱闸组件断电时与外壳之间形成制动，抱闸组件在抱闸组件通电时放松与外壳间的制动。
34.具体而言，本实施例中外壳包括壳体主体1、端盖2及盖板3，壳体主体1长度方向的两端分别安装有端盖2，壳体主体1的顶端开口并通过螺钉安装有盖板3；电机轴7的两端分别由同端的端盖2穿出。滑动座8的顶部与盖板3的下表面滑动连接，电机轴7的轴向与壳体主体1的长度方向相同，且电机轴7的轴向中心线与壳体主体1的长度方向中心线平行或共线。本实施例中装有电机定子铁芯4的壳体主体1也可以与相同的壳体主体1连接，根据使用需求增加整体长度，模块化程度高。电机轴7可根据对行程的使用需要进行更换不同长度的电机轴7。电机线圈6通电时，磁场力推动电机转子铁芯5和滑动座8在电机定子铁芯4的内侧做直线运动，并使电机轴7输出直线运动；电机线圈6断电时，电机转子铁芯5和滑动座8停止运动。
35.具体而言，本实施例中各端盖2的内侧均设有用于支撑电机轴7的直线轴承11。本实施例中直线轴承11采用市购产品。直线轴承11对电机轴7起到支撑作用，使电机轴7可稳定轴向移动。
36.具体而言，本实施例中端盖2与壳体主体1端面之间设有密封垫12，各端盖2上由电机轴7穿过处均设有密封圈13。密封垫12及密封圈13的设置，可防止外面的灰尘与水雾进入电机内部并腐蚀电机。
37.具体而言，本实施例中盖板3底面上设有两个导轨a14，各导轨a14的长度方向平行于壳体主体1的长度方向，滑动座8的顶端设有与导轨a14滑动连接的滑块a15。导轨a14及滑块a15的设置，可使滑动座8稳定滑动。
38.具体而言，本实施例中电机轴7的中部穿过电机转子铁芯5及滑动座8，位于滑动座8的长度方向的两端外侧的部分电机轴7上分别螺纹连接有锁紧螺母16，电机轴7通过锁紧螺母16固定在电机转子铁芯5及滑动座8上，拆装方便。
39.具体而言，本实施例中抱闸组件包括抱闸线圈10、抱闸组件主支架17、抱闸定子18、衔铁19、弹簧20及两组配合设置的摆杆21、摩擦片安装座22与摩擦片23。本实施例中摩
擦片23为市购产品。
40.抱闸组件主支架17安装于滑动座8顶端，抱闸组件主支架17的两端分别向上凸设有铰接端部，每组的摆杆21的中部分别与一个对应的铰接端部铰接，每组的摆杆21的一端分别与同组的摩擦片安装座22铰接，每组的摩擦片安装座22的顶面上分别设有摩擦片23，每组的摆杆21的另一端分别开设有一个长槽，抱闸定子18安装于两个铰接端部之间的抱闸组件主支架17上，抱闸线圈10装设于抱闸定子18上，衔铁19位于抱闸定子18与抱闸组件主支架17之间，衔铁19的长度方向两端均各设有联动销轴，每个联动销轴分别穿过邻近的一个摆杆21的长槽，抱闸定子18与衔铁19之间设有若干个弹簧20。抱闸线圈10断电时，弹簧20对衔铁19提供压力，使衔铁19与抱闸定子18分离，此时摩擦片23与盖板3底面分离并产生间隙，使电机放松制动；抱闸线圈10得电时，抱闸定子18产生磁场吸住衔铁19并压缩弹簧20，衔铁19两端分别带动摆杆21摆动，使摩擦片23抵住盖板3底面，达到电机的制动效果。本实施例中抱闸线圈10与抱闸定子18之间的设置结构采用现有技术，抱闸线圈10由外接控制系统控制得电或断电。
41.具体而言，本实施例中衔铁19与抱闸组件主支架17之间还设有限位板24，限位板24上设有若干螺纹连接套25，各若干螺纹连接套25分别穿过衔铁19，抱闸定子18上与各螺纹连接套25对应的位置分别设有连接螺钉26，各连接螺钉26分别与对应的螺纹连接套25螺纹连接。限位板24起到挡住衔铁19的作用，避免衔铁19与抱闸定子18脱离。通过连接螺钉26及螺纹连接套25的设置，可以调节限位板24与抱闸定子18之间的间隙大小。
42.具体而言，本实施例中抱闸定子18的外侧面上设有若干个导轨b 27，各导轨b 27的长度方向均垂直于盖板3所在平面，衔铁19上分别设有与各导轨b 27滑动连接的滑块b 28。导轨b 27及滑块b 28的设置，可使衔铁19上下运动稳定。
43.工作原理：
44.电机线圈6通电时，磁场力推动电机转子铁芯5和滑动座8在电机定子铁芯4的内侧做直线运动，并使电机轴7输出直线运动；电机线圈6断电时，电机转子铁芯5和滑动座8停止运动；抱闸线圈10断电时，弹簧20对衔铁19提供压力，使衔铁19与抱闸定子18分离，此时摩擦片23与盖板3底面分离并产生间隙，使电机放松制动；抱闸线圈10得电时，抱闸定子18产生磁场吸住衔铁19并压缩弹簧20，衔铁19两端分别带动摆杆21摆动，使摩擦片23抵住盖板3底面，达到电机的制动效果；抱闸线圈10与电机线圈6同时通电或断电，使设有抱闸组件的滑动座8可在任意时刻停止并达成制动，移动时同时放松制动。