一种旋转式磁力推进器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种磁力推进器，更具体地说，涉及一种旋转式磁力推进器。
【背景技术】
[0002] 常见的推进器有气动式推进器和电动式推进器，电动式推进器按驱动方式又分 为电机驱动和电磁驱动。电机驱动的推进器一般需要采用齿轮减速箱减速后推动推进杆 运动，将电机的旋转运动变成直线运动，利用电机的正反转完成推杆动作，适用于推动距 离长，推动速度较慢的场合。电磁驱动的推进器一般采用磁极的吸引和排斥作用实现推 进杆的运动，由于现有的电磁驱动的推进器推力的大小与距离的平方成反比，当距离较远 时，推力会明显减小，因此适用于推进速度快，推进距离较短的场合。例如，中国专利号 ZL201220246701.X，授权公告日为2012年12月5日，发明创造名称为：直线往复无刷电动 机，该申请案涉及一种直线往复无刷电动机，它由机体、电磁铁、红外感应器、动磁极构成， 机体中央设有滑槽，电磁铁分为电磁铁a和电磁铁b，分别固定在滑槽的上下端；动磁极为 永磁铁结构，外形呈圆柱状，置于滑槽中，动磁极上下端对称固定运动轴；红外感应器设有 两对，红外发射器a和红外接收器b为一对，红外发射器c和红外接收器d为一对；红外发 射器a和红外接收器b设在滑槽上端两侧，红外发射器c和红外接收器d设在滑槽下端两 侦U。该申请案通过磁铁之间的磁力实现动力的往复运动，它改变了现有电动机的运动模式， 能广泛应用于往复运动机构或间歇式运动机构。该申请案就存在推力的大小与距离的平方 成反比，行程距离较远时，推力会明显减小的问题，只能适用于推进距离较短的场合。
【发明内容】
[0003] 1?发明要解决的技术问题
[0004] 本发明的目的在于克服现有磁力推进器的上述不足，提供一种旋转式磁力推进 器，采用本发明的技术方案，通过控制静磁极的电磁线圈驱动动磁极旋转，并利用螺旋轨道 使动磁极在旋转时同步进行上下运动，从而实现动磁极的连续推进，且推进过程中，推力不 受距离限制，推力基本保持恒定，通过改变静磁极的长度可以实现长距离推进，并且推进过 程可逆，实现了双向推进，耗电较低，充分利用电磁力的作用，小电流即可产生大的作用力。
[0005] 2?技术方案
[0006] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0007] 本发明的一种旋转式磁力推进器，包括外壳、静磁极、动磁极、推进杆和驱动电路， 所述的静磁极包括磁路环和线圈，所述的磁路环上设有沿周向均匀分布的六组线圈安装 槽，所述的线圈安装槽沿磁路环的轴向贯穿，相邻的两个线圈安装槽内设有一组线圈，且在 磁路环上位置相对的两组线圈的同名端连接；所述的动磁极包括永磁磁环，所述的永磁磁 环的磁通方向为永磁磁环的直径方向；所述的推进杆固定于动磁极上，且推进杆上设有螺 旋轨道；所述的静磁极固定于外壳内，所述的动磁极设于静磁极内部，且推进杆上的螺旋轨 道与设于外壳子口部分的滚珠相配合；每两组同名端连接的线圈均具有一个独立控制该两 组线圈电流方向及电流通断的驱动电路。
[0008] 更进一步地，所述的驱动电路包括电源、微处理器和功率开关，所述的微处理器通 过电平转换电路控制功率开关实现对应线圈的电流方向及电流通断的控制。
[0009] 更进一步地，所述的驱动电路还包括位置检测元件，所述的位置检测元件将动磁 极的位置信号反馈给微处理器。
[0010] 更进一步地，所述的静磁极与动磁极之间的间隙小于0. 5mm。
[0011] 更进一步地，所述的螺旋轨道的截面形状为半圆形。
[0012] 更进一步地，所述的磁路环由硅钢片叠加而成或由磁性材料铸型而成。
[0013] 3?有益效果
[0014] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0015] (1)本发明的一种旋转式磁力推进器，其静磁极包括磁路环和线圈，磁路环上设有 沿周向均匀分布的六组线圈安装槽，线圈安装槽沿磁路环的轴向贯穿，相邻的两个线圈安 装槽内设有一组线圈，且在磁路环上位置相对的两组线圈的同名端连接；动磁极包括永磁 磁环，永磁磁环的磁通方向为永磁磁环的直径方向；推进杆固定于动磁极上，且推进杆上设 有螺旋轨道；静磁极固定于外壳内，动磁极设于静磁极内部，且推进杆上的螺旋轨道与设于 外壳子口部分的滚珠相配合；通过控制静磁极的电磁线圈驱动动磁极旋转，并利用螺旋轨 道使动磁极在旋转时同步进行上下运动，从而实现动磁极的连续推进，且推进过程中，推力 不受距离限制，推力基本保持恒定，推进距离由静磁极的长度决定，通过改变静磁极的长度 可以实现长距离推进，并且推进过程可逆，实现了双向推进；
[0016] (2)本发明的一种旋转式磁力推进器，其驱动电路包括电源、微处理器和功率开 关，微处理器通过电平转换电路控制功率开关实现对应线圈的电流方向及电流通断的控 制，推进器的驱动逻辑信号可由由微处理器编程产生，也可以通过时序逻辑电路产生，驱动 电路结构简单，控制方便；
[0017] (3)本发明的一种旋转式磁力推进器，其驱动电路还包括位置检测元件，位置检测 元件将动磁极的位置信号反馈给微处理器，便于控制推进器的推进位置，且当推进或缩回 到某一位置时，断开线圈电流，在螺旋轨道作用下，该位置可以被锁定，不会在外力作用下 改变位置，在行程范围内，实现任意位置的推进控制，这是传统推进器无法做到的；
[0018] (4)本发明的一种旋转式磁力推进器，其静磁极与动磁极之间的间隙小于0. 5_， 充分利用电源产生的电磁力的相互作用，小电流即可产生大的作用力，耗电较低；
[0019] (5)本发明的一种旋转式磁力推进器，其螺旋轨道的截面形状为半圆形，加工制造 方便，与滚珠配合运动更加稳定可靠；
[0020] (6)本发明的一种旋转式磁力推进器，其推进力可通过电流大小调节，可以在不损 失速度和减小能耗的情况下，实现大推力长距离推进。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明中的磁路环的结构示意图；
[0022] 图2为图1中F-F方向剖视结构示意图；
[0023] 图3为本发明中的静磁极的剖视结构示意图；
[0024] 图4为本发明中的线圈的电路连接示意图；
[0025] 图5为本发明中的动磁极的结构示意图；
[0026] 图6为本发明中的动磁极与推进杆的连接结构示意图；
[0027] 图7为本发明中的推进杆的横断面结构示意图；
[0028] 图8为本发明中的静磁极安装于外壳内的结构示意图；
[0029] 图9为本发明的一种旋转式磁力推进器的剖视结构示意图；
[0030] 图10为本发明中的驱动电路的电路原理图；
[0031] 图11为本发明的一种旋转式磁力推进器的运动原理示意图。
[0032] 示意图中的标号说明：
[0033] 1、静磁极；11、磁路环；12、线圈安装槽；13、线圈；2、动磁极；21、永磁磁环；22、通 孔；3、推进杆；31、螺旋轨道；4、壳体；5、端盖；6、滚珠。
【具体实施方式】
[0034] 为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
[0035] 结合图8和图9所示，本发明的一种旋转式磁力推进器，在结构上，包括外壳、静磁 极1、动磁极2和推进杆3,推进杆3固定于动磁极2上，且推进杆3上设有螺旋轨道31 ;静 磁极1固定于外壳内，动磁极2设于静磁极1内部，且推进杆3上的螺旋轨道31与设于外 壳子口部分的滚珠6相配合。如图1至3所示，静磁极1包括磁路环11和线圈13,磁路环 11上设有沿周向均匀分布的六组线圈安装槽12,线圈安装槽12沿磁路环11的轴向贯穿， 相邻的两个线圈安装槽12内设有一组线圈13,且在磁路环11上位置相对的两组线圈13的 同名端连接，其电路连接如图4所示，即a与A、b与B、c与C所表示的线圈分别为三组位 置相对的两组线圈13,使通入电流后，位置相对的两组线圈13的磁极极性相反。图5为本 发明中的动磁极2的结构示意图，动磁极2包括永磁磁环21，永磁磁环21的磁通方向为永 磁磁环21的直径方向（如图5中的箭头所指方向），永磁磁环21的中间设有一通孔22,用 于连接推进杆3,其与推进杆3的连接结构参见图6所示，推进杆3上设有螺旋轨道31，该 螺旋轨道31的截面形状为半圆形（参见图7所示）。图10为本发明的一种旋转式磁力推 进器的驱动电路示意图，每两组同名端连接的线圈13均具有一个独立控制该两组线圈13 电流方向及电流通断的驱动电路，该驱动电路包括电源、微处理器、功率开关和位置检测元 件，位置检测元件将动磁极2的位置信号反馈给微处理器，微处理器通过电平转换电