[发明专利]一种流体支撑直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及直线电机领域，尤其涉及的是一种可动部件质量轻、加速度更大的直线电机装置。

背景技术

现有的直线电机中，其运动部件大都采用直线滚动导轨或者直线流体轴承的支撑方式，结构复杂，安装占用空间大，可动部件质量重，加速度也不够大，一般仅能做到100m/s2。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种流体支撑直线电机，安装占用空间小、可动部件质量轻、加速度更大。

本发明的技术方案如下：一种流体支撑直线电机，包括：固定设置的导磁基座、第一线圈组件和第二线圈组件，以及活动设置的第一磁组板组件和第二磁组板组件；所述第一磁组板组件与第二磁组板组件之间呈从锐角到钝角的角度布置，所述导磁基座位于第一磁组板组件与第二磁组板组件夹角的内侧，所述第一线圈组件平行安装在第一磁组板组件的外侧，所述第二线圈组件平行安装在第二磁组板组件的外侧；

在所述第一磁组板组件和第二磁组板组件作直线运动的状态下：

所述第一磁组板组件和第二磁组板组件与导磁基座之间均通过内流体支撑；

或者，所述第一磁组板组件与第一线圈组件之间、以及第二磁组板组件与第二线圈组件之间均通过外流体支撑。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述第一磁组板组件固定设置在第一磁组板框架上，所述第一磁组板框架设置在第一磁组板组件与导磁基座之间，所述第二磁组板组件固定设置在第二磁组板框架上，所述第二磁组板框架设置在第二磁组板组件与导磁基座之间，所述第一磁组板框架上朝向导磁基座的一面均布有第一内流体孔，所述第二磁组板框架上朝向导磁基座的一面均布有第二内流体孔。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述第一线圈组件设置在第一线圈组件框架上，所述第一线圈组件框架位于第一线圈组件与第一磁组板组件之间，所述第二线圈组件设置在第二线圈组件框架上，所述第二线圈组件框架位于第二线圈组件与第二磁组板组件之间，所述第一线圈组件框架上面向第一磁组板组件的一面均布有第一外流体孔，所述第二线圈组件框架上面向第二磁组板组件的一面均布有第二外流体孔。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述导磁基座的内部设置有一运动缓冲限位组件，所述运动缓冲限位组件包括一限位杆和两弹性缓冲垫块；所述导磁基座的内部轴向设置有一通孔，所述通孔的内壁上设置有限位凸台，所述弹性缓冲垫块分别设置在限位凸台的两侧；所述第一磁组板框架和第二磁组板框架的前端均连接在一筒盖上，所述限位杆包括一体连接的杆部和限位部，所述杆部穿过限位凸台和两弹性缓冲垫块并连接在筒盖上。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述限位凸台位于所述导磁基座的前半部分，且在通孔的内壁上环绕一周。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述导磁基座固定在一底座的内底面上，所述底座上扣合一防护罩体，所述防护罩体的前端面上固定有一前端盖，所述防护罩体的前端面和前端盖上均设置有一适配筒盖通过的端孔，所述前端盖的孔壁上嵌装有一橡胶密封圈，所述橡胶密封圈的外侧倾斜向内延伸至筒盖的外壁上。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述第一磁组板组件与第二磁组板组件相互垂直布置。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述导磁基座呈横向放置的方柱形，所述第一磁组板组件位于导磁基座的顶面方向，所述第二磁组板组件位于导磁基座的侧面方向。

所述的流体支撑直线电机，其中：与所述第二磁组板组件相对的导磁基座的另一侧设置有位置测量组件，所述位置测量组件中的可动部件与第一磁组板组件联动。

所述的流体支撑直线电机，其中：所述第一线圈组件和第二线圈组件分别嵌装在由非磁性材料制作的基座内，且在所述基座内设置有相应的矽钢片组、过热温度保护开关和螺旋式冷却管，所述基座内还设置有相应的绝对式位置传感器，用于检测第一磁组板组件或第二磁组板组件的初始位置。

本发明所提供的一种流体支撑直线电机，由于两磁组板组件采用了相互呈角度布局的结构，限定了除能做轴向直线运动之外的五个自由度，电磁产生的法向力通过流体力进行平衡，结合导磁基座的磁吸力或磁推力，由此两磁组板组件或在与导磁基座之间的内流体支撑下做直线运动，或在与线圈组件之间的外流体支撑下做直线运动，进而大大减轻了可动部件的质量，在同等出力的前提下，本发明的磁组板组件要比采用传统直线轴承支撑的磁组板组件轻50%以上，显著地提高了加速度，甚至可达到780m/s2，而且简化了结构设计，安装占用空间也小，有利于防尘、防水、防电磁干扰等防护设计。

附图说明