[实用新型]基于永磁直线电机伺服系统的大行程高精密激光切割机

说明书

本实用新型公开了基于永磁直线电机伺服系统的大行程高精密激光切割机，包括机床、设置在机床上驱动行程的圆筒直线电机，所述圆筒直线电机包括初级，所述初级包括圆筒形的初级铁芯和电机绕组，所述初级铁芯的内壁上设有与电机绕组适配的嵌槽；所述初级铁芯内设有沿径向设置的主风道，所述主风道的一端延伸至初级铁芯的端面上形成开口，所述主风道的另一端延伸至嵌槽并与嵌槽连通，所述嵌槽之间设有相互连通的辅助风道，所述主风道的开口处设有风扇。本实用新型通过主风道及辅助风道提高空气流通效果，从而提高散热性能，保护永磁直线电机及内部元件；同时降低了圆筒直线电机的重量，实现电机的减负而进一步提高了电机的性能。

技术领域

本实用新型属于激光切割机技术领域，特别涉及基于永磁直线电机伺服系统的大行程高精密激光切割机。

背景技术

在数控机床技术领域，光纤激光数控切割设备方兴未艾，但是其核心部件依赖于伺服系统。传统的伺服系统包括“旋转电机加丝杠”和“旋转电机加齿轮齿条”，这类伺服系统的特点就是电机的轴向转动转化为直线运动，其依赖于机械传动。但是，机械传动存在弹性变形大、响应速度慢、易磨损等缺点，最重要的是存在反向间隙，这些缺点直接导致传统的伺服系统的精度无法提高；同时由于配合的丝杠和齿条由于加工条件要求无法延长，导致光纤激光数控切割设备的行程受限。

直线电机伺服系统是近年来高速发展的传动控制技术，它是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需要通过中间任何转换装置的电机，具有系统结构简单、磨损少、噪声低、组合性强、控制精度高和可无限延长等特点，其广泛应用于光纤激光数控切割设备。

永磁直线电机虽然具有诸多优点，但是永磁直线电机采用高频高压三项电流进行工作，部件发热的现象明显，长期工作必然会导致内部的部件因高温受损。所以，需要针对这个问题提出光纤激光数控切割设备中永磁直线电机的优化方案。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的存在的问题，提供基于永磁直线电机伺服系统的大行程高精密激光切割机。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

基于永磁直线电机伺服系统的大行程高精密激光切割机，包括机床、设置在机床上驱动行程的圆筒直线电机，所述圆筒直线电机包括：初级，所述初级包括圆筒形的初级铁芯和电机绕组，所述初级铁芯的内壁上设有与电机绕组适配的嵌槽；所述初级铁芯内设有沿径向设置的主风道，所述主风道的一端延伸至初级铁芯的端面上形成开口，所述主风道的另一端延伸至嵌槽并与嵌槽连通，所述嵌槽之间设有相互连通的辅助风道，所述主风道的开口处设有风扇。

作为本实用新型的进一步改进，所述初级铁芯内设有与风扇同轴设置的驱动风扇转动的驱动装置，所述初级铁芯内设有与驱动装置适配的驱动空间，所述驱动装置与风扇之间设有轴杆，所述轴杆的两端与驱动装置和风扇固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动装置包括连接环和沿连接环径向设置且固定在连接环外壁上的磁片，所述磁片均匀分布在连接环的外壁上面，且磁片的极性交替设置，所述连接环固定套接在轴杆外。

作为本实用新型的进一步改进，相邻两个所述磁片外端间的弧长与相邻两个永磁体间的距离相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述初级铁芯的两端对称设置有相同的主风道和设置在主风道内的风扇，所述初级铁芯两端的风扇均与驱动装置固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述主风道、风扇、辅助风道、驱动装置和轴杆均绕初级铁芯的轴线均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴杆与初级铁芯的连接处设有密封轴承，所述密封轴承设置在主风道的内壁上。

本实用新型的有益效果为：