專利名稱：直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)。
目前利用直線電動(dòng)機(jī)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)是由初級(jí)、次級(jí)和氣隙及換向器電路裝置組成的初級(jí)由硅鋼片疊成長(zhǎng)條形鐵心，表面開(kāi)有槽，槽內(nèi)裝有三相交流繞組。次級(jí)是在鋼板上開(kāi)槽，槽中放銅條或鋁條，然后用銅帶或鋁帶在兩側(cè)端部短接而成柵形初級(jí)。初次級(jí)間的氣隙是為了保證次級(jí)在初級(jí)表面上作直線運(yùn)動(dòng)不相擦而必須存在的。往復(fù)換向時(shí)由換向電路裝置改變相序來(lái)完成。這種利用直線電機(jī)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)存在如下問(wèn)題(1)由于它的電磁氣隙與極距的比值較大所需的磁化電流也較大；(2)由于初級(jí)鐵心兩端開(kāi)斷，將產(chǎn)生縱向邊緣效應(yīng)；(3)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)換向時(shí)要頻繁的停、起，啟動(dòng)電流大使銅損增大。由于以上的原因，利用直線電動(dòng)機(jī)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的效率和功率因數(shù)比同容量旋轉(zhuǎn)電機(jī)低一倍多，即轉(zhuǎn)動(dòng)效率僅為45％。
本實(shí)用新型的目的(1)解決利用直線電機(jī)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)所存在的三個(gè)問(wèn)題，提高傳動(dòng)效率。(2)省去直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的中間傳動(dòng)(即變向減速器、異形鏈條、電動(dòng)機(jī))將電動(dòng)機(jī)與直線往復(fù)機(jī)構(gòu)合二為一使運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)機(jī)械接觸，傳動(dòng)零部件無(wú)磨損，減少機(jī)械損耗。(3)是把直線電機(jī)的初級(jí)、次級(jí)設(shè)計(jì)成連續(xù)長(zhǎng)環(huán)形，用換向器取代直線電機(jī)的換向電路裝置，使能量連續(xù)直接傳遞。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。
往復(fù)式電動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和直線往復(fù)機(jī)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)子用硅鋼片疊成兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形鼠籠型，在上面開(kāi)有槽，槽中放銅條或鋁條，每個(gè)鼠籠節(jié)兩端固定有鏈條銷軸和內(nèi)鏈板，銷軸兩端伸出轉(zhuǎn)子外裝有滾子，每節(jié)鼠籠之間用外鏈板固定連接。定子結(jié)構(gòu)是用硅鋼薄片做成帶槽的長(zhǎng)環(huán)形，槽內(nèi)固定有三相導(dǎo)線繞組，直線往復(fù)機(jī)構(gòu)由兩副軌道體和換向器組成。每副軌道體由兩片相同的軌道體組成，每片軌道體上分布有長(zhǎng)環(huán)形軌道槽，每?jī)善壍荔w的軌道槽相對(duì)安裝，用連接板固定。兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子的銷軸兩端的滾子裝在相對(duì)應(yīng)的軌道槽內(nèi)，軌道體中心部位有長(zhǎng)環(huán)形通孔，換向器的形狀可是E型，中梁和兩個(gè)側(cè)梁上共有四個(gè)槽，換向器有中心孔，中梁位于兩副軌道體中間，側(cè)梁位于兩副軌道體的兩側(cè)，換向器帶有兩個(gè)換向軸，兩個(gè)換向軸分別穿過(guò)兩副軌道體的通孔。換向軸兩端通過(guò)滾子裝在換向器的四個(gè)槽內(nèi)。用兩個(gè)特殊鏈節(jié)連接換向軸和長(zhǎng)環(huán)形轉(zhuǎn)子。兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形定子固定在軌道體長(zhǎng)環(huán)形通孔的外面，換向器中心孔連接兩端負(fù)荷。
直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的換向器的形狀可以是S型，其它結(jié)構(gòu)與E型直線往復(fù)機(jī)構(gòu)均相同。
直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的換向器形狀還可以是H型。這時(shí)兩副軌道體要并列安裝，換向器四角有槽，兩個(gè)換向軸分別通過(guò)軌道體兩通孔，換向軸兩端滾子裝在換向器四角槽內(nèi)。通電后兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形定子由于接線的相序不同，就產(chǎn)生了方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)鼠籠轉(zhuǎn)子作相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)換向器，換向器中心孔連接的兩個(gè)負(fù)荷在一個(gè)行程中90％以上在軌道體直線段作等速直線運(yùn)動(dòng)。在上、下死點(diǎn)附近換向時(shí)作光滑無(wú)振動(dòng)的簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)。
實(shí)用新型各部分的作用。
1、軌道體的作用(1)鑲嵌兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子兩端伸出銷軸上的滾子，使其成為能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)環(huán)形，可承受拉壓力；(2)固定兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形的定子，并保證長(zhǎng)環(huán)形定子和鼠籠轉(zhuǎn)子的電磁氣隙的尺寸；(3)保證兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子帶動(dòng)換向器上兩負(fù)荷在直線段的等速性，在上下死點(diǎn)附近換向時(shí)的平滑性，無(wú)振直線性。
2、長(zhǎng)環(huán)形定子的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
3、長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子的作用是與定子經(jīng)過(guò)氣隙接受旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電磁能量，推動(dòng)換向器上的負(fù)荷作功。
4、換向器的作用(1)控制轉(zhuǎn)子上兩換向軸兩端中的滾子在換向器四個(gè)槽內(nèi)，換向時(shí)由里向外或由外向里滾動(dòng)，在進(jìn)入等速直線段控制四個(gè)滾子不動(dòng)，以保證直線段的等速性，換向時(shí)的平滑性和直線性；(2)控制兩個(gè)轉(zhuǎn)子作相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的同步性。
本實(shí)用新型由于采用了直線往復(fù)機(jī)構(gòu)中的軌道體、換向器，并用兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形連續(xù)定子，兩長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子取代了直線電機(jī)的初級(jí)、次級(jí)和換向器電路裝置，從而解決了初級(jí)開(kāi)斷所引起的縱向邊緣效應(yīng)。由于軌道體長(zhǎng)環(huán)形槽的控制，消除了電磁氣隙與極距比值大所引起磁化電流大的問(wèn)題，由于換向器自動(dòng)，平穩(wěn)地?fù)Q向，消除了往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)頻繁停啟所引起啟動(dòng)電流增大使銅損增大的問(wèn)題。因此本實(shí)用新型比直線電機(jī)提高效率和功率因數(shù)42％。
本實(shí)用新型將直線往復(fù)機(jī)構(gòu)中的電動(dòng)機(jī)、異型鏈條、變向減速器三部分用兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形定子、兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形鼠籠轉(zhuǎn)子所取代，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，省去了中間傳動(dòng)(即取掉了變向減速器和銷齒輪與異型鏈條的傳動(dòng))使運(yùn)動(dòng)無(wú)機(jī)械接觸，傳動(dòng)部件無(wú)磨損，減小機(jī)械損耗。由于將電動(dòng)機(jī)與直線往復(fù)機(jī)構(gòu)柔合為一體，使本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，高效，節(jié)電，堅(jiān)固耐用，使傳遞效率提高42％。
本實(shí)用新型由以下實(shí)施例及其附圖給出1軌道體，2定子，3轉(zhuǎn)子，4換向器，5換向軸滾子，6特殊鏈節(jié)，7中心孔，8換向軸，9轉(zhuǎn)子銷軸，10鏈條滾子，11外鏈板，12內(nèi)鏈板，13側(cè)梁，14中梁，15連接板。
附

圖1 E型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)主視圖附圖2 E型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)俯視圖附圖3 E型換向器結(jié)構(gòu)圖附圖4 E型換向器軌道體結(jié)構(gòu)示意圖附圖5 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖附圖6 定子結(jié)構(gòu)示意圖附圖7 S型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)主視圖附圖8 S型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)俯視圖附圖9 S型換向器結(jié)構(gòu)示意圖附圖10 H型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)主視圖附圖11 H型換向器結(jié)構(gòu)圖附釁12 H型軌道體安裝圖實(shí)施例1E型換向器直線往復(fù)式電動(dòng)機(jī)。
包括有定子和轉(zhuǎn)子的往復(fù)式電動(dòng)機(jī)，定子2和轉(zhuǎn)子3均由硅鋼片做成，還帶有四片軌道體1和換向器組成的直線往復(fù)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子用硅鋼薄片疊成兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形，上面開(kāi)有通槽，槽中放銅條或鋁條，每個(gè)鼠籠節(jié)兩端固定有銷軸9和內(nèi)鏈板12，銷軸9兩端伸出轉(zhuǎn)子外并裝有滾子10，每個(gè)鼠籠節(jié)之間用鏈板11連接，定子結(jié)構(gòu)是用硅鋼薄片做成的長(zhǎng)環(huán)形，槽內(nèi)固定有三相導(dǎo)線繞組；每片軌道體上分布有長(zhǎng)環(huán)形軌道槽，每?jī)善壍荔w的軌道槽相對(duì)安裝為一副，通過(guò)連接板15固定，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的銷軸9兩端的滾子10裝在對(duì)應(yīng)的軌道槽內(nèi)；軌道體中心部位有長(zhǎng)環(huán)形通孔。換向器為E形，中梁14和兩個(gè)側(cè)梁13上共有四個(gè)槽，換向器有中心孔7，中梁位于兩副軌道體中間，側(cè)梁位于兩副軌道體的兩側(cè)；兩個(gè)換向軸8分別穿過(guò)兩副軌道體的通孔，換向軸兩端通過(guò)滾子5裝在換向器的四個(gè)槽內(nèi)，用特殊鏈節(jié)6連接換向軸和轉(zhuǎn)子；兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形定子固定在軌道體長(zhǎng)環(huán)形通孔的外面，換向器的中心孔連接兩端的負(fù)荷。
實(shí)施例2
換向器形狀為S型，其它結(jié)構(gòu)同上。
實(shí)施例3換向器形狀為H型，兩副軌道體并列安裝。換向器四角有槽，換向軸分別穿過(guò)軌道體通孔，換向軸兩端滾子裝在換向器四角槽內(nèi)，其它結(jié)構(gòu)同上。
權(quán)利要求1.包括有定子和轉(zhuǎn)子的往復(fù)式電動(dòng)機(jī)，定子2和轉(zhuǎn)子3均由硅鋼片做成，其特征在于還帶有四片軌道體1和換向器組成的直線往復(fù)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)子用硅鋼薄片疊成兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形，上面開(kāi)有通槽，槽中放銅條或鋁條，每個(gè)鼠籠節(jié)兩端固定有銷軸9和內(nèi)鏈板12，銷軸9兩端伸出轉(zhuǎn)子外并裝有滾子10，每個(gè)鼠籠節(jié)之間用鏈板11連接，定子結(jié)構(gòu)是用硅鋼薄片做成帶槽的長(zhǎng)環(huán)形，槽內(nèi)固定有三相導(dǎo)線繞組；每片軌道體上分布有長(zhǎng)環(huán)形軌道槽，每?jī)善壍荔w的軌道槽相對(duì)安裝為一副，通過(guò)連接板15固定，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的銷軸9兩端的滾子10裝在對(duì)應(yīng)的軌道槽內(nèi)；軌道體中心部位有長(zhǎng)環(huán)形通孔，換向器為E形，中梁14和兩個(gè)側(cè)梁13上共有四個(gè)槽，換向器有中心孔7，中梁位于兩對(duì)軌道體中間，側(cè)梁位于兩對(duì)軌道體的兩側(cè)；兩個(gè)換向軸8分別穿過(guò)兩副軌道體的通孔，換向軸兩端通過(guò)滾子5裝在換向器的四個(gè)槽內(nèi)，用特殊鏈節(jié)6連接換向軸和轉(zhuǎn)子；兩個(gè)長(zhǎng)環(huán)形定子固定在軌道體長(zhǎng)環(huán)形通孔的外面，換向器的中心孔連接兩端的負(fù)荷。
2.按照權(quán)利要求1所述的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征在于直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的換向器形狀為S型。
3.按照權(quán)利要求1所述的直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，其特征在于直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的換向器為H型，兩副軌道體并列安裝，換向器四角有槽，換向軸分別穿過(guò)軌道體兩通孔，換向器兩端滾子裝在換向器四角槽內(nèi)。
專利摘要直線往復(fù)電動(dòng)機(jī)，定子和轉(zhuǎn)子均用硅鋼薄片做成長(zhǎng)環(huán)形，直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的換向器可有S、E和H型，兩片軌道體上的長(zhǎng)環(huán)形軌道槽相對(duì)安裝成一副，兩副軌道體可并列或相對(duì)安裝，兩個(gè)換向軸分別穿過(guò)兩副軌道體，換向軸兩端滾子裝在換向器的四個(gè)槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子通過(guò)換向軸與換向器連接，定子固定在軌道體通孔外面。
文檔編號(hào)H02K41/025GK2105137SQ91228838
公開(kāi)日1992年5月20日 申請(qǐng)日期1991年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月16日
發(fā)明者陳剛, 孟憲有 申請(qǐng)人:陳剛, 孟憲有