一種永磁體絲桿裝置及其拼裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高效直線/旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置，具體設(shè)及一種永磁體絲桿裝置及其拼 裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效直線/旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換；然而機(jī)械禪合經(jīng)常會(huì) 出現(xiàn)機(jī)械摩擦磨損、過載保護(hù)、機(jī)械抱死等問題產(chǎn)生。永磁體本身受外界磁場(chǎng)作用后，由于 其具有高矯頑力，在外界磁場(chǎng)消失后磁場(chǎng)不易消失，能夠穩(wěn)定地對(duì)外部空間提供磁場(chǎng)。通過 永磁體之間的磁力作用原理，可W制作無環(huán)境污染的動(dòng)力機(jī)械。但是在目前永磁體絲桿的 設(shè)計(jì)制造中，形成螺線磁極永磁體的加工、制造非常困難。目前的方法采用小的圓柱形、環(huán) 形和長(zhǎng)方形永磁體沿著螺線進(jìn)行拼裝。運(yùn)種方法存在拼裝費(fèi)時(shí)、磁極面積利用率少等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種永磁體絲桿裝置及其拼裝方法，通過設(shè)置永磁體絲桿 軸、永磁體轉(zhuǎn)子組件永磁體絲桿裝置。本發(fā)明提供的永磁體絲桿裝置能夠采用永磁體磁極 之間的電磁禪合代替現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械禪合，使得該種絲桿裝置具備無機(jī)械磨損、過載保護(hù)、 無機(jī)械抱死等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的用于永磁體絲桿裝置的拼接方法，將傳統(tǒng)的半圓環(huán)永磁 體，采用線切割加工方法進(jìn)行兩種不同的切割，從而形成螺線形永磁體；能夠解決現(xiàn)有技術(shù) 中螺線形永磁體加工、制造困難的問題，推動(dòng)了永磁體絲桿裝置的應(yīng)用、發(fā)展。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種永磁體絲桿裝置，該永磁體絲桿裝置包含： 永磁體絲桿軸，包含動(dòng)子軸W及套設(shè)在所述動(dòng)子軸上的動(dòng)子永磁體； 永磁體轉(zhuǎn)子，套設(shè)在所述永磁體絲桿軸上。
[0005] 所述的永磁體絲桿裝置， 所述動(dòng)子軸，呈圓柱形，采用導(dǎo)磁材料制成；在所述永磁體絲桿裝置處于高頻電磁場(chǎng)的 工作條件下，所述動(dòng)子軸內(nèi)部鐵忍采用娃鋼片材料疊裝形成或采用磁粉片狀模塑料壓鑄形 成；在所述永磁體絲桿裝置處于低頻電磁場(chǎng)的工作條件下，所述動(dòng)子軸內(nèi)部鐵忍采用實(shí)屯、 導(dǎo)磁材料制成； 所述動(dòng)子永磁體，呈螺線形；所述動(dòng)子永磁體磁極套設(shè)在所述動(dòng)子軸上。
[0006] 所述的永磁體絲桿裝置，所述永磁體轉(zhuǎn)子包含： 轉(zhuǎn)子永磁體，呈螺線形；所述轉(zhuǎn)子永磁體套設(shè)在所述永磁體絲桿軸上； 轉(zhuǎn)子外殼，截面呈圓環(huán)形，采用導(dǎo)磁材料制成；所述轉(zhuǎn)子外殼套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子永磁體 上。
[0007] 所述的永磁體絲桿裝置，在所述永磁體絲桿裝置處于高頻電磁場(chǎng)的工作條件下， 所述轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)部鐵忍采用娃鋼片材料疊裝形成或采用磁粉片狀模塑料壓鑄形成； 在所述永磁體絲桿裝置處于低頻電磁場(chǎng)的工作條件下，所述動(dòng)子軸內(nèi)部鐵忍采用實(shí)屯、 導(dǎo)磁材料制成。
[0008] 所述的永磁體絲桿裝置，在平衡位置時(shí)，所述轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)徑面的多個(gè)N極與所 述動(dòng)子永磁體的多個(gè)S極一一對(duì)應(yīng)；所述轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)徑面的多個(gè)S極與所述動(dòng)子永磁體 的多個(gè)N極一一對(duì)應(yīng)。
[0009] 一種用于永磁體絲桿裝置的拼接方法，該拼接方法包含： 51, 永磁體絲桿軸的動(dòng)子永磁體采用多個(gè)半環(huán)形動(dòng)子永磁體拼接固定在動(dòng)子軸上； 52, 永磁體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子永磁體采用多個(gè)半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體拼接固定在轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁 上。
[0010] 所述步驟Sl包含： SI. 1A，采用線切割加工方法對(duì)所述永磁體絲桿軸的每個(gè)N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體、每個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體進(jìn)行切割，使得每個(gè)N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體、每個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永 磁體均呈斜瓦狀，并且每個(gè)N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的側(cè)面、每個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的側(cè) 面均呈平行四邊形； 原N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體或S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的半徑為R，截面寬度為T，則經(jīng)切 割后形成的所述N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體或S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的截面： 寬度為：T/2 ;斜邊長(zhǎng)度為：
；傾斜角為：
SI. 2A，根據(jù)螺旋方向，確定一個(gè)所述N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該N極 半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲桿軸的動(dòng)子軸上；根據(jù)螺旋方向，確認(rèn)下一個(gè)所述 N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲 桿軸的所述動(dòng)子軸上，并且使得該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾與所述上一個(gè)N極半環(huán) 形動(dòng)子永磁體的首和尾連接，形成N極環(huán)形動(dòng)子永磁體； SI. 3A，根據(jù)螺旋方向，確定一個(gè)所述S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該S極 半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲桿軸的所述動(dòng)子軸上；根據(jù)螺旋方向，確認(rèn)下一個(gè) 所述S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁 體絲桿軸的所述動(dòng)子軸上，并且使得該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾與所述上一個(gè)S極 半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾連接，形成S極環(huán)形動(dòng)子永磁體； SI. 4A，將多個(gè)所述N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體與多個(gè)所述S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體相間隔排 列設(shè)置在所述動(dòng)子軸上；并將排列后的所有半環(huán)形動(dòng)子永磁體采用粘結(jié)的方式固定在一起 后進(jìn)行密封，使得所述動(dòng)子永磁體與所述動(dòng)子軸形成一個(gè)整體。
[0011] 所述步驟Sl包含： SI. 1B，將所述永磁體絲桿軸的每個(gè)N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體、每個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永磁 體沿軸線方向旋轉(zhuǎn)教角，采用線切割加工方法對(duì)該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的頂部、底部W 及該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的頂部、底部進(jìn)行切割，從而使該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體、該S 極半環(huán)形動(dòng)子永磁體側(cè)面形成平行四邊形；使得該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的頂部、底部均 與軸線平行、該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的頂部、底部均與軸線平行； 使得每個(gè)N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體、每個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的尺寸如下： 頂端寬度：T ' /2,底端寬度：T ' /2,高度：2R'， 其中，T'一永磁體絲桿裝置的螺距；R'--所述永磁體絲桿軸圓屯、到所述動(dòng)子永磁體 外表面的半徑； SI. 2B，根據(jù)螺旋方向，確定一個(gè)所述N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該N極 半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲桿軸的動(dòng)子軸上；根據(jù)螺旋方向，確認(rèn)下一個(gè)所述 N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲 桿軸的所述動(dòng)子軸上，并且使得該N極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾與所述上一個(gè)N極半環(huán) 形動(dòng)子永磁體的首和尾連接，形成N極環(huán)形動(dòng)子永磁體； SI. 3B，根據(jù)螺旋方向，確定一個(gè)所述S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該進(jìn) 行S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所述永磁體絲桿軸的所述動(dòng)子軸上；根據(jù)螺旋方向，確認(rèn) 下一個(gè)所述S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾方向后，將該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體固定在所 述永磁體絲桿軸的所述動(dòng)子軸上，并且使得該S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾與所述上一 個(gè)S極半環(huán)形動(dòng)子永磁體的首和尾連接，形成S極環(huán)形動(dòng)子永磁體； 51. 4B，將多個(gè)所述N極環(huán)形動(dòng)子永磁體與多個(gè)所述S極環(huán)形動(dòng)子永磁體相間隔排列設(shè) 置在所述動(dòng)子軸上；并將排列后的所有半環(huán)形動(dòng)子永磁體采用粘結(jié)的方式固定在一起，使 得所述動(dòng)子永磁體與所述動(dòng)子軸形成一個(gè)整體。
[001引所述步驟S2包含： 52. 1A，采用線切割加工方法對(duì)所述永磁體轉(zhuǎn)子的每個(gè)N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體、每個(gè)S 極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體進(jìn)行切割，使得每個(gè)N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體、每個(gè)S極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁 體均呈斜瓦狀，使得該N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的側(cè)面、該S極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的側(cè)面均呈 平行四邊形； 原N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體或S極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的半徑為R，截面寬度為T，則經(jīng)切 割后形成的所述N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體或S極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的截面： 寬度為：T/2 ;斜邊長(zhǎng)度為：
；傾斜角為：
2 2A，根據(jù)螺旋方向，確定一個(gè)所述N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的首和尾方向后，將該N極 半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體固定在所述永磁體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁上；根據(jù)螺旋方向，確認(rèn)下一個(gè) 所述N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的首和尾方向后，將該N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體定在所述永磁體 絲桿軸的所述轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁上，并且使得該N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁體的首和尾與所述上一個(gè) N極半環(huán)形轉(zhuǎn)子永磁