该发明专利技术涉及逆磁轴复线螺旋管型双向应衡器。逆磁轴复线螺旋管型双向应衡器也称直线电动机，它主要由一根设制的磁导轴穿过一组线圈通道构成，线圈长度与伸出长度最大比例值为15∶7。常用方式以额定线圈电流值工作，直流电、非直流均可用。用直流电时，无负载时自动伸出至最大值，伸出方向随电流方向确定；在有负载时，导轴与通道相对移动位置是电流值的正向函数，线性良好；用非直流电自动循环滑动。工作时导轴与通道间有一定的悬滑性。适用于自动支撑、连续自动正、逆滑动，测量各种力、控制位移、机器人活动器件等。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】逆磁轴复线螺旋管型双向应衡器 该专利技术涉及逆磁轴复线螺旋管型双向应衡器。 电螺旋管又称螺线管，原意指一层极细的圆线圈。它的通道与普通磁体相互作用 力弱，因此在力方面应用极少。近年来，强磁体发展很快，市场上现有3000高斯磁铁。我现 在利用这种条件专利技术有关产品。双向应衡器也称直线电动机，它主要由一根设制的磁导轴 穿过一组线圈通道构成，线圈长度与伸出长度最大比例值为15 : 7。常用方式以额定线圈 电流值工作，直流电、非直流均可用。用直流电时，无负载时自动伸出至最大值，伸出方向随 电流方向确定；在有负载时，导轴与通道相对移动位置是电流值的正向函数，线性良好；用 非直流电自动循环滑动。工作时导轴与通道间有一定的悬滑性。适用于自动支撑、连续自 动正、逆滑动，测量各种力、控制位移、机器人活动器件等。 现在先参照附表和附图，介绍该专利技术的原理、构思及有关设计和生产规范系列所 需用的实用公式来源。 图1是普通双向应衡器的试样品。图2是带有散热器的双向应衡器试样品。图3 和图4是小型普通双向应衡器的试样品。图4是该试样品的特性曲线。图5和图6是本产 品生产中线圈和导轴组合指导图。 图7是本产品结构剖面图。其各部分的标号和意义参考附表。 在经典物理学里，螺线管通道里磁通密度分布为：设线圈由载有电流I的n匝细导 线绕成。线圈长为L。，半径为R。，线匝间的间隔比线圈半径R。小，积分得出：线圈中心处的磁率、半径。 我在有关实践过程得出：普通空芯多层均匀分布的线圈载入电流时，产生线圈通 道磁通密度的分布曲线与原始螺旋线管相似，因此称为复线螺旋管。虽然失去一些精确性， 而是建立双向应衡器的基本条件。考虑线圈通道长度方向的磁通密度为两端头相等，中心 处为高峰。形如1 : 2 : 1。可以利用这个条件，设定导轴磁分布为SN*SN- (j)-NS-NS 或NS?NS-小一SN?SN形式，既构成导轴磁性与线圈通道长度方向磁通密度的推力或拉 力关系。产品系列化之前，必须确定一条有关其结构和功能及尺寸的参考公式，应以物理学 这里参照图3和图4，举一实例说明该种应衡器有关结构及尺寸的适应关系。线圈 长度L。= 15mm，线圈基层直径为2R。= 10mm，导轴直径为2R= 9mm，导轴长度为L3 = 22mm， 在自由条件下对称放置时，导轴伸出长度为2L2 = 22mm-15mm= 2X3. 5mm，可伸出最大长 度为7mm，线圈壳架厚度为0? 25mm，因而导轴实际伸出长度为6. 5mm。线圈绕数为n= 1950 匝。额定电流为64mA时，线圈基层半径（R。）处磁铁产生的磁场强度为2600GS= 0. 26wb/ m2。用测定线圈和导轴的相对拉脱重力为0.069kg。将其数据与期望公式套试融合，得出 力的上限范围。 现在对该专利技术产品系列方案的具体实施情况给以说明。 1、参照图1、图2、图3、图7。该产品系列的结构主要由一组线圈SQ和导轴CZ组 成。一组线圈端子D^D2。接入额定电流下运作。当接入交流型电流时，导轴跟随着电源频 率在线圈通道直线方向正、反滑动，连续正反滑动频率< 15Hz/S;当接入直流时，导轴随既 定的方向移动，移动至位置由导轴所承载力确定。 根据复线螺旋管与原始螺旋管磁性共同性，既具有线圈两端头与中心处的磁通密 度值为I: 2 : 1特点，设定与其相对应的导轴恒磁结构。 考虑到导轴磁性分布、线圈通道磁通密度分布、导轴输出长度等形式不变关系， 在主结构及其尺寸采用比例方式实施：选取导轴长度L3 = 22,线圈净宽度L。= 15导轴最 大输出长度为C= 7jPL3 :L。：C= 22 : 15 : 7。导轴长度1^3与直径2R适宜比值为 22 : 8~10。线圈L。长度与线圈直径2R。，适宜比例值为15 : 10。 2、导轴CZ主要由强磁铁和联结器LZ(螺栓）及档板DD构成。叠压型强磁铁在导 轴长度中心小分成极性对斥、磁场感应强度相同。参考图5和图6,为确定生产时产品系列 规范化及线圈电流和导轴与线圈通道相对位移方向，导轴中叠压磁片的方向按照螺旋右手 定则实施：导轴磁片叠压的形式为SN*SN- (4〇 -NS*NS对称形式。既导轴两端头均为 磁块的"S"面，轴中心小界为"N" 一 "N"。，在接近中心小处磁压力大叠压困难时，允许在 导轴中心小处留为空间或非导磁材料，其区间长度不大于导轴全长度的即磁空比最大 值为6 : 1。 磁片方向、电流方向、导轴移动方向的相容性，也可以用另一个方式确认：按照螺 旋右手定则，令应力器的螺旋管直线通道对照目光前方，这时，看着导轴磁片的"S"面，线圈 绕线方向是顺时针转动方向。当线圈的载入电流方向是顺时针转动方向时，导轴向目光前 方移动；电流反向时，导轴反向移动。FniaxS导轴磁性与线圈通道长度方向的磁性相对拉或推力上限范围，F单位为kg。u0是空 气导磁率4 X107H/m，n是线圈匝数。Bt是导轴恒磁场感应在多层线圈基层处的强度。 S=JIRi。L。是线圈长度，I是载入线圈的电流值，K是参考系数，在该产品系列中K= 4，g= 9. 81N/kg〇【主权项】1. 该产品系列的结构主要由一组线圈SQ和导轴CZ组成。一组线圈端子口^%。接入 额定电流下运作。当接入交流型电流时，导轴跟随着电源频率在线圈通道直线方向正、反滑 动，连续正反滑动频率< 15Hz/S;当接入直流时，导轴随既定的方向移动，移动至位置由导 轴所承载力确定。 根据复线螺旋管与原始螺旋管磁性共同性，既具有线圈两端头与中心处的磁通密度值 为1 : 2 : 1特点，设定与其相对应的导轴恒磁结构。 考虑到导轴磁性分布、线圈通道磁通密度分布、导轴输出长度等形式不变关系，在主结 构及其尺寸采用比例方式实施：选取导轴长度L3 = 22,线圈净宽度L。= 15导轴最大输出长 度为C= 7,即L3 :L。：C= 22 : 15 : 7。导轴长度L3与直径2R适宜比值为22 : 8~ 10。线圈L。长度与线圈直径2R。，适宜比例值为15 : 10。2. 依据权利要求1，导轴CZ主要由强磁铁和联结器LZ(螺栓）及档板DD构成。叠压 型强磁铁在导轴长度中心分成极性对斥、磁场感应强度相同。参考图5和图6,为确定生 产时产品系列规范化及线圈电流和导轴与线圈通道相对位移方向，导轴中叠压磁片的方向 按照螺旋右手定则实施：导轴磁片叠压的形式为SN*SN-(小）一NS*NS对称形式。既导 轴两端头均为磁块的"S"面，轴中心小界为"N"一"N"。，在接近中心小处磁压力大叠压困 难时，允许在导轴中心小处留为空间或非导磁材料，其区间长度不大于导轴全长度的+，即 磁空比最大值为6 : 1。 磁片方向、电流方向、导轴移动方向的相容性，也可以用另一个方式确认：按照螺旋右 手定则，令应力器的螺旋管直线通道对照目光前方，这时，看着导轴磁片的"S"面，线圈绕线 方向是顺时针转动方向。当线圈的载入电流方向是顺时针转动方向时，导轴向目光前方移 动；电流反向时，导轴反向移动。3. 依据权利要求1，该专利技术产品系列设计和生产中的实用公式为。其 中：意指线圈中心处的总磁通密度为，线圈L。长度远大于其半径（L。>R。） 时，& = ^，本文档来自技高网...
【技术保护点】
该产品系列的结构主要由一组线圈SQ和导轴CZ组成。一组线圈端子D1、D2。接入额定电流下运作。当接入交流型电流时，导轴跟随着电源频率在线圈通道直线方向正、反滑动，连续正反滑动频率＜15Hz/S；当接入直流时，导轴随既定的方向移动，移动至位置由导轴所承载力确定。根据复线螺旋管与原始螺旋管磁性共同性，既具有线圈两端头与中心处的磁通密度值为1∶2∶1特点，设定与其相对应的导轴恒磁结构。考虑到导轴磁性分布、线圈通道磁通密度分布、导轴输出长度等形式不变关系，在主结构及其尺寸采用比例方式实施：选取导轴长度L3＝22，线圈净宽度L0＝15导轴最大输出长度为C＝7，即L3∶L0∶C＝22∶15∶7。导轴长度L3与直径2R适宜比值为22∶8～10。线圈L0长度与线圈直径2R0，适宜比例值为15∶10。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀卿，
申请(专利权)人：赵秀卿，
类型：发明
国别省市：河南;41
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