一种直线电机结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种直线电机结构，包括直线电机和调节机构；直线电机包括气缸和套设在气缸内的活塞；调节机构包括连接管、第一单向阀和调节阀；气缸与活塞的第一端构成背腔，第二端构成压缩腔；背腔通过连接管与压缩腔连通，连接管上设有调节阀和第一单向阀，第一单向阀用于限制气体仅可向波动压力较大的一侧流动。本实用新型专利技术提供的直线电机结构，在连接管上设置调节阀和第一单向阀，使得在检测到活塞发生漂移或者压缩腔与背腔形成压力差时，保证第一单向阀每次开启时，背腔和压缩腔中气体仅能够向平均压力较小的一侧流动，用以平衡通过活塞和气缸之间到背腔的气体，保证背腔和压缩腔的压力保持一致，抑制活塞的漂移，使直线电机高效稳定工作。电机高效稳定工作。电机高效稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机结构


[0001]本技术涉及直线电机领域，尤其涉及一种直线电机结构。

技术介绍

[0002]直线电机是一种动子与活塞连接在一起，在气缸内一起做直线运动的一种电机结构。相较于旋转式的电机，直线电机活塞与气缸之间采用气体润滑密封，非常适合于无油的应用场合。同时由于活塞与气缸之间存在气体润滑，使得它们之间不产生任何摩擦，因此该电机的使用寿命非常长。尤其在自由活塞斯特林系统中，直线电机有着广泛的应用。
[0003]现有的直线电机在运行过程中，由于压缩腔和背腔的波动压力幅值不一致，在运行的过程中会使得压缩腔气体流向背腔，进而导致电机活塞向压缩腔方向发生漂移。活塞漂移会导致电机的许用行程减小，电磁转换效率降低，进而导致电机功率和效率的降低。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种直线电机结构，用以灵活的调控电机活塞位置，抑制活塞漂移，使直线电机高效稳定工作。
[0005]本技术实施例提供一种直线电机结构，包括：
[0006]直线电机和调节机构；所述直线电机包括：气缸和活塞；所述调节机构包括：连接管、第一单向阀和调节阀；
[0007]所述活塞套设在所述气缸中，所述活塞在所述气缸中直线往复运动，所述气缸与所述活塞的第一端构成背腔，所述气缸与所述活塞的第二端构成压缩腔；所述背腔通过所述连接管与所述压缩腔连通，所述连接管上设有所述调节阀和所述第一单向阀，所述第一单向阀用于限制所述背腔和所述压缩腔中气体仅可向波动压力较大的一侧流动。
[0008]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述第一单向阀用于限制所述背腔中气体仅可从所述背腔流向所述压缩腔。
[0009]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述直线电机还包括：定子和动子；所述定子与所述动子同轴设置，所述动子与所述活塞连接。
[0010]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述定子包括：同轴设置的外定子和内定子；
[0011]所述内定子与所述外定子之间设有间隙，所述动子在所述间隙中设有磁体，以使所述动子沿所述间隙做直线往复运动。
[0012]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述直线电机还包括：板弹簧；所述板弹簧安装在所述背腔中，所述板弹簧与所述活塞的第一端连接。
[0013]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述连接管包括多个支路，其中至少一所述支路中设有第二单向阀，所述第二单向阀用于限制所述背腔和所述压缩腔中气体仅可向波动压力较小的一侧流动。
[0014]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述第二单向阀用于限制所述背腔
中气体仅可从所述压缩腔流向所述背腔。
[0015]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述调节阀为电磁阀，所述调节机构还包括：处理器；
[0016]所述处理器与所述电磁阀电性连接，以通过控制信号控制所述电磁阀的流量。
[0017]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述调节机构还包括：
[0018]位移传感器；所述位移传感器与所述处理器的信号接收端电性连接，所述位移传感器安装在所述活塞上，用于获取所述活塞的位移信号，并发送给所述处理器，以使在所述位移传感器检测到所述活塞漂移增加时，所述处理器增加所述调节阀的开度。
[0019]根据本技术一个实施例的直线电机结构，所述调节机构还包括：
[0020]背腔压力传感器，所述背腔压力传感器与所述处理器的信号接收端电性连接，安装在所述背腔中，用于测量所述背腔中的平均压力；
[0021]压缩腔压力传感器，所述压缩腔压力传感器与所述处理器的信号接收端电性连接，安装在所述压缩腔中，用于测量所述压缩腔中的平均压力；
[0022]所述处理器通过所述背腔压力传感器和所述压缩腔压力传感器测量的压力，调节所述调节阀开度，使气体通过第一单向阀向平均压力较小的一侧流动。
[0023]本技术提供的直线电机结构，通过设置调节机构，在连接管上设置调节阀和第一单向阀，使得在检测到活塞发生漂移或者压缩腔与背腔形成压力差时，可通过调节调节阀，保证第一单向阀每次开启时背腔有合适流量的气体通过第一单向阀和调节阀流入背腔或压缩腔中平均压力较小的一侧，用以平衡通过活塞和气缸之间的间隙泄漏到背腔的气体，进而保证背腔和压缩腔的平均压力保持一致，从而抑制活塞的漂移，使直线电机高效稳定工作。而且当工作情况发生改变时，还可以通过调整调节阀开度的大小，灵活的调整气体从流量，保证全工况中活塞不发生漂移。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是传统动磁式直线电机的结构示意图；
[0026]图2是带有回中孔的动磁式直线电机的结构示意图；
[0027]图3是本技术实施例提供的直线电机结构的结构示意图；
[0028]图4是本技术另一实施例提供的直线电机结构的结构示意图；
[0029]图5是本技术又一实施例提供的直线电机结构的结构示意图；
[0030]附图标记：
[0031]1、压缩腔；2、外定子；3、线圈；4、板弹簧；5、背腔；6、内定子；7、动子；8、气缸；9、活塞；10、回中孔；11、连接管；12、第一单向阀；13、调节阀；14、电磁阀；15、活塞的位移信号；16、处理器；17、电磁阀控制信号；18、第二单向阀。
具体实施方式
[0032]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]直线电机根据驱动方式不同可分为动圈式、动铁式、动磁式和动磁铁式几种。下面以动磁式直线电机为例进行说明。如图1所示，为传统动磁式直线电机的结构示意图，压缩腔1与负载端相连，直线电机在运行的过程中，压缩腔1和背腔5的波动压力不一致，在直线电机运行的过程中，气体会向一侧堆积，进而导致活塞9偏离中心位置，这种现象被称为活塞漂移。
[0034]图1所示的直线电机活塞采用板弹簧4支撑定位，由于板弹簧4的定位作用，产生漂移的量比较小。但是，由于板弹簧4材料及结构问题，会影响直线电机的使用寿命。并且在大功率的直线电机中，需要更大的刚度来支撑活塞，而现有的板弹簧4难以满足此要求。
[0035]图2为带有回中孔的动磁式直线电机，此种直线电机采用气体弹簧和气体轴承提供活塞9的轴向回复力和径向承载力。在直线电机运行过程中，为了抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线电机结构，其特征在于，包括：直线电机和调节机构；所述直线电机包括：气缸和活塞；所述调节机构包括：连接管、第一单向阀和调节阀；所述活塞套设在所述气缸中，所述活塞在所述气缸中直线往复运动，所述气缸与所述活塞的第一端构成背腔，所述气缸与所述活塞的第二端构成压缩腔；所述背腔通过所述连接管与所述压缩腔连通，所述连接管上设有所述调节阀和所述第一单向阀，所述第一单向阀用于限制所述背腔和所述压缩腔中气体仅可向波动压力较大的一侧流动。2.根据权利要求1所述的直线电机结构，其特征在于，所述第一单向阀用于限制所述背腔中气体仅可从所述背腔流向所述压缩腔。3.根据权利要求1所述的直线电机结构，其特征在于，所述直线电机还包括：定子和动子；所述定子与所述动子同轴设置，所述动子与所述活塞连接。4.根据权利要求3所述的直线电机结构，其特征在于，所述定子包括：同轴设置的外定子和内定子；所述内定子与所述外定子之间设有间隙，所述动子在所述间隙中设有磁体，以使所述动子沿所述间隙做直线往复运动。5.根据权利要求1所述的直线电机结构，其特征在于，所述直线电机还包括：板弹簧；所述板弹簧安装在所述背腔中，所述板弹簧与所述活塞的第一端连接。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的直线电机结构，其特征在于，所述连接管包括多个支路，其中至...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑英，贾子龙，张丽敏，陈燕燕，罗二仓，吴张华，王日颖，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：