非接触型直线传动机构制造技术

一种非接触型线性传动机构，其固定的导向零件是异形的，它的磁性材料的引道位于螺旋附近，与螺旋保持一定距离，并形成通向下一螺旋的磁回路。其旋转零件带有隔开的双头螺旋。由双螺旋和磁回路组成的磁路产生一个恒定的磁场。异形零件可以做成异形导轨或管件的形式，并带有窗户状的凹槽、波纹或肋。双头螺旋中的结构可以是在螺旋中径向排列永久磁铁，也可以是在软磁性螺旋之间轴向装入永久磁铁。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非接触或无接触的线性传动机构，这种机构包含至少一个固定的、线性取向的导向零件和至少一个可沿导向零件移动的输送零件，它是一种由在旋转轴上螺旋状地排列的磁性件构成的零件。这种机构可用于驱动磁悬浮车和升降机之类的机械。西德专利DE-OS3120328首先公布了这种线性传动机构。现在已经出现了数种非接触型线性传动装置。例如，有一种称为线性马达的装置，整个导轨或轨道构成其静子，而其转子则装在运载器上。另一种装置是沿其导轨或轨道设有永久磁铁，而运载器上则带有电磁铁，其极性不断地改变，因而拖动运载器沿着永久磁铁运动。所有这些传动机构都有缺点，即它们都要消耗大量的电流，特别是它们的静子与转子间有着较大的空隙，而功率的消耗随这一空隙大小的平方而增加。此外，还有较大的能量由于发热而损失掉。西德专利DE-OS3120328公开了一种线性马达，其主要零件是一个旋转的圆柱形转子，在其圆柱形表面上按照螺旋形装置磁铁，其北极和南极的结构形式是连续的带或条，从而在圆柱体表面附近形成一种轴向移动的磁场。由于磁极带靠近且连续，故它的磁场大部分在两极间闭合，只有较小的部分穿过次要零件后闭合，并在次要零件中产生较高的涡流，因此，这种马达不是十分经济的。此外，西德专利3428684公开了一种磁性传动装置，其主要零件是一个磁性轮盘，与一个带有齿状凹槽的次要零件相配合。这种磁性机构的效率也相当纸，因为其磁路仅仅由轮盘周边上的两个连续磁极在次要零件上方闭合。本专利技术的目的是提供一种结构简单，工作效率高，操作方便的非接触型线性传动机构。这种传机构的特征是它具有一个旋转转零件，在其上装有隔开一定距离的两螺旋，还有一个由磁性材料制成的异形零件，在其上面设有材料的引道，它们都位于螺旋附近并与螺旋保持一定的距离，形成通向下一螺旋的磁回路，由双头螺旋与磁性回路组成的磁路产生一个恒定的磁场。用具有上述特征的非接触型线性机构来达到上述目的。这种传动机构的两个主要的工作零件，异形零件和双头螺旋的结构比较简单，因而其价格便宜。按照本专利技术设计思想的进一步发展，双头螺旋可以是固定的导向零件，而导轨则是移动的输送零件;或者，反过来也可以。如果本专利技术用于运载器(例如磁悬浮车)，则可将异形导轨作为固定的导向零件，而用双头螺旋作为移动的输送零件。该导轨同时又是悬浮轨道的一部分，而双螺旋则固定在运载器上。按照本专利技术，异形零件有不同类型的结构。重要的是异形零件在与螺旋相同的轴向距离的情况下，在螺旋附近总是依次地保持有规律的实体或空位的交替(周期性地变动的规律是实体-空位-螺旋-实体-空位-螺旋，等等)。因此，异形零件可以是一条与蜗杆基本上相切的延伸的异形导轨。但是，该导轨也可像蜗杆那样是弯曲形的，并且与蜗杆同轴，这样，大体上同轴地包住或嵌入至少部分的螺旋，从而增加了有效面积，获得较高的效率。最后，异形零件可像同心管那样包围螺旋，而只留下一个穿通的留有轴向间隙的开口，来容纳螺旋的安装和固定零件。异形零件无论是做成导轨形式，或者是做成管子的形式，都能以不同的方法在异形零件上设置材料的引道，譬如异形零件上可以带有一些像窗户那样的凹槽，它位于螺旋的上方，从而使磁通穿过中间筋条。异形零件的外形也可以是波形或波纹状的，并在输送方向上具有连续的波峰和波谷。这种零件形式的优点是既然靠近螺旋的波峰顶部基本上平行于螺旋的周边表面，并且基本上沿着与螺旋相同的轴向移动，因此可获得最佳的磁通。最后，异形零件可以带有与双螺旋基本上成直角的肋，肋的底部对着一个螺旋而且仅留下有限的空隙。肋可以固定到或焊到光滑的支撑构件上。异形零件也可由多个独立的L形元件组成，在所有情况下轴向相对的L形角边可以用例如焊接或其它方法固定成一整体，并使其角边基本上是蜗杆的径向。最后，异形零件可由多个独立的U形元件构成，其角边则沿轴向顺序叠加。异性零件也可由中心边径向向里的多个T形元件排列构成。这类带肋异形零件的焊接构件或制品用在管式结构的异形零件上特别有利而且经济。显然，波形的异形零件也可由多个独立的元件或零件焊接而成。或者，在所有情况下，异形管件都可以是由L形或U形条材焊成环形管的结构形式。按照本专利技术概念的另一个发展，作用于两个零件间的磁场由永久磁铁组件产生。永久磁铁可以排列在双头螺旋上，也可排列在导轨上。当永久磁铁排列在双头螺旋上时，第一个实施例结构是两个螺旋围绕一个软磁性蕊轴，而它们的极性相反。为了达到这一目的，螺旋中径向排列的磁铁的安装总是保持一个螺旋的南极和另一个螺旋的北极朝外，因此，它们可分别称为北极螺旋和南极螺旋。当异形零件的结构是带凹槽的软磁性异形导轨时，产生磁通如下先从北极流出，越过蜗杆与钢轨之间的空隙，而后进入异形导轨中的筋内，并在进入下一个凹槽之前再次流出，然后越过下一个空隙并进入下一个螺旋的南极。螺旋内侧的两个磁极则通过软磁性蕊轴接通，从而形成封闭的完整磁路。螺旋与钢轨之间有预定的间隙，按照本专利技术，它们可用电动马达驱动，而且按照一个最佳的实施例，螺旋安装在运载器上。螺旋的旋转产生一个驱动运载器的恒定磁场。在这个实施例中，由于异形导轨固定在轨道上，或者当用于悬浮车时固定到支撑型材上，故在任何情况下，形成蜗杆的螺旋旋转，从而沿着导轨驱动装有蜗杆的运载器。按照第二种蜗杆结构，螺旋可用软磁材料来制造，而蕊轴则是非磁性材料的。永久磁铁置于螺旋间的空隙中，其方向基本上是轴向的。例如，一个空隙中放入的磁铁，其北极指向输送方向，而另一个空隙中的磁铁则是南极指向输送方向。所以，在所有情况下，一个螺旋总是位于相同两极的中间，也就是说，在所有情况下，南极螺旋位于两个南极之间。于是，在这种螺旋中，磁力线高度集中，放其效率大大提高。按照本专利技术概念的进一步发展，整个双头螺旋都可用软磁性材料来制造，而装在异形导轨中的永久磁铁的间距则与双头螺旋的间距相同。旋转着的双头螺旋(永久磁铁的磁通穿过它而闭合)在输送方向连续排列，从而沿着带有磁铁的异形导轨拖动双头螺旋蜗杆。本专利技术传动机构有各种不同的结构方式，它们可由不同数量的双头螺旋和异形导轨组合起来。这样，单一的双头螺旋可与单一的异形导轨相配合。但是，这不是最佳的状态，因为其力的传动条件是偏的，也就是说，力不平衡，因此必须采取附加的措施，以使异形导轨与螺旋间的间隙经常保持最佳状态。也可以采用两个同步而相对旋转的双头螺旋，并仅用一个导轨置于它们之间。这就构成一个十分有用的多用途的实施例。另一个结构也能进行良好而精确的工作。这种结构有两条平行的异形导轨，一个双头螺旋位于两条平行的导轨之间，导轨与双头螺旋倾斜相对。如果双头螺旋连续在一个方向旋转，该线性传动机构就在一个方向上连续进行输送运动。但是，当螺旋或蜗杆以顺时针方向和逆时针方向旋转时，就会产生特别适用于机床结构的往复运动。由螺旋和蕊轴组成的蜗杆可通过电动马达以熟知的方式进行驱动。但是，也可通过已知的传动零件将例如运载器或机床中转动部件的旋转运动传给蜗杆。在由两个蜗杆和一个异形导轨的组合中，蜗杆的相对排列总是使它们在同步旋转运动时，极性相同的螺旋彼此以镜面对称的方式相对，因此，由于同极相斥而产生较大的力量。本专利技术的最后一个特点是，在双头螺旋输送零件上有一个由非磁性钢制的保险螺旋，这是一个消极螺旋，只有不到一圈，最多为两本文档来自技高网...

【技术保护点】
非接触型线性传动机构包含至少一个固定的、线性取向的导向零件和至少一个可沿导向零件移动的输送零件，它是一种由在旋转轴上螺旋状地排列的磁性件构成的零件，上述传动机构的特征是，它具有一个旋转零件，在其上装有隔开一定距离的两螺旋（３、４），还有一个由磁性材料制成的异形零件（２），在其上面设有材料的引道（８、１１、１７），它们都位于螺旋（３、４）附近并与螺旋（３、４）保持一定的距离，形成通向下一螺旋的磁回路，由双头螺旋（１）或（３、４）与磁性回路组成的磁路产生一个恒定的磁场（７）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼特斯奇尤斯特，
申请(专利权)人：彼特斯奇尤斯特，
类型：发明
国别省市：DE[德国]