大推力往复式永磁直线电机及其压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大推力往复式永磁直线电机及其压缩机，包括定子总成和动子总成，所述定子总成包括至少一组定子组件，所述动子总成包括动轴和至少一组动子组件，所述动子组件固定在动轴上，大推力往复式永磁直线电机通过在其中设有轴向的弹性件，所述弹性件和动子总成形成一个弹性系统，并在所述动子总成中包含有用于匹配总质量的配重结构，利用所述配重结构，可以调整加大动子总成的总质量，与弹性件的弹性系数进行合理配合，使得所述弹性系统的共振频率在合适的频率范围之间，当设备工作在共振频率有效状态下，可以输出更大的推动力，同时较低的工作频率，也大大地降低了设备弹簧的加工难度，以及对装置各部件机械强度的要求，从而解决了长期困扰大推力直线电机及其压缩机设计制作的技术难题。压缩机设计制作的技术难题。压缩机设计制作的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
大推力往复式永磁直线电机及其压缩机


[0001]本技术涉及一种直线电机压缩机，具体涉及一种大推力往复式永磁直线电机及其压缩机。

技术介绍

[0002]现有的往复式永磁直线压缩机通常包括由永磁直线电机构成的动力机构和压缩机机构。所述永磁直线电机包括由若干定子组件构成的定子总成、由若干动子组件构成的动子总成和动轴；所述压缩机机构包括缸体、活塞和活塞杆。所述定子总成呈环形，所述动子组件固定设置在动轴上，所述动子组件与所述定子组件相对，所述活塞杆与动轴联动连接。所述永磁直线电机通过在励磁线圈输入励磁电流使所述定子总成产生电磁场，在电磁场和永磁体的相互作用下驱动所述动子总成做往复运动并带动活塞杆和活塞，完成循环吸入、压缩及排出过程。为了使得在工作过程中给予动子总成有一定的回复力并且起到防止压缩机撞缸的作用，现有的往复式永磁直线压缩机中都会设置有振荡弹簧等弹性件给予动子总成在轴向一定的弹性回复振荡力，以达到更高的工作效率。往复式永磁直线压缩机因具有结构合理、紧凑,体积小的特点,故可以用作空调、冰箱等制冷设备的压缩机。
[0003]在化工、制药、航天、航空等领域中应用的泵类设备则需要更大型化的推力压缩设备，对于设备的工作效率也有更高的要求。而现有全球学术理论界和国际直线电机产业巨头如韩国LG公司、巴西恩布拉科公司、国内压缩机产业巨头等对直线电机往复行程设计及功率（推力）的设计理念，均是以力求直线电机内动子总成越轻，励磁电推动就越节能的理论去指导设计。故此，现在对于直线电机压缩机研究做往复运动时，全球都是以谐振电路再配合以直线电机的振荡弹簧的弹性力来设计制造直线电机活塞式压缩机。然而，依据上述的设计理念，如要想增加往复直线电机行程及增加推力压缩气体流量及压强，唯有增加弹簧的弹性系数才能提升电机的功率（推力），那么在这种情况下必定会导致直线电机的工作频率（往复运动）也会呈几何式的上升，但这将导致动子总成剧烈运动及难以承受及噪音。正是由于上述技术难题的存在，大型直线电机化难以到在如此高的频率（速度）下工作，同时适用于大型直线电机压缩机设备的弹簧制作技术都还没解决，因此，从上世纪以来一直成为切入大型直线电机活塞式压缩机、大型深低温制冷机制造技术的世界难题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单、合理的大推力往复式永磁直线电机。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种大推力往复式永磁直线电机，包括定子总成和动子总成，所述定子总成包括至少一组定子组件，所述动子总成包括动轴和至少一组动子组件，所述动子组件固定在动轴上，所述定子组件与所述动子组件相对设置，所述动子组件上与所述定子组件相对应位置设有永磁体，所述动子总成轴向往复可滑动地设置，其特征在于：所述大推力往复式永磁直线电机中还设有轴向的弹性件，所述
弹性件和动子总成形成一个弹性系统，所述弹性件使得所述动子总成具有一个与动子总成运动方向相反的弹性阻尼力，所述动子总成中包含有用于匹配总质量的配重结构，所述配重结构包括加设配重件、加大部件的整体或局部尺寸、或加入高比重材料方式中的一种或多种，以达到加重动子总成的重量。
[0006]与现有技术相比的有益效果是：本技术大推力往复式永磁直线电机通过在其中设有轴向的弹性件，所述弹性件和动子总成形成一个弹性系统，并在所述动子总成中包含有用于匹配动子总成总质量的配重结构，利用所述配重结构，可以调整加大动子总成的总质量，与弹性件的弹性系数进行合理配合，使得所述弹性系统的共振频率以及振幅（即动轴最大行程）在合适的范围之间，当设备工作在共振频率有效状态下，可以输出更大的推动力，同时较低的工作频率，也大大地降低了设备弹簧的加工难度，以及对装置各部件机械强度的要求，从而解决了长期困扰大推力直线电机设计制作的技术难题。
[0007]作为本技术进一步设置，所述直线电机设有多组动子组件和多组定子组件，多组动子组件呈环形分布固定在动轴上，所述多组定子组件呈环形围绕所述多组动子组件分布固定设置。
[0008]作为本技术进一步设置，还设有机座组件，所述机座组件中设有定子容腔，所述定子容腔的两侧对称设置有弹簧容腔，所述定子容腔和弹簧容腔中心设有轴孔贯通，所述定子总成设置在所述定子容腔中，所述弹性件设置在所述弹簧容腔中。
[0009]作为本技术进一步设置，所述机座组件包括左机座和右机座，所述左机座和右机座为中空的筒状结构，内腔构成所述弹簧容腔；所述左机座和右机座间隔、端面相对设置，所述左机座和右机座端面之间的空间构成所述定子容腔，所述定子总成夹设在所述左机座和右机座的端面之间；所述左机座和右机座中均设有配重容腔，所述动子组件两侧的动轴上对称固定设置有配重件，所述配重件处于所述配重容腔中。
[0010]作为本技术进一步设置，所述配重容腔侧壁上呈环形分布固定设有若干组感应线圈，所述动轴上与所述若干组感应线圈相对应的位置固定设有包括若干永磁体的若干动磁组件构成所述配重件，所述感应线圈和动磁组件构成感应发电组件。
[0011]作为本技术进一步设置，所述弹性件由螺旋压缩弹簧构成，所述螺旋压缩弹簧设置在动子组件的两侧，所述螺旋压缩弹簧的一端抵在所述动子总成上，另一端抵在所述机座组件上。
[0012]作为本技术进一步设置，所述弹性件由平板弹簧构成，所述平板弹簧整体呈圆形板状，其上均匀分布有多条由中部向外部边缘渐开延伸的弧形透槽，中心设有轴孔，所述动子总成通过动轴两端分别各与所述平板弹簧的轴孔固定配合，所述平板弹簧通过周边固定设置于所述弹簧容腔中，使所述动子总成轴向可移动地设置在所述机座组件中。
[0013]本技术的另一目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种往复式永磁直线电机驱动的大推力压缩机。
[0014]为实现上述目的，本技术提供了一种大推力往复式永磁直线电机压缩机，包括前述任一项所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：还设有至少一组压缩机机构，所述压缩机机构包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体上设有进气口和排气口；所述压缩机机构同轴固定设置在所述的大推力往复式永磁直线电机端部，所述压缩机机构的活塞杆与所述的大推力往复式永磁直线电机的动轴轴向联动连接，所述活塞和活塞杆构成动子总
成的一部分。
[0015]作为本技术进一步设置，设有两组所述压缩机机构，所述两组压缩机机构同轴对置设置在所述的大推力往复式永磁直线电机两端，所述两组压缩机机构的活塞杆分别与所述的大推力往复式永磁直线电机的动轴两端轴向联动连接，所述弹性件、动子总成及两组活塞和活塞杆构成所述弹性系统。
[0016]作为本技术进一步设置，所述缸体上沿活塞运动方向的两端分别均设有进气口和排气口。
[0017]下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步描述。
[0018]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，术语“上”、“下”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大推力往复式永磁直线电机，包括定子总成和动子总成，所述定子总成包括至少一组定子组件，所述动子总成包括动轴和至少一组动子组件，所述动子组件固定在动轴上，所述定子组件与所述动子组件相对设置，所述动子组件上与所述定子组件相对应位置设有永磁体，所述动子总成轴向往复可滑动地设置，其特征在于：所述大推力往复式永磁直线电机中还设有轴向的弹性件，所述弹性件和动子总成形成一个弹性系统，所述弹性件使得所述动子总成具有一个与动子总成运动方向相反的弹性阻尼力，所述动子总成中包含有用于匹配总质量的配重结构，所述配重结构包括加设配重件、加大部件的整体或局部尺寸、或加入高比重材料方式中的一种或多种，以达到加重动子总成的重量。2.根据权利要求1所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：所述直线电机设有多组动子组件和多组定子组件，多组动子组件呈环形分布固定在动轴上，所述多组定子组件呈环形围绕所述多组动子组件分布固定设置。3.根据权利要求2所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：还设有机座组件，所述机座组件中设有定子容腔，所述定子容腔的两侧对称设置有弹簧容腔，所述定子容腔和弹簧容腔中心设有轴孔贯通，所述定子总成设置在所述定子容腔中，所述弹性件设置在所述弹簧容腔中。4.根据权利要求3所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：所述机座组件包括左机座和右机座，所述左机座和右机座为中空的筒状结构，内腔构成所述弹簧容腔；所述左机座和右机座间隔、端面相对设置，所述左机座和右机座端面之间的空间构成所述定子容腔，所述定子总成夹设在所述左机座和右机座的端面之间；所述左机座和右机座中均设有配重容腔，所述动子组件两侧的动轴上对称固定设置有配重件，所述配重件处于所述配重容腔中。5.根据权利要求4所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：所述弹性件由螺旋压缩弹簧构成，所述螺旋压缩弹簧设置在动子组件的两侧，所述螺旋压缩弹簧的一端抵在所述动子总成上，另一端抵在所述机座组件上。6.根据权利要求5所述的大推力往复式永磁直线电机，其特征在于：所述配重容腔侧壁上呈环...

【专利技术属性】
技术研发人员：连叶鑫，孙长富，连伟，徐伟，赵飞，王广银，
申请(专利权)人：温州市明连兴机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：