CN103683790A - 一种永磁直线往复运动装置 - Google Patents

Abstract

一种永磁直线往复运动装置包括：圆柱形壳体、电磁体、永磁体。壳体采用非导磁材料制作，由筒状壳体、端盖、端盖螺丝、直线轴承组成；电磁体由铁芯、线圈、缓冲垫、线圈外壳、线圈空腔组成；永磁体由磁铁、磁铁凸台、磁铁外壳、传动杆、直线导轨组成。该装置利用电磁体与永磁体的物理特性，采用线圈空腔与磁铁凸台技术，实现装置的四分之三动能来源于永磁体，同时降低电磁体的负荷电流，是一种适用于小行程的往复运动装置，有明显的节能环保效果。

Description

一种永磁直线往复运动装置

技术领域

本发明涉及往复运动装置技术领域，特别涉及一种永磁直线往复运动装置。 

背景技术

现有永磁直线往复运动装置，多数将永磁体设计在电磁体线圈空腔内或两个线圈之间，沿线圈空腔方向做直线往复运动。如：《一种电磁线圈装置》（申请号：201010254729.3）、《一种永磁直线往复运动机构》（申请号：201010288588.7），其该装置设计，一是永磁体往复两个方向的运动，需用变换输入线圈的电流方向或用两个线圈控制，电流切换频率较高易导致线圈发热且耗能较多；二是电磁体线圈需施加短时大电流，产生比永磁体吸力大得多的电磁推力，才能使电磁体与永磁体脱开，电磁体的负荷电流过大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术问题，提供一种由永磁体产生四分之三的动能，实现节能增效；线圈空腔与磁铁凸台技术配合，实施低功率驱动，其结构简单易行的小行程往复运动装置。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：一种永磁直线往复运动装置包括：圆柱形壳体、电磁体、永磁体。所述壳体采用非导磁材料制作，由筒状壳体、端盖、端盖螺丝、直线轴承组成，筒状壳体的两端设有端盖，并用端盖螺丝与筒状壳体相连接，一侧的端盖中间装有直线轴承；所述圆柱形电磁体由铁芯、线圈、缓冲垫、线圈外壳、线圈空腔组成，线圈缠绕在用易导磁材料制作的铁芯上，线圈与永磁体对应端设有线圈空腔，线圈及铁芯的一部分用线圈外壳包裹，缓冲垫用线圈外壳固定在线圈与永磁体的对应端，线圈外壳固定在端盖上；所述圆柱形永磁体由磁铁、磁铁凸台、磁铁外壳、传动杆、直线导轨组成，磁铁选用钕铁硼强力磁铁，其磁铁与铁芯对应端设有磁铁凸台，磁铁的一部分用磁铁外壳包裹，磁铁外壳与筒状壳体之间装有直线导轨,磁铁外壳与非导磁的传动杆连接，传动杆装在直线轴承中。所述的电磁体的线圈、铁芯与永磁体的磁铁带磁性一端对正，电磁体线圈通电后,线圈、铁芯产生的磁性与磁铁的磁性相同，两者产生排斥力；线圈断电后，线圈、铁芯产生的磁性消失，铁芯与磁铁产生吸合力。

所述的磁铁凸台的直径、高度与线圈的空腔直径、深度相配合，两者之间保持0.5mm—2mm的间隙。

所述的磁铁与线圈间保持0.5mm—2mm的间隙，其两者外径相一致。

所述的磁铁外壳与筒状壳体之间均匀安装多条直线导轨。

本发明的优点：一是当电磁体与永磁体两者相吸引时，靠永磁体的磁力产生作用力；相斥时，两者的磁力同时产生作用力，使装置的四分之三动能来源于永磁体，有明显的节能环保效果。二是利用线圈与磁铁，线圈空腔与磁铁凸台技术，使电磁体与永磁体两者相排斥时，可降低电磁体的负荷电流。三是适用于小行程的往复运动，结构简单易行。

附图说明

图1是本发明实施例1侧面剖视结构示意图。

图2是图1 的A-A剖视示意图。

图3是本发明实施例2侧面剖视结构示意图。

图中标号

1、铁芯，11、线圈,12、缓冲垫,13、线圈外壳，14、线圈空腔；

2、磁铁，21、磁铁凸台，22、磁铁外壳,23、传动杆,24、直线导轨；

3、筒状壳体，31、端盖，32、直线轴承，33、端盖螺丝。

具体实施方式

下面结合附图，作本发明具体实施例进一步详细说明。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例1包括：圆柱形壳体、电磁体、永磁体。所述壳体采用非导磁材料制作，由筒状壳体3、端盖31、端盖螺丝33、直线轴承32组成，筒状壳体3的两端设有端盖31，并用端盖螺丝33与筒状壳体3相连接，一侧的端盖31中间装有直线轴承32。所述圆柱形电磁体由铁芯1、线圈11、缓冲垫12、线圈外壳13、线圈空腔14组成，线圈11缠绕在用易导磁材料制作的铁芯1上，线圈11与永磁体对应端设有线圈空腔14，线圈11及铁芯1用特殊处理的镀锌铁皮包裹，被包裹的部分将被蔽屏，磁力被折射到另一端，另一端磁性增强。缓冲垫12用线圈外壳13固定在线圈11与永磁体的对应端，予以缓冲铁芯1与磁铁2吸合的作用力，防止相互撞击产生噪声，线圈外壳13固定在端盖31上。所述圆柱形永磁体由磁铁2、磁铁凸台21、磁铁外壳22、传动杆23、直线导轨24组成，磁铁2选用钕铁硼强力磁铁，其磁铁2与铁芯1对应端设有磁铁凸台21，磁铁2的一部分用特殊处理的镀锌铁皮包裹，形成单面磁铁2，使磁铁2另一端磁性增强。磁铁外壳22与筒状壳体3之间装有直线导轨24, 可据永磁体的体积大小，确定直线导轨24的安装数量，保证永磁体的高精度的运行。磁铁外壳22与非导磁的传动杆23连接，传动杆23装在直线轴承32中。

永磁直线往复运动装置工作时，可据永磁体、电磁体的体积大小，调整磁铁凸台21与线圈11、铁芯1，磁铁2与线圈11的间隙，使永磁体与电磁体的驱动力达到最大化；当电磁体线圈11通电后,磁铁2与线圈11，磁铁凸台21的侧面与线圈空腔14，磁铁凸台21与铁芯1对应面分别产生排斥力，三个方面的复合磁力共同作用，使永磁体向远离电磁体方向移动；线圈11断电后，线圈11、铁芯1产生的磁性消失，铁芯1与磁铁2产生吸合力，作用永磁体向靠近电磁体方向移动。此时，对线圈11进行间歇通电，既可实现永磁体的直线往复运动。

实施例2

如图3所示，本实施例2在实施例1的基础上，与实施例1的区别在于，将实施例1的单输出传动杆23，改造成双输出传动杆23，在原磁铁2、磁铁凸台21、铁芯1中央钻孔；在另一侧的封闭端盖31中央钻孔，并安装直线轴承32。增加原传动杆23长度，将带钻孔的磁铁2、磁铁凸台21固定在传动杆23上；传动杆23穿过铁芯1钻孔，并与铁芯1保持一定间隙；传动杆23的一端装在原端盖直线轴承32中，另一端穿过另一侧端盖直线轴承32，使传动杆23在两个端盖直线轴承32中，可做直线往复运动；在此基础上，将磁铁外壳22与筒状壳体3之间的直线导轨24去掉，既可实施永磁直线往复运动装置的双输出传动杆23功能。

    最后，上述实施例仅是举例说明，可以对实施方式做出变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种永磁直线往复运动装置包括：圆柱形壳体、电磁体、永磁体，其特征是：所述壳体采用非导磁材料制作，由筒状壳体（3）、端盖（31）、端盖螺丝（33）、直线轴承（32）组成，筒状壳体（3）的两端设有端盖（31），并用端盖螺丝（33）与筒状壳体（3）相连接，一侧的端盖（31）中间装有直线轴承（32）；所述圆柱形电磁体由铁芯（1）、线圈（11）、缓冲垫（12）、线圈外壳（13）、线圈空腔（14）组成，线圈（11）缠绕在用易导磁材料制作的铁芯（1）上，线圈（11）与永磁体对应端设有线圈空腔（14），线圈（11）及铁芯（1）的一部分用线圈外壳（13）包裹，缓冲垫（12）用线圈外壳（13）固定在线圈（11）与永磁体的对应端，线圈外壳（13）固定在端盖（31）上；所述圆柱形永磁体由磁铁（2）、磁铁凸台（21）、磁铁外壳（22）、传动杆（23）、直线导轨（24）组成，磁铁（2）选用钕铁硼强力磁铁，其磁铁（2）与铁芯（1）对应端设有磁铁凸台（21），磁铁（2）的一部分用磁铁外壳（22）包裹，磁铁外壳（22）与筒状壳体（3）之间装有直线导轨（24）,磁铁外壳（22）与非导磁的传动杆（23）连接，传动杆（23）装在直线轴承（32）中；所述的电磁体的线圈（11）、铁芯（1）与永磁体的磁铁（2）带磁性一端对正，电磁体线圈（11）通电后,线圈（11）、铁芯（1）产生的磁性与磁铁（2）相对面磁极的磁性相同，两者产生排斥力，线圈（11）断电后，线圈（11）、铁芯（1）产生的磁性消失，铁芯（1）与磁铁（2）产生吸引力。

2.根据权利要求1所述的一种永磁直线往复运动装置，其特征是：所述的磁铁凸台（21）的直径、高度与线圈空腔（14）直径、深度相配合，两者之间保持0.5mm—2mm的间隙。

3.根据权利要求1所述的一种永磁直线往复运动装置，其特征是：所述的磁铁（2）与线圈（11）间保持0.5mm—2mm的间隙，其两者外径相一致。

4.根据权利要求1所述的一种永磁直线往复运动装置，其特征是：所述的磁铁外壳（22）与筒状壳体（3）之间均匀安装多条直线导轨（24）。