CN108233619A - 一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，包括千斤顶基座、电机，所述电机为无框式永磁同步直线电机，所述直线电机包括定子组件及转子组件，所述的定子组件由若干呈扇形结构的定子单元组成，所述的定子单元为独立控制机构，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子绕组；所述直线电机的定子组件与千斤顶基座固定连接；所述转子组件通过一螺母连接在千斤顶的丝杆上。本发明采用无框式永磁同步直线电机直接驱动丝杆，转子组件转动通过一螺母连接在千斤顶的丝杆上，当电机接通电源后，转子转动带动螺母转动，与螺母相连接的丝杆上升或下降，减少了中间的传动环节，降低能源损耗，且结构简单，便于安装与维修。

Description

一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置

技术领域

本发明涉及千斤顶技术领域，尤其涉及一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置。

背景技术

千斤顶是是指用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪的小行程内顶开重物的轻小起重设备。千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。其中常用的千斤顶有螺旋千斤顶、液压千斤顶、千斤顶装置等。从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡定律，也就是说，液体各处的压强是一致的。这样，在平衡的***中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上不同的压力，就可以达到一个变换的目的。人们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。螺旋千斤顶以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮，使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能，但不如液压千斤顶简易。千斤顶装置又称为电动液压千斤顶，他是有液压缸和电动泵站组合而成的，工作原理与液压千斤顶的工作原理相同，广泛应用于电力维护，桥梁维修，重物顶升，静力压桩，基础沉降，桥梁及船舶修造，特别在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。

但是，螺旋千斤顶结构较复杂；液压千斤顶只适用于起重高度不大的起重作业并且会出现漏油现象；千斤顶装置由于是由液压缸和电动泵站组合而成，所以同样会发生漏油现象，并且结构相对较复杂不便安装。

因此亟需一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置来解决上述技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，所述千斤顶装置结构简单、便于安装、能源损耗小。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，包括千斤顶基座、电机，所述电机为无框式永磁同步直线电机，所述无框式永磁同步直线电机包括定子组件及转子组件，所述的定子组件由若干呈扇形结构的定子单元组成，所述的定子单元为独立控制机构，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子绕组；所述无框式永磁同步直线电机的定子组件与千斤顶基座固定连接；所述转子组件通过一螺母连接在千斤顶的丝杆上。所述螺母的螺纹与所述丝杆相适配。

本发明采用无框式永磁同步直线电机直接驱动丝杆，转子组件转动通过一螺母连接在千斤顶的丝杆上，当电机接通电源后，转子转动带动螺母转动，与螺母相连接的丝杆上升或下降，减少了中间的传动环节，降低能源损耗，且结构简单，便于安装与维修。

进一步地，所述定子组件还包括定子基座，所述定子基座固定安装与所述千斤顶基座上。

进一步地，所述转子组件包括转子基座及磁钢基板，所述转子基座固定连接在所述螺母上，所述磁钢基板周向均布在转子基座上。其目的在于，所述转子基座可以为磁钢基板提供一个安装模板，在组装时，所述转子基座与磁钢基板可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率，也可防止零散的部件遗漏，不好管理的问题。

进一步地，所述定子基座与转子基座之间设有轴承。

进一步地，所述千斤顶基座内壁周向设有上设有冷却单元。电机运转时会产生大量的热量，影响设备的正常运行，所述的冷却单元能快速将热量带走，保证设备的运行稳定；所述冷却单元可为冷却水管；冷却水管内部流淌的循环水能及时将设备产生的热量带出，使设备保持一个很定适合温度，冷却效果好。

进一步地，所述丝杆包括末端的限位块及顶端的顶块。其目的在于，限位块用于限制丝杆上升的最高位置，顶块主要用于托住需要顶升的工件。

进一步地，所述转子基座的末端设有圆螺母，所述圆螺母与所述定子基座之间设有推力轴承，所述圆螺母用于推力轴承的定位。圆螺母主要用于限定推力轴承的位置，推力轴承主要用于固定转子基座。

进一步地，所述千斤顶基座的底部设有导杆，所述丝杆内部设有与导杆适配的滑道。其目的在于，防止丝杆随螺母一起旋转，设置导杆及滑道可有效防止丝杆转动使之只做直线运动。

进一步地，所述千斤顶基座上设有调节按钮，所述调节按钮与无框式永磁同步直驱电机电连接。其目的在于，用于控制丝杆上升或下降。

进一步地，所述无框式永磁同步直线电机包括编码器，所述编码器包括码盘及所述码盘活动连接的磁感元件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、采用一种无框组合式永磁同步直线电机作为千斤顶丝杆的驱动电机，电机转子通过螺母与丝杆相连，电机带动螺母旋转使丝杆上升或下降，实现千斤顶的功能，减少了齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化了驱动方式，提高驱动效率；2、可根据需要选择电机的驱动方式，实现变频调速或伺服控制，以满足对驱动方式的灵活选择；3、可提高机器的运行可靠性能，降低制造和使用成本，减少能源的损耗；4、通过无框式永磁同步电机、螺母、丝杆之间的配合运用能精确控制千斤顶的上升或下降，同时响应速度快及提供大功率的能量输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，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。

图1为本发明结构示意图。

图2图1中A向视图。

图3为实施例1中扇形弧状结构的定子单元的结构示意图。

图4为实施例1中弧形磁钢基板的结构示意图。

图5为本发明实施例2的结构示意图。

图6为本发明中扇形盘状结构的定子单元的结构示意图。

图7为本发明中盘形磁钢基板的结构示意图。

图8为本发明实施例3的结构示意图。

图9为本发明实施例3的结构示意图。

图10为本发明实施例3的结构示意图。

图11为本发明实施例4的结构示意图。

图12为图11中B向视图。

图13为本发明实施例5的结构示意图。

图中：1、千斤顶基座；11、导杆；12、冷却单元；2、电机；21、定子组件；211、扇形弧状结构的定子单元；212、弧形定子基座；213、弧形定子基座；214、扇形盘状结构的定子单元；215、盘形定子基座；22、转子组件；221、弧形转子基座；222、弧形磁钢基板；223、盘形转子基座；224、盘形磁钢基板；3、螺母；4、丝杆；41、限位块；42、顶块；43、滑道；5、轴承；6、编码器；61、码盘；62、磁感元件；7、圆螺母；8、推力轴承；9、调节按钮。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

如图1～4所示，一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，包括千斤顶基座1、电机2，所述电机2为无框式永磁同步直线电机，所述无框式永磁同步直线电机包括定子组件21及转子组件22，所述的定子组件21由若干呈扇形弧状结构的定子单元211 组成，所述扇形弧状结构的定子单元211为独立控制机构，所述扇形弧状结构的定子单元 211包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子绕组；所述定子组件21与千斤顶基座1固定连接；所述转子组件22通过一螺母3连接在千斤顶的丝杆4上。

所述定子组件21可以由两组或两组以上的扇形弧状结构的定子单元211组成，优先选择为六组。

本发明采用无框组合式永磁同步直线电机直接驱动丝杆4，转子组件22转动通过一螺母3连接在千斤顶的丝杆4上，当电机接通电源后，转子转动带动螺母3转动，与螺母3相连接的丝杆4上升或下降，减少了中间的传动环节，降低能源损耗，且结构简单，便于安装与维修。

具体的，所述定子组件21还包括弧形定子基座212，所述弧形定子基座212固定安装与所述千斤顶基座1上。

所述转子组件22包括弧形转子基座221及弧形磁钢基板222，所述弧形转子基座221 固定连接在所述螺母3上，所述弧形磁钢基板222周向均布在弧形转子基座221上。所述弧形转子基座221可以为弧形磁钢基板222提供一个安装模板，在组装时，所述弧形转子基座221与弧形磁钢基板222可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率，也可防止零散的部件遗漏，不好管理的问题。

所述弧形磁钢基板222为所述扇形弧状结构的定子单元211提供一个径向旋转的磁场，

所述无框式永磁同步直线电机包括编码器6，所述编码器6包括码盘61及所述码盘61活动连接的磁感元件62。编码器6将位移转化成数字脉冲信号再由控制***控转子组件22及螺母3的转动。

所述千斤顶基座1内壁周向设有上设有冷却单元12。电机在运转时会产生大量的热量，影响设备的正常运行，所述的冷却单元能快速将热量带走，保证设备的运行稳定；所述冷却单元12可为冷却水管。冷却水管内部流淌的循环水能及时将设备产生的热量带出，使设备保持一个很定适合温度，冷却效果好。

所述弧形定子基座212与弧形转子基座221之间设有轴承5。

所述丝杆4包括末端的限位块41及顶端的顶块42。所述限位块41用于限制所述丝杆 4上升的最高位置，所述顶块42主要用于托住需要顶升的工件。

所述弧形转子基座221的末端设有圆螺母7，所述圆螺母7与所述弧形定子基座213之间设有推力轴承8，所述圆螺母7用于推力轴承8的定位。圆螺母7主要用于限定推力轴承8的位置，推力轴承8主要用于固定转子基座。

所述千斤顶基座1的底部设有导杆11，所述丝杆4内部设有与导杆11适配的滑道43。防止丝杆4随螺母3一起旋转，设置导杆11及滑道43可有效防止丝杆4转动使之只做直线运动。

所述扇形弧状结构的定子单元211、弧形定子基座212、弧形转子基座221、弧形磁钢基板222的组合称为无框组合式永磁同步弧形直线电机。

所述弧形磁钢基板222为所述扇形弧状结构的定子单元211提供一个径向旋转的磁场，所述无框组合式永磁同步弧形直线电机驱动所述螺母3带动所述丝杆4上升或下降，实现工件的托举及放下的工作。

实施例2

如图5-7所示，一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，本实施例与实施例1的结构和原理类似，本实施例与实施例1的区别在于，所述的定子组件21由若干呈扇形盘状结构的定子单元214组成，所述扇形盘状结构的定子单元214为独立控制机构，所述扇形盘状结构的定子单元214包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子绕组；所述定子组件21还包括盘形定子基座215，所述盘形定子基座215固定安装与所述千斤顶基座1 上。所述转子组件22包括盘形转子基座223及盘形磁钢基板224，所述盘形转子基座223 固定连接在所述螺母3上。所述盘形定子基座215与盘形转子基座223之间设有轴承5。所述弧形转子基座221的末端设有圆螺母7，所述圆螺母7与所述盘形定子基座215之间设有推力轴承8，所述圆螺母7用于推力轴承8的定位。

所述定子组件21可以由两组或两组以上的扇形盘状结构的定子单元214组成，优先选择为六组。

所述扇形盘状结构的定子单元214、盘形定子基座215、盘形转子基座223、盘形磁钢基板224的组合称为无框组合式永磁同步盘形直线电机。

所述盘形磁钢基板224为所述扇形盘状结构的定子单元214提供一个轴向旋转的磁场，所述无框组合式永磁同步盘形直线电机驱动所述螺母3带动所述丝杆4上升或下降，实现工件的托举及放下的工作。

实施例3

如图8-10所示，一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，本实施例与实施例1的结构和原理类似，本实施例与实施例1的区别在于，所述导杆11的横截面为十字型或横截面为正方形或所述导杆11为圆柱，且周向布置有四个凸块；所述丝杆4内设有与所述导杆适配的滑道43。

实施例4

如图11-12所示，一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，本实施例与实施例1或实施例2的结构和工作原理类似，而与实施例1或2的区别在于，本实施例的无框组合式同步直线电机为无框组合式永磁同步弧形直线电机和无框组合式永磁同步盘形直线电机的组合，六个模块化的所述定子组件21均布在所述转子组件22的端部，每个所述定子组件均为真空浇筑密封，分块独立集成。本发明中，由无框组合式永磁同步弧形直线电机和无框组合式永磁同步盘形直线电机共同驱动丝杆4，转子组件22转动通过一螺母3连接在千斤顶的丝杆4上，当电机接通电源后，转子转动带动螺母3转动，与螺母3 相连接的丝杆4上升或下降。

实施例5

如图13所示，一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，本实施例与实施例1或实施例2或实施例3的结构和工作原理类似，而与实施例1或2或3的区别在于，本实施例所述千斤顶基座1上设有调节按钮9，所述调节按钮9与无框式永磁同步直驱电机电连接。

本发明的有益效果在于：1、采用一种无框组合式永磁同步直线电机作为千斤顶丝杆的驱动电机，电机转子通过螺母与丝杆相连，电机带动螺母旋转使丝杆上升或下降，实现千斤顶的功能，减少了齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化了驱动方式，提高驱动效率； 2、可根据需要选择电机的驱动方式，实现变频调速或伺服控制，以满足对驱动方式的灵活选择；3、可提高机器的运行可靠性能，降低制造和使用成本，减少能源的损耗；4、永磁同步电机具有响应速度快，控制精度高的优点，同时可提供大功率的能量输出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，包括千斤顶基座、电机，其特征在于，所述电机为无框式永磁同步直线电机，所述无框式永磁同步直线电机包括定子组件及转子组件，所述的定子组件由若干呈扇形结构的定子单元组成，所述的定子单元为独立控制机构，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子绕组；所述无框式永磁同步直线电机的定子组件与千斤顶基座固定连接；所述转子组件通过一螺母连接在千斤顶的丝杆上。

2.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述定子组件还包括定子基座，所述定子基座固定安装与所述千斤顶基座上。

3.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述转子组件包括转子基座及磁钢基板，所述转子基座固定连接在所述螺母上，所述磁钢基板周向均布在转子基座上。

4.根据权利要求2所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述转子组件包括转子基座，所述定子基座与转子基座之间设有轴承。

5.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述定子组件上设有冷却单元。

6.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述丝杆包括末端的限位块及顶端的顶块。

7.根据权利要求4所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述转子基座的末端设有圆螺母，所述圆螺母与所述定子基座之间设有推力轴承，所述圆螺母用于推力轴承的定位。

8.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述千斤顶基座的底部设有导杆，所述丝杆内部设有与所述导杆适配的滑道。

9.根据权利要求1所述一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述千斤顶基座上设有调节按钮，所述调节按钮与无框式永磁同步直线电机电连接。

10.根据权利要求1所述的一种无框组合式永磁同步直线电机直驱的千斤顶装置，其特征在于，所述无框式永磁同步直线电机包括编码器，所述编码器包括码盘及所述码盘活动连接的磁感元件。