CN2901684Y - 磁屏蔽直线往复驱动器 - Google Patents

Abstract

一种新型磁屏蔽直线往复驱动器，该驱动器采用同轴式环形磁路，主要由内磁环和外磁环构成的同轴式环形磁路组成，内、外磁环之间是屏蔽结构件，内、外磁环的轴向宽度相同，且内、外磁环分别由若干块扇形磁体组成，或由一个磁体组成，这取决于内、外磁环的尺寸与永磁材料的尺寸。磁环由永磁体材料构成，构成磁环的永磁材料是轴向磁化的。内、外磁环按吸引力方式布置构成驱动器。当外磁环做往复运动时，内、外磁环产生轴向相对位移，这时内外磁环之间的吸引力产生一个轴向分力，在此轴向分力的作用下，内磁环随着外磁环做往复运动，实现往复运动与动力的传递。

Description

磁屏蔽直线往复驱动器

所属技术领域

本实用新型提供的是一种利用磁场作用力的磁屏蔽直线往复驱动器，它解决了往复运动的密封问题，广泛应用在化工、生物制品、制药、真空***和空调制冷等行业，利用磁力传递往复运动时，主动件与从动件之间不直接接触，所以磁力传动往复运动技术还可以应用于开发研究具有新的行走原理的管道机器人。

背景技术

往复运动是工业中广泛采用的一种运动形式，在各种机械中有着广泛的应用。然而，往复运动在化工、生物制品、制药、真空***和空调制冷等行业中应用时(如柱塞泵、压缩机和真空镀膜机等)，要求往复运动的零件与机器壳体之间具有良好的密封，无泄漏且密封引起的摩擦损失要小。在这些行业中，密封会直接影响机器的工作性能，如泄漏影响真空***的真空度；降低计量泵的计量精度；影响输送化学试剂、分析液和添加剂等的准确性，对产品或化学分析的质量产生影响。此外，泄漏还可能对生产，甚至生活环境造成污染，而密封引起的摩擦损失将降低机器的工作效率。

围绕往复运动零件的密封问题，国内外已开展的研究工作主要集中在两方面：一是根据弹性流体动力润滑理论，利用聚胺酯或聚四氟乙烯等材料，研究设计各种截面形状的密封元件，增大滑动表面与密封件之间的油膜压力梯度来控制泄漏和摩擦力；二是研究磁流体密封。然而，这两方面工作都面临一些问题。首先，非光滑表面接触、动压润滑的不稳定和往复运动带入气泡引起的困油等情况都会造成密封件与滑动表面间的流体动压油膜转变为非动压油膜，造成泄漏和摩擦力增大。其次，零件的往复运动引起磁流体密封压力膜出现变形并被带到磁轭边缘，造成密封失效的问题，至今无法解决。此外，流体动压往复运动密封还可能出现：弹性密封元件被挤出、拖曳压力和冷启动泄漏等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种磁屏蔽直线往复驱动器，该驱动器利用磁场能跨越一定空间产生作用力的原理，利用隔离套把机械驱动部分与被驱动部分完全分开，克服了一般机械直接驱动造成的物质泄漏和污染等问题。该驱动器是基于高性能稀土永磁材料，由扇形磁体沿周向安装在环槽内构成内、外磁环，内、外磁环同轴装配且两磁环之间用套状屏蔽结构隔离。内、外磁环组成同轴式环形磁路，轴向磁化的内、外磁环以磁性相反的方式安装。它可以实现两个零(部)件之间的往复运动与作用力的无接触传递，这种工作能力可以解决往复运动零件的屏蔽密封问题与开发具有新的行走原理的管道机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：磁屏蔽直线往复驱动器由两个同轴环形磁路结构与一个隔离套组成。这两个环形磁路结构一个是内磁环，另一个是外磁环。两个磁环的轴向宽度相同。每个磁环均由抗磁性材料与永磁材料构成。构成磁环的永磁材料是轴向磁化的。受稀土永磁材料尺寸的限制，内、外磁环由若干块扇形磁体组成也可以由一个磁体组成。当磁环由多个扇形磁体组成时，按极性相同的方式布置各磁体组成磁环，而内、外磁环之间的极性，按附图1所示的方式布置。当外磁环轴向移动时，外磁环对内磁环作用的磁场力，使得内磁环在相同的方向上产生运动。

本实用新型的有益效果是，磁屏蔽直线往复驱动器是一种屏蔽式，无泄漏往复运动驱动器。这种驱动器具有实现两个零(部)件之间的往复运动与作用力的无接触传递的特点，可以解决往复运动零件的屏蔽密封问题，广泛应用于化工、生物制品、制药、真空***和空调制冷等行业，提高产品的质量，提高产品生产率。并为进一步研究具有新的行走原理的管道机器人奠定基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的磁场传递往复作用力的原理图。

图中22.永久磁铁，23.屏蔽件，24.永久磁铁。

图2是磁屏蔽直线往复驱动器装配图的一部分。

图中1.隔离套端盖(左右各1个)，2.套筒上盖(左右各1个)，3.套筒下座(左右各1个)，4.滑轨支座(左右各1个)，5.外磁环端盖，6.外磁环，7.滑轨，8.外垫圈，9.滑轨铜套，10.外磁环支撑架，11.销支撑铜套，12.滑轨支撑端盖，13.螺钉(若干)，14.动力柄(上下对称各1个)，15.弹簧垫圈(若干)，16.内挡圈，17.内铜套，18.内磁环，19.内挡环，20.内磁环固定轴，21.隔离套。

具体实施方式

在图1中，永久磁铁(22)的磁极N极在左，S极在右；永久磁铁(24)的磁极S极在左，N极在右。当永久磁铁(22)沿平面左右运动时，永久磁铁(24)通过磁场受永久磁铁(22)的磁力作用，也沿平面在相同方向上运动，从而达到无接触传递力的作用。

在图2中，内磁环和外磁环分别由数目相等的磁体组成，采用同轴环形磁路结构，组成内、外磁环的磁体均为轴向磁化的。内、外磁环的极性按图1中所示的方式布置。静止时内磁环的N极和外磁环的S极之间产生相互吸引力。当有外力作用于外磁环上时，内、外磁环之间产生轴向相对位移，这使得内、外磁环之间的吸引力产生轴向分力。这个轴向分力使得内磁环在相同方向上跟着运动，从而达到传递推力与运动的目的。

在图2所示实例中，内磁环(18)由弹簧垫圈(15)、内挡圈(16)、内铜套(17)、内挡环(19)、内磁环固定轴(20)和螺钉固定之后放入隔离套(21)内；隔离套(22)与左右隔离套端盖(1)密封后，用螺钉固定到套筒上盖(2)和套筒下座(3)上，套筒上盖(2)和套筒下座(3)也由螺钉固定；套筒下座(3)固定到工作台上；外磁环(6)由外磁环端盖(5)、外垫圈(8)、外磁环支撑架(10)和弹簧垫圈以及螺钉固定之后安装到隔离套(21)外；外磁环支撑架(10)通过滑轨铜套(9)、滑轨支撑端盖(12)与滑轨(7)相连；滑轨(7)两端用滑轨支座(4)支撑固定到工作台上；动力柄(14)通过销支撑铜套(11)和螺钉与外磁环支撑架(10)连接；动力由动力柄(14)传给外磁环支撑架(10)，外磁环支撑架(10)上的外磁环(6)随其一起运动，通过磁力无接触地驱动内磁环(18)往复运动，达到无接触传递往复运动的目的。

Claims (2)

1.一种新型磁屏蔽直线往复驱动器，由同轴的内、外磁环及两磁环之间的屏蔽结构件组成，其特征是：由扇形磁体沿周向安装在环槽内构成内、外磁环，内、外磁环同轴装配且两磁环之间用套状屏蔽结构隔离。

2.根据权利要求1所述的磁屏蔽直线往复驱动器，其特征是：构成驱动器的内、外磁环组成同轴式环形磁路，轴向磁化的内、外磁环以磁性相反的方式安装。

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