一种具备动子冷却结构的直线电机的制作方法

本发明涉及直线电机，具体为一种具备动子冷却结构的直线电机。

背景技术：

1、直线电机可是旋转电机的一种结构上的变形，可以看成将一台旋转电机沿径向的方向剖开，直线电机的工作原理是输入较大的电流并以很大的加速度进行高速运动，电机的绕组的固定与电机的冷却是比较重要的影响因素，绕组的偏移或者突出可能导致电机部分位置温度急剧上升，电机的温度超过电机材料的耐温极限值时，会导致绕组表面出现破损情况，容易造成匝间绝缘强度降低，在电压过高情况下，会击穿绝缘漆，造成匝间短路，严重时导致电机失效。

2、现有直线电机在频繁的运作时，需要冷却结构的介入，但是目前的冷却结构存在的技术问题是：

3、1、不能根据直线机的运作速度进行协同降温；

4、2、根据固定的散热频率，导致散热不及时，以及散热过度浪费能源；

5、3、散热面积少，整体降温慢。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高效吸附的制氮机专用吸附塔，能够通过移动速度进行散热速度的同步，能够多面散热同时利用驱动的移动量进行机械动能转换，节省能源，以解决现有的直线电机不能根据直线机的运作速度进行协同降温；散热不及时，以及散热过度浪费能源；并且散热面积少，整体降温慢的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备动子冷却结构的直线电机，包括直线电机定子、滑动安装在直线电机定子顶部的直线电机动子、固定安装在直线电机动子顶部一侧的循环水箱、固定安装在直线电机动子内部的冷却块一、固定安装在冷却块一内壁顶部的若干组等距离横向分布的直线电机铁芯以及缠绕在直线电机铁芯表面的铜线圈，还包括双区水循环机构，设置在循环水箱的内部，且用于循环冷却；

3、驱动速度同步驱动机构，用于同步直线电机动子的驱动速度进行水循环驱动；

4、往复转换机构，设置在直线电机动子顶部一侧，且用于将驱动速度转换为往复的抽水动作配合双区水循环机构进行抽水；

5、多面同步导冷组件，设置于冷却块一的内部，且用于带走直线电机铁芯与铜线圈的热量。

6、作为本发明优选的，所述双区水循环机构包括活塞块、第一进水口、第二进水口和拉簧，所述活塞块滑动安装在循环水箱内部中心处，所述循环水箱的内部中心横向构成一个抽水腔，所述第一进水口开设在所述抽水腔前部的两侧，所述第二进水口开设在抽水腔背面的两侧，所述第一进水口和第二进水口的内壁均固定安装有拉簧，所述第一进水口靠近抽水腔的一侧与第二进水口远离抽水腔的一侧均插接配合有密封块，所述拉簧的另一端与密封块固定安装。

7、作为本发明优选的，所述驱动速度同步驱动机构包括防护侧罩、齿轮架、限位轴、驱动轴、第一斜齿、第二斜齿、从动组件以及变速组件，所述防护侧罩固定安装在直线电机动子的前侧，所述齿轮架固定安装在防护侧罩内壁上，所述限位轴固定安装在防护侧罩内部中心处，所述驱动轴转动安装在齿轮架的内部，所述第一斜齿固定安装在驱动轴的顶部，所述第二斜齿啮合在第一斜齿的顶部后侧，且与所述直线电机动子的前侧转动配合，所述变速组件设置在直线电机动子的前侧且与第一斜齿配合使用，所述从动组件用于将直线电机动子的移动速度转换为驱动速度，变速组件用于放大转换后的转速。

8、作为本发明优选的，所述往复转换机构包括旋转往复切换组件、驱动盘、导向架、驱动框、推动架、滑柱和活塞杆，所述驱动盘设置在直线电机动子顶部远离循环水箱的一侧，所述滑柱固定安装在驱动盘顶部靠近循环水箱的一侧，所述滑柱与驱动框滑动配合，所述驱动框滑动安装在导向架的内侧，所述导向架固定安装在直线电机动子顶部且位于驱动盘的两侧，所述推动架固定安装在驱动框的顶部中心处，所述活塞杆固定安装在推动架靠近循环水箱的一侧，所述活塞杆靠近循环水箱的一端贯穿循环水箱并延伸至循环水箱的内部与活塞块固定安装，所述旋转往复切换组件设置在直线电机动子前侧远离循环水箱的一侧，且用于将横向的驱动轴线转换为纵向的驱动轴线。

9、作为本发明优选的，所述变速组件包括变速齿轮一、变速齿轮二、变速齿轮三、变速齿轮四和第三斜齿，所述变速齿轮一固定安装在第二斜齿的表面，所述变速齿轮二转动安装在限位轴的表面，所述变速齿轮三固定安装在变速齿轮二的背面且与变速齿轮一啮合，所述变速齿轮四转动安装在直线电机动子的前侧且位于变速齿轮二远离变速齿轮一的一侧，所述变速齿轮四与变速齿轮二啮合，所述第三斜齿固定安装在变速齿轮四的前侧。

10、作为本发明优选的，所述旋转往复切换组件包括第四斜齿、稳固架、从动轴、皮带齿轮一、传动皮带和皮带齿轮二，所述第四斜齿啮合在第三斜齿的顶部，所述稳固架固定安装在直线电机动子的前侧且位于变速齿轮四的顶部，所述从动轴转动安装在稳固架的内部，所述皮带齿轮一固定安装在从动轴的顶部，所述传动皮带套设在皮带齿轮一的表面，所述皮带齿轮二转动安装在直线电机动子顶部远离循环水箱的一侧，所述皮带齿轮二通过传动皮带与皮带齿轮一传动安装，所述皮带齿轮二的顶部与驱动盘的底部固定安装。

11、作为本发明优选的，所述循环水箱顶部的前侧与后侧均固定镶嵌有半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷面与循环水箱的内壁接触。

12、作为本发明优选的，所述多面同步导冷组件包括冷却管、冷却块二、冷却块三、进水管和回水管，所述冷却块一的两侧分别固定安装有冷却块二和冷却块三，所述冷却块一、冷却块二和冷却块三的内部均开设有与冷却管配合的槽口，且所述冷却管贯穿冷却块二、冷却块一和冷却块三形成一个冷却整体，所述进水管一端与冷却管连通，另一端贯穿直线电机动子且与循环水箱的前侧相连通，所述回水管一端与冷却管连通，另一端贯穿直线电机动子且与循环水箱的背面相连通。

13、作为本发明优选的，所述从动组件包括联动齿轮和联动齿板，所述联动齿轮固定安装在驱动轴的底部，所述联动齿板固定安装在直线电机定子靠近联动齿轮的一侧且与联动齿轮啮合。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

15、本发明的有益效果：本发明通过驱动速度同步驱动机构适应性的感知直线电机动子在直线电机定子上的移动速度，同步其移动速度进行对应的散热需求，进而通过往复转换机构带动双区水循环机构进行抽水，使其冷却液体经过多面同步导冷组件带走直线电机铁芯与铜线圈的热量，提高了冷却同步效果。

技术特征：

1.一种具备动子冷却结构的直线电机，包括直线电机定子(1)、滑动安装在直线电机定子(1)顶部的直线电机动子(2)、固定安装在直线电机动子(2)顶部一侧的循环水箱(3)、固定安装在直线电机动子(2)内部的冷却块一(4)、固定安装在冷却块一(4)内壁顶部的若干组等距离横向分布的直线电机铁芯(45)以及缠绕在直线电机铁芯(45)表面的铜线圈(46)，其特征在于：还包括双区水循环机构，设置在循环水箱(3)的内部，且用于循环冷却；

2.根据权利要求1所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述双区水循环机构包括活塞块(31)、第一进水口(32)、第二进水口(33)和拉簧(34)，所述活塞块(31)滑动安装在循环水箱(3)内部中心处，所述循环水箱(3)的内部中心横向构成一个抽水腔，所述第一进水口(32)开设在所述抽水腔前部的两侧，所述第二进水口(33)开设在抽水腔背面的两侧，所述第一进水口(32)和第二进水口(33)的内壁均固定安装有拉簧(34)，所述第一进水口(32)靠近抽水腔的一侧与第二进水口(33)远离抽水腔的一侧均插接配合有密封块(35)，所述拉簧(34)的另一端与密封块(35)固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述驱动速度同步驱动机构包括防护侧罩(21)、齿轮架(211)、限位轴(212)、驱动轴(213)、第一斜齿(2131)、第二斜齿(2132)、从动组件以及变速组件，所述防护侧罩(21)固定安装在直线电机动子(2)的前侧，所述齿轮架(211)固定安装在防护侧罩(21)内壁上，所述限位轴(212)固定安装在防护侧罩(21)内部中心处，所述驱动轴(213)转动安装在齿轮架(211)的内部，所述第一斜齿(2131)固定安装在驱动轴(213)的顶部，所述第二斜齿(2132)啮合在第一斜齿(2131)的顶部后侧，且与所述直线电机动子(2)的前侧转动配合，所述变速组件设置在直线电机动子(2)的前侧且与第一斜齿(2131)配合使用，所述从动组件用于将直线电机动子(2)的移动速度转换为驱动速度，变速组件用于放大转换后的转速。

4.根据权利要求3所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述往复转换机构包括旋转往复切换组件、驱动盘(22)、导向架(221)、驱动框(222)、推动架(223)、滑柱(224)和活塞杆(225)，所述驱动盘(22)设置在直线电机动子(2)顶部远离循环水箱(3)的一侧，所述滑柱(224)固定安装在驱动盘(22)顶部靠近循环水箱(3)的一侧，所述滑柱(224)与驱动框(222)滑动配合，所述驱动框(222)滑动安装在导向架(221)的内侧，所述导向架(221)固定安装在直线电机动子(2)顶部且位于驱动盘(22)的两侧，所述推动架(223)固定安装在驱动框(222)的顶部中心处，所述活塞杆(225)固定安装在推动架(223)靠近循环水箱(3)的一侧，所述活塞杆(225)靠近循环水箱(3)的一端贯穿循环水箱(3)并延伸至循环水箱(3)的内部与活塞块(31)固定安装，所述旋转往复切换组件设置在直线电机动子(2)前侧远离循环水箱(3)的一侧，且用于将横向的驱动轴线转换为纵向的驱动轴线。

5.根据权利要求4所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述变速组件包括变速齿轮一(214)、变速齿轮二(215)、变速齿轮三(216)、变速齿轮四(217)和第三斜齿(2171)，所述变速齿轮一(214)固定安装在第二斜齿(2132)的表面，所述变速齿轮二(215)转动安装在限位轴(212)的表面，所述变速齿轮三(216)固定安装在变速齿轮二(215)的背面且与变速齿轮一(214)啮合，所述变速齿轮四(217)转动安装在直线电机动子(2)的前侧且位于变速齿轮二(215)远离变速齿轮一(214)的一侧，所述变速齿轮四(217)与变速齿轮二(215)啮合，所述第三斜齿(2171)固定安装在变速齿轮四(217)的前侧。

6.根据权利要求5所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述旋转往复切换组件包括第四斜齿(2172)、稳固架(2173)、从动轴(2174)、皮带齿轮一(2175)、传动皮带(2176)和皮带齿轮二(2177)，所述第四斜齿(2172)啮合在第三斜齿(2171)的顶部，所述稳固架(2173)固定安装在直线电机动子(2)的前侧且位于变速齿轮四(217)的顶部，所述从动轴(2174)转动安装在稳固架(2173)的内部，所述皮带齿轮一(2175)固定安装在从动轴(2174)的顶部，所述传动皮带(2176)套设在皮带齿轮一(2175)的表面，所述皮带齿轮二(2177)转动安装在直线电机动子(2)顶部远离循环水箱(3)的一侧，所述皮带齿轮二(2177)通过传动皮带(2176)与皮带齿轮一(2175)传动安装，所述皮带齿轮二(2177)的顶部与驱动盘(22)的底部固定安装。

7.根据权利要求1所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述循环水箱(3)顶部的前侧与后侧均固定镶嵌有半导体制冷片(5)，所述半导体制冷片(5)的冷面与循环水箱(3)的内壁接触。

8.根据权利要求1所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述多面同步导冷组件包括冷却管(47)、冷却块二(41)、冷却块三(42)、进水管(43)和回水管(44)，所述冷却块一(4)的两侧分别固定安装有冷却块二(41)和冷却块三(42)，所述冷却块一(4)、冷却块二(41)和冷却块三(42)的内部均开设有与冷却管(47)配合的槽口，且所述冷却管(47)贯穿冷却块二(41)、冷却块一(4)和冷却块三(42)形成一个冷却整体，所述进水管(43)一端与冷却管(47)连通，另一端贯穿直线电机动子(2)且与循环水箱(3)的前侧相连通，所述回水管(44)一端与冷却管(47)连通，另一端贯穿直线电机动子(2)且与循环水箱(3)的背面相连通。

9.根据权利要求3所述的一种具备动子冷却结构的直线电机，其特征在于：所述从动组件包括联动齿轮(2133)和联动齿板(2134)，所述联动齿轮(2133)固定安装在驱动轴(213)的底部，所述联动齿板(2134)固定安装在直线电机定子(1)靠近联动齿轮(2133)的一侧且与联动齿轮(2133)啮合。

技术总结本发明公开了一种具备动子冷却结构的直线电机，包括直线电机定子、滑动安装在直线电机定子顶部的直线电机动子、固定安装在直线电机动子顶部一侧的循环水箱、固定安装在直线电机动子内部的冷却块一、固定安装在冷却块一内壁顶部的若干组等距离横向分布的直线电机铁芯以及缠绕在直线电机铁芯表面的铜线圈，还包括双区水循环机构，设置在循环水箱的内部，且用于循环冷却，本发明能够通过移动速度进行散热速度的同步，能够多面散热同时利用驱动的移动量进行机械动能转换，节省能源，以解决现有的直线电机不能根据直线电机的运作速度进行协同降温；散热不及时，以及散热过度浪费能源；并且散热面积少，整体降温慢的问题。技术研发人员：王必安,吴粤昌,吴承基受保护的技术使用者：深圳市德迈机器人有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14