專利名稱：直線電機雙缸壓縮泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直線電機壓縮泵制造技術，屬于機械制造技術領域。
背景技術：
壓縮泵是目前機械行業中使用最為普遍的一種通用機械。常用的 壓縮泵包括有往復式、旋轉式、渦旋式等多種結構形式，其中，又以 往復式應用最廣。傳統的往復式壓縮泵的驅動都是使用旋轉電機，由 旋轉電機將旋轉運動通過一套機械系統將其轉化成直線運動。這一轉 化過程，不僅要消耗一部分能量，同時也增加了壓縮泵的制造成本。近年來，通過直線電機來驅動壓縮泵的技術已經日漸成熟，并發揮了其高效率、控制靈活、結構簡單等優點。特別是日、韓以及歐美的一些國家都已經將其成功地應用于工業生產，而中國尚處于起步階段，目前尚無應用先例。然而，縱觀目前國外生產的直線壓縮泵，以及所申請的相關專利，通常也還均采用單汽缸或單活塞的壓縮結構，這種單活塞的壓縮泵只能實現單向壓縮，因而它不僅損失了一個作功動作，而且由于壓縮過程中的吸氣和壓縮過程的力學特性是不同的，而直線電機的雙向運動所輸出的力又是平衡的，因此，久而久之，極易造成直線電機零部件的損壞，并直接影響到直線電機壓縮泵的使用 ，人壽口卩o發明內容-鑒于上述存在的問題，本發明的目的是提供一種構思新穎，結構 合理、緊湊，工作效率高、使用壽命長的直線電機雙缸壓縮泵。為實現上述目的，本發明采取了以下技術方案 本發明所述的直線電機雙缸壓縮泵，是在壓縮泵內設置了新型的 雙定子直線電機和與之相配的雙汽缸結構。直線電機采用動磁式直線 電機，并由定子、繞組線圈、活塞組成；雙定子直線電機的定子數 量采用2的N倍數，活塞上設置有硅鋼片，每個硅鋼片之間嵌有一 個永磁磁鋼。當電機定子線圈通以交流電時，在電機定子產生一個振 蕩磁場，推動永磁磁鋼及活塞往復振蕩做相對運動，從而實現其壓縮 功能。經過上述設計后的直線電機雙缸壓縮泵，結構合理、緊湊，體積 小，工作效率高、使用壽命長，它不僅可以用作空調、冰箱等制冷設 備的壓縮機，而且可廣泛用于泵類設備及化工、制藥、航天、航空等 各個領域。
圖l為本發明的整體結構示意圖。 圖2為本發明的定子及磁鋼排列的截面示意圖。 圖3為本發明的磁路走線示意圖。 圖4為本發明的磁鋼及內硅鋼片的尺寸設計示意圖。 其中l一進氣口 2—出氣口 3—進氣閥 4一出氣閥 5—氣 缸6—氣缸體7—左繞組 8—左定子 9一連接螺桿 IO—右定子 11—右繞組 12—永磁磁鋼 13—彈簧 14一活塞 15—螺栓 16—減震彈簧 17—外殼 18—內硅鋼片
具體實施例方式本發明所述的直線電機雙缸壓縮泵，包括有進氣口 1、出氣口2、 進氣閥3、出氣閥4、氣缸5、氣缸體6、左繞組7、左定子8、連接 螺桿9、右定子10、右繞組11、永磁磁鋼12、彈簧13、活塞14、螺 栓15、減震彈簧16、外殼17、內硅鋼片18;左右氣缸體通過連接螺 桿9連接，構成一整體。設置于氣缸體6內的氣缸5成左右對稱分布； 左定子8與右定子IO沿圓周均勻分布，并嵌入在氣缸體6中。在左 定子8和右定子10中，分別繞有左繞組7和右繞組11;進氣口 1、 出氣口 2和進氣閥3、出氣閥4呈對稱分布，并設置于氣缸5的兩邊， 進出氣閥與壓縮空間相通，構成了一個完整的進出氣系統。設置于左 右氣缸的中間的活塞14上，嵌有永磁磁鋼12和內硅鋼片18;永磁 磁鋼12與左定子8和右定子10成對應分布排列，永磁磁鋼12的N、 S極呈交替排列，設置在相鄰的內硅鋼片18中間。活塞14與氣缸5 之間，通過彈簧支架13支撐定位，其彈性與活塞的自然彈性系數及 直線電機的操作頻率相匹配。氣缸體6通過螺栓15減震彈簧16與外 殼17相連接。沿汽缸體6圓周均勻分布設置的左定子8與右定子10，，其個數 為2的N的倍數，設置于活塞14上永磁磁鋼12的截面寬度Hl以及 內硅鋼片18的截面寬度H2由永磁磁鋼12的厚度L決定，內硅鋼片 18的截面寬度H2還與定子8的軸線截面高度相對應，以保證磁感應 的最佳利用。永磁磁鋼12為矩形結構，內硅鋼片18為梯形結構。定子齒部向內包裹，用以嵌入電樞繞組，同時增大磁路面積。本發明所述的直線電機雙缸壓縮泵的工作過程是這樣來實現的 根據附圖1，左繞組7與右繞組11的線圈線頭為頭尾相連，使得電流方向相反，從而使左定子8右定子10產生方向相反的感應磁場，這種繞線方式與永磁磁鋼12的N、 S極相匹配，使得左定子8、 右定子10在通上交流電時能驅動磁鋼在軸線方向上做同一方向的運 動。根據附圖2圓周方向上的相鄰繞組的線圈線頭為頭尾相連，這樣 保證了同一軸截面上的定子能夠產生同永磁磁鋼12相匹配的感應磁 場。活塞14與永磁磁鋼12固定為一體在變化的感應磁場驅動下做往 復振蕩運動。當活塞14向左運動時，左邊的進氣閥3與右邊的出氣 閥4關閉、左邊的出氣閥4與右邊的進氣閥3打開，左氣缸壓縮氣體， 右氣缸吸氣。當活塞14向右運動時，左邊的進氣閥3與右邊的出氣 閥4打開，左邊的出氣閥4與右進氣閥3關閉、右邊氣缸壓縮氣體， 左氣缸吸氣。如此周而復始，就實現了壓縮泵的壓縮功能。本發明所述的直線電機雙缸壓縮泵，結構緊湊、合理，體積小， 安裝、使用方便。其樣機經測試，其工作效率與單缸壓縮泵相比，提 高了一倍以上，而其使用壽命提高了 50%以上，它不僅可以用作空調、 冰箱等制冷設備的壓縮機，而且可廣泛用于泵類設備及化工、制藥、 航天、航空等各個領域。
權利要求
1、一種直線電機雙缸壓縮泵，包括有進氣口(1)、出氣口(2)、進氣閥(3)、出氣閥(4)、氣缸(5)、氣缸體(6)、左繞組(7)、左定子(8)、連接螺桿(9)、右定子(10)、右繞組(11)、永磁磁鋼(12)、彈簧(13)、活塞(14)、螺栓(15)、減震彈簧(16)、外殼(17)、內硅鋼片(18)；左右氣缸體通過連接螺桿(9)連接，構成一整體，其特征是所述的設置于氣缸體(6)內的氣缸(5)成左右對稱分布；左定子(8)與右定子(10)沿圓周均勻分布，并嵌入在氣缸體(6)中，在左定子(8)和右定子(10)中，分別繞有左繞組(7)和右繞組(11)；進氣口(1)、出氣口(2)和進氣閥(3)、出氣閥(4)呈對稱分布，并設置于氣缸(5)的兩邊，進出氣閥與壓縮空間相通，構成了一個完整的進出氣系統。
2、 根據權利要求1所述的直線電機雙缸壓縮泵，其特征是所述的設置于左右氣缸的中間的活塞(14)上，嵌有永磁磁鋼(12)和內 硅鋼片(18)，永磁磁鋼(12)與左定子(8)和右定子(10)成對應 分布排列，永磁磁鋼(12)的N、 S極呈交替排列，設置在相鄰的內 硅鋼片(18)中間。。
3、 根據權利要求1所述的直線電機雙缸壓縮泵，其特征是所述 的汽缸體(6)圓周均勻分布設置的左定子(8)與右定子(10)，其 個數為2的N的倍數。
4、 根據權利要求1所述的直線電機雙缸壓縮泵，其特征是所述 的永磁磁鋼(12)為矩形結構，內硅鋼片(18)為梯形結構。
全文摘要
本發明所述的直線電機雙缸壓縮泵，是在壓縮泵內設置了新型的雙定子直線電機和與之相配的雙汽缸結構。直線電機采用動磁式直線電機，并由定子、繞組線圈、活塞組成；雙定子直線電機的定子數量采用2的N倍數，活塞上設置有硅鋼片，每個硅鋼片之間嵌有一個永磁磁鋼。當電機定子線圈通以交流電時，在電機定子產生一個振蕩磁場，推動永磁磁鋼及活塞往復振蕩做相對運動，從而實現其壓縮功能。經過上述設計后的直線電機雙缸壓縮泵，結構合理、緊湊，體積小，工作效率高、使用壽命長，它不僅可以用作空調、冰箱等制冷設備的壓縮機，而且可廣泛用于泵類設備及化工、制藥、航天、航空等各個領域。
文檔編號F04B53/14GK101240793SQ20081006115
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月14日 優先權日2008年3月14日
發明者劉新春, 董林海 申請人:劉新春