本實用新型涉及壓縮機技術領域,具體而言,涉及一種直線電機和直線壓縮機。
背景技術:
振蕩式直線電機依靠諧振彈簧儲存和釋放能量,當電機運行在諧振頻率時,效率最高。將這種電機應用在壓縮機上,就是直線壓縮機。直線壓縮機具有損耗低、效率高的特點。在直線電機和直線壓縮機的開發過程中,諧振彈簧的設計和加工是至關重要的一個環節,諧振彈簧質量的好壞直接影響直線電機和直線壓縮機的性能和壽命。
但諧振彈簧存在如下問題:
1、諧振彈簧設計難度大,設計成本高;
2、諧振彈簧的加工精度要求較高,因此加工難度和成本較高;
3、由于一臺直線電機往往需要使用多個諧振彈簧,因此導致諧振彈簧的裝配難度大,如果同心度不能滿足要求,就容易產生側向力,導致運動部件組件磨損,縮短運動部件組件的使用壽命。
技術實現要素:
本實用新型實施例中提供一種直線電機和直線壓縮機,結構簡單,設計和加工成本低,裝配難度低。
為實現上述目的,本實用新型實施例提供一種直線電機,包括機座和滑動設置在機座上的運動部件,運動部件的兩端分別設置有第一磁體和第二磁體,機座上分別設置有第三磁體和第四磁體,第一磁體和第三磁體相對設置,第二磁體和第四磁體相對設置,第一磁體和第三磁體的相對端極性相同,第二磁體和第四磁體的相對端極性相同。
作為優選,第三磁體和第四磁體通過支架固定設置在機座上。
作為優選,支架滑動設置在機座上,通過移動支架來改變第三磁體和第四磁體與第一磁體和第二磁體之間的距離。
作為優選,第三磁體可伸縮地設置在支架上。
作為優選,直線電機還包括定子,定子固定設置在機座上,運動部件滑動設置在定子上,且運動部件與定子的滑動配合部位填充有潤滑油。
作為優選,第一磁體、第二磁體、第三磁體和第四磁體均為永磁體。
作為優選,第一磁體、第二磁體、第三磁體和第四磁體位于同一中心軸線上。
作為優選,第一磁體、第二磁體、第三磁體和第四磁體均為圓盤狀。
作為優選,第一磁體的端面積大于第三磁體的端面積,第二磁體的端面積大于第四磁體的端面積。
根據本實用新型的另一方面,提供了一種直線壓縮機,包括直線電機,該直線電機為上述的直線電機。
應用本實用新型的技術方案,直線電機包括機座和滑動設置在機座上的運動部件,運動部件的兩端分別設置有第一磁體和第二磁體,機座上分別設置有第三磁體和第四磁體,第一磁體和第三磁體相對設置,第二磁體和第四磁體相對設置,第一磁體和第三磁體的相對端極性相同,第二磁體和第四磁體的相對端極性相同。在直線電機工作的過程中,由于第一磁體和第三磁體相對設置且極性相同,因此可以產生斥力,同理,第二磁體和第四磁體之間也可以產生斥力,當直線電機的運動部件向第三磁體運動時,第二磁體和第四磁體之間的距離增大,其斥力減小,第一磁體和第三磁體之間的距離減小,其斥力增大,運動部件受到磁體所帶來的合力朝向第四磁體;當直線電機的運動部件向第四磁體運動時,第一磁體和第三磁體之間的距離增大,其斥力減小,第二磁體和第四磁體之間的距離減小,其斥力增大,運動部件受到磁體所帶來的合力朝向第三磁體,從而能夠將動能儲存為磁能,然后將磁能轉化為動能,實現運動部件的往復運動。在此過程中,由于無需諧振彈簧,且第一磁體和第三磁體之間不相接觸,第二磁體和第四磁體之間不相接觸,因此對加工精度的要求較低,可以降低設計難度和加工難度,降低加工成本,裝配精度要求也較低,結構簡單,工作可靠。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構成本申請的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1是本實用新型實施例的直線電機的結構示意圖。
附圖標記說明:1、第一磁體;2、第二磁體;3、第三磁體;4、第四磁體;5、機座;6、運動部件;7、支架。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述,但不作為對本實用新型的限定。
參見圖1所示,根據本實用新型的實施例,直線電機包括機座5和滑動設置在機座5上的運動部件6,運動部件6的兩端分別設置有第一磁體1和第二磁體2,機座5上分別設置有第三磁體3和第四磁體4,第一磁體1和第三磁體3相對設置,第二磁體2和第四磁體4相對設置,第一磁體1和第三磁體3的相對端極性相同,第二磁體2和第四磁體4的相對端極性相同。
具體而言,在本實施例中,第一磁體1和第二磁體2固定安裝在運動部件的兩端,第一磁體1和第三磁體3之間的間距較小,第二磁體2和第四磁體4之間的間距較小,第一磁體1和第三磁體3的相對端都是N或S極,第二磁體2和第四磁體4的相對端都是N或S極,使得它們成對之間可以產生相互排斥的作用力。
第一磁體1、第二磁體2、第三磁體3和第四磁體4的數量均可以為多個,為了保證受力均衡,四個磁體應該成組設置,具體的設置位置和設置個數可以根據實際設計需要以及壓縮機的結構進行靈活選擇。
在直線電機工作的過程中,由于第一磁體1和第三磁體3相對設置且極性相同,因此可以產生斥力,同理,第二磁體2和第四磁體4之間也可以產生斥力,當直線電機的運動部件6向第三磁體3運動時,第二磁體2和第四磁體4之間的距離增大,其斥力減小,第一磁體1和第三磁體3之間的距離減小,其斥力增大,運動部件6受到磁體所帶來的合力朝向第四磁體4;當直線電機的運動部件6向第四磁體4運動時,第一磁體1和第三磁體3之間的距離增大,其斥力減小,第二磁體2和第四磁體4之間的距離減小,其斥力增大,運動部件6受到磁體所帶來的合力朝向第三磁體3。通過上述方式能夠將動能儲存為磁能,然后將磁能轉化為動能,從而起到與諧振彈簧相同的作用,方便地實現運動部件6的往復運動。
在此過程中,由于無需諧振彈簧,且第一磁體1和第三磁體3之間不相接觸,第二磁體2和第四磁體4之間不相接觸,因此對加工精度的要求較低,可以降低設計難度和加工難度,降低加工成本,裝配精度要求也較低,結構簡單,工作可靠。
由于取消了諧振彈簧,也相應消除了通過諧振彈簧進行機械連接所帶來的弊端,減少了能量損耗,提高了能量利用率。
此外,通過磁體產生斥力來形成往復運動作用力,中間無需連接件,可以有效節約空間,使得整體結構更加緊湊。
第三磁體3和第四磁體4通過支架7固定設置在機座5上,支架滑動設置在機座5上,可以通過移動支架來改變第三磁體和第四磁體與第一磁體和第二磁體之間的距離。基于加工和安裝誤差的原因,以及提高直線電機中第三磁體3和第四磁體4對運動部件安裝的適應性,因此通過移動支架來改變第三磁體和第四磁體與第一磁體和第二磁體之間的距離,能夠根據需要調整兩者之間的間距,使得第三磁體和第四磁體與第一磁體和第二磁體之間的距離能夠使運動部件的運動性能達到最優。
在進行支架位置調節時,機座5上可以設置有伸縮缸,第三磁體3所在的支架7固定設置在伸縮缸的伸縮端。通過控制伸縮缸的伸出度,可以方便地對第三磁體3和第四磁體4之間的間距進行調節。當然,該伸縮缸也可以通過其他的伸縮機構例如推桿或者螺桿等機構來實現。
第三磁體3也可以可伸縮地設置在支架7上,然后通過調節第三磁體3的伸出度來調整第三磁體3和第四磁體4之間的間距。
優選地,在本實施例中,直線電機還包括定子,定子固定設置在機座上,運動部件滑動設置在定子上,且運動部件與定子的滑動配合部位填充有潤滑油。通過定子與運動部件6的滑動配合,可以保證運動部件6的運動方向準確,提高運動部件6的運動性能。由于兩者之間的配合位置處填充有潤滑油,因此可以實現兩者滑動配合時的無損運動,延長定子和運動部件6的使用壽命。
優選地,第一磁體1、第二磁體2、第三磁體3和第四磁體4均為永磁體。永磁體的磁性較強,而且磁穩定性好,無需接入電源等,安全性能高,工作性能穩定可靠。當然,這些磁體也可以為電磁體,也是可以實現本實用新型的方案的。
優選地,第一磁體1、第二磁體2、第三磁體3和第四磁體4位于同一中心軸線上,能夠保證相互之間的磁斥力不會跑偏,提高運動部件的受力均衡性,避免產生側向力,有效保護運動部件。
第一磁體1、第二磁體2、第三磁體3和第四磁體4可以均為圓盤狀,不僅可以便于加工,而且能夠使成對的磁體之間具有更加平衡的磁斥作用力。當然,這些磁體也可以設計為矩形或者是橢圓形等其他形狀的結構。
優選地,第一磁體1的端面積大于第三磁體3的端面積,第二磁體2的端面積大于第四磁體4的端面積,如此一來,即使運動部件在運動過程中發生局部跑偏,也可以保證運動部件6兩端的受力基本保持一條直線,不會產生側向分離,避免運動部件運動時由于受到側向分力而發生磨損。
在設計分析時,可以將這四個永磁體等效成諧振彈簧,永磁體的大小、厚度、對應側兩組永磁體之間的靜態距離等都需要根據所設計的電機性能指標進行相應調整,本技術領域的相關人員應該很容易理解,在這里將不做詳細說明。
根據本實用新型的實施例,直線壓縮機包括直線電機,該直線電機為上述的直線電機。
當然,以上是本實用新型的優選實施方式。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型基本原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。