无铁芯直线电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种无铁芯直线电机。

背景技术：

直线电动机的特点在于直接产生直线运动，与间接产生直线运动的“旋转电动机，滚动丝杠”相比，其优点是：(1)无机械接触；(2)结构简单，体积小，通过以最少的零部件数量来实现直线驱动，而且这仅仅是只存在一个运动的部件；(3)运行的行程在理论上是不受任何限制的，而且其性能不会因为其行程的大小改变而受到影响；(4)其运转可以提供很宽的转速运行范围，其涵盖包括从每秒几微米到数米，特别是在高速状态下是其一个突出的优点；(5)加速度很大，最大可达10g；(6)运动平稳，这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外，没有其它机械连接或转换装置的缘故；(7)精度和重复精度高，因为消除了影响精度的中间环节，系统的精度取决于位置检测元件，有合适的反馈装置可达亚微米级；(8)维护简单，由于部件少，运动时无机械接触，从而大大降低了零部件的磨损，只需很少甚至无需维护，使用寿命更长。然而现有无铁芯直线电机发热量大，固定在工作台底部的电机动子是高发热部件，安装位置不利于自然散热，对机床的恒温控制造成很大挑战。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型目的在于是提供一种能够对动子进行快速高效散热的无铁芯直线电机，利用双流向冷媒流体携带热量方式散热可以使动子得到均匀降温，不仅可以利于使用本实用新型的机床的恒温控制，同时保证动子本身的温度均匀，避免局部温度过高对电机内部造成损坏。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：无铁芯直线电机，包括散热组件、载物板、C字形动子、L字形定子和底座，所述散热组件包括冷媒流体储存箱、制冷器、微型泵、C字形散热板，所述C字形散热板内设有第一换热管和第二换热管，所述第一换热管的内壁上和所述第二换热管的内壁上均设有扰流片，所述第一换热管和所述第二换热管均为U字形换热管且所述第一换热管和所述第二换热管相邻；所述微型泵的低温冷媒流体流出端分别与所述第一换热管的低温冷媒流体流入端和所述第二换热管的低温冷媒流入端流体导通连接，所述第一换热管的高温冷媒流体流出端和所述第二换热管的高温冷媒流体流出端分别与所述制冷器的高温冷媒流体流入端流体导通连接，所述制冷器的低温冷媒流体流出端与所述冷媒流体储存箱的低温冷媒流体流入端流体导通连接，所述冷媒流体储存箱的低温冷媒流体流出端与微型泵的低温冷媒流体流入端流体导通连接；所述第一换热管内冷媒流体的流动方向与所述第二换热管内冷媒流体的方向相反；所述载物板设在所述C字形散热板的上方且与所述C字形散热板连接，所述C字形散热板设在所述C字形动子上方且套在所述C字形动子上，所述C字形动子设在所述L字形定子上方且所述C字形动子的开口处套在所述L字形定子的纵向端上，所述L字形定子设在所述底座上方且与所述底座连接。

上述无铁芯直线电机，所述微型泵为PHW系列微型泵中的一种。

上述无铁芯直线电机，所述载物板与所述C字形散热板之间设有隔热板，所述隔热板与所述载物板固定连接，所述隔热板与所述C字形散热板连接。

上述无铁芯直线电机，所述制冷器、所述低温冷媒流体储存箱和所述微型泵分别安装在所述载物板的下板面上。

上述无铁芯直线电机，所述C字形散热板包括外C字形导热板和内C字形导热板，所述外C字形导热板的内壁上或/和所述内C字形导热板的外壁上均设有冷媒流体流通槽，所述冷媒流体流通槽的内壁上设有所述扰流片，所述外C字形导热板套在所述内C字形导热板上且与所述内C字形导热板固定连接，所述冷媒流体流通槽与所述外C字形导热板和所述内C字形导热板围成所述第一换热管和所述第二换热管。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型利用双流向冷媒流体携带热量的散热方式可以实现动子均匀降温，而在换热管内设置扰流片可以提高冷媒流体换热效率，不仅有利于对直线电机内部的保护，还有利于使用本实用新型的机床的恒温控制，同时还能够减少能耗。

附图说明

图1为本实用新型无铁芯直线电机的结构示意图；

图2为本实用新型无铁芯直线电机的C字形散热板的结构示意图；

图3为本实用新型无铁芯直线电机的C字形散热板的另一个视向结构示意图。

图中：1-载物板；2-L字形定子；3-C字形动子；4-底座；5-C字形散热板；6-冷媒流体储存箱；7-微型泵；8-制冷器；9-隔热板；10-内C字形导热板；11-外C字形导热板；12-冷媒流体流通槽；13-第一换热管；14-第二换热管；15-扰流片。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1和图3所示，本实用新型无铁芯直线电机，包括散热组件、载物板1、C字形动子3、L字形定子2和底座4，所述散热组件包括冷媒流体储存箱6、制冷器8、微型泵7、C字形散热板5，所述C字形散热板5内设有第一换热管13和第二换热管14，所述第一换热管13的内壁上和所述第二换热管14的内壁上均设有扰流片15，所述第一换热管13和所述第二换热管14均为U字形换热管且所述第一换热管13和所述第二换热管14相邻；所述微型泵7的低温冷媒流体流出端分别与所述第一换热管13的低温冷媒流体流入端和所述第二换热管14的低温冷媒流入端流体导通连接，所述第一换热管13的高温冷媒流体流出端和所述第二换热管14的高温冷媒流体流出端分别与所述制冷器8的高温冷媒流体流入端流体导通连接，所述制冷器8的低温冷媒流体流出端与所述冷媒流体储存箱6的低温冷媒流体流入端流体导通连接，所述冷媒流体储存箱6的低温冷媒流体流出端与微型泵7的低温冷媒流体流入端流体导通连接；所述第一换热管13内冷媒流体的流动方向与所述第二换热管14内冷媒流体的方向相反；所述载物板1设在所述C字形散热板5的上方且与所述C字形散热板5连接，所述C字形散热板5设在所述C字形动子3上方且套在所述C字形动子3上，所述C字形动子3设在所述L字形定子2上方且所述C字形动子3的开口处套在所述L字形定子2的纵向端上，所述L字形定子2设在所述底座4上方且与所述底座4连接。其中，所述微型泵7为PHW系列微型泵7中的一种。

为了减少所述C字形散热板5向所述载物板1传递的热量，本实施例中，在所述载物板1与所述C字形散热板5之间设有隔热板9，并将所述隔热板9与所述载物板1固定连接，所述隔热板9与所述C字形散热板5连接。

同时为了提高设备使用的便捷性，避免所述载物板1在所述C字形动子3驱动下运动过程中连接所述微型泵7、所述C字形散热板5和所述制冷器8的导管出现脱落，本实施例中，将所述制冷器8、所述低温冷媒流体储存箱6和所述微型泵7分别安装在所述载物板1的下板面上。

为了方便所述C字形散热板5的加工制造，本实施例中，如图2和图3所示，所述C字形散热板5包括外C字形导热板11和内C字形导热板10，所述外C字形导热板11的内壁上和所述内C字形导热板10的外壁上均设有冷媒流体流通槽12，所述冷媒流体流通槽12的内壁上设有所述扰流片15，所述外C字形导热板11套在所述内C字形导热板10上且与所述内C字形导热板10固定连接，所述冷媒流体流通槽12与所述外C字形导热板11和所述内C字形导热板10围成所述第一换热管13和所述第二换热管14。

使用本实用新型时，在开机一段时间后，开启所述制冷器8和所述微型泵7，此时所述微型泵7将所述冷媒流体储存箱6内存储的低温冷媒流体泵入所述C字形散热板5的所述第一换热管13和所述第二换热管14内，低温冷媒流体从所述第一换热管13和所述第二换热管14内流过时吸收所述C字形动子3传过来的热量变为高温冷媒流体，高温冷媒流体通过所述制冷器8降温变成低温冷媒流体后流入所述冷媒流体储存箱6内备用。由于整个散热降温过程中所述第一换热管13的冷媒流体流动方向和所述第二换热管14内冷媒流体流动方向相反，从而可以使所述C字形动子3整体均匀降温，而采用半包覆式的装配形式，不仅可以利用所述C字形散热板5对所述C字形动子3进行最大能力的散热降温，同时保证所述C字形动子3正常的运转。由于对所述C字形动子3产生的热量及时高效地散热，从而降低甚至消除所述C字形动子3的热量对使用本实用新型的机床恒温控制的影响。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。