基于直线电机驱动的双作用双级传动增压装置
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基于直线电机驱动的新型并联式增压装置
了单 向阀 ｉｊｋ和 ｌ ，， 。液 压缸 排 出液 体后 至 执行装 置 使 其工作。 当 直线 电机 的初 级 三 相 绕 组 通 入 三 相 正 弦 电流 后 ， 电磁推 力 的作 用 下 ， 级 开始 向右 做 直线 运 动 ， 在 次 在增 力 铰杆 的作用 下 ， 两端 液压 缸 活塞将 向外 侧运 动 。
能 、 能耗 、 低 低磨 损 、 安全 舒适 等 。 统 的液压 缸驱 动 由 传
于存在 噪声 、 损 、 漏等 污染 原 因而成 为 了其发 展方 磨 泄 向的瓶 颈 。 于 以上原 因 ， 基 作者设 计 出了一种具 有 高低
压转 换功 能 的基 于直 线 电机驱 动 的新型并 联式 增压 装
柏
青， 等
基 于 直 线 电 机 驱 动 的 新 型 并 联 式 增 压 装 置
闭 ， 顺序 阀 ｍ 和 ｎ会 自动 打 开 ， 压缸 大腔 液体 经相 而 液
应顺序 阀流 回油 箱 ， 实现 卸 荷 。 压 缸小 腔通 过单 向 阀 液 ｉ １ 出高 压小 流 量液 体进 入 执 行装 置 ， 执行 元 件 和 排 使 获得所 需 的输 出力 。 当铰 杆 过临 界点后 ， 端液 压缸 活 两
对 复 合 传 动 绿 色化 设 计 的 一 种 尝 试 。
关
键
词： 直线 电机 ； 杆 ； 级 压 力 ； 压 ； 铰 双 增 并联
中 图分 类 号 ： Ｍ ３ ９ ４ Ｔ ５．
文 献标 志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ５２ ９ （０ ７０ —０ ４０ １０ —８ ５２ ０ ） ５０ ６— ３
线 电机 的初级 三 相 绕组 中通 入 三相 正 弦 电流后 ， 产 会 生行 波磁 场 。 次级 在行 波磁 场切 割 下 ， 出现感 应 电动 将 势并 产生 电流 。次级 上 的 电流 和行波 磁场 相互作 用 下 便 产生 电磁 推力 ， 初级 固定 不 动的条 件下 ， 在 次级 会顺 着 行波 磁 场运 动 的方 向做 直 线运 动 。工作 原 理 如 图 １
新型直线电机驱动的双级液压增压装置
轻 Ｉ 枕械
Ｌｉｈｔ ｎ ｕ ｔ ｇ ｄ ｓｒ Ｉ ｙＭ ａ ｈｎ ｒ做直 线运动 。同时 ， 斜楔 的作 用下 ， 过驱 动滚轮 的 在 通
ａ —— 斜 楔角 ；
— —
中介作 用 ， 压缸 活塞 将 向上 运 动 。 时 ， 向 阀ｃ和ｄ 液 此 单 向外排 出低 压油液 ， 低压液 体 的作 用 下 ， 在 执行 元件将
１ 工 作 原 理
腔 内安装 有复位 弹簧 。其 中斜 楔作 为正交 增力 机构起 到力 传递 、 放大 的作用 。该 增压 装置 有高 、 低压 两级输 出， 液压缸 中 的活塞 呈阶梯 状结 构 ， 直径 部分 为大腔 大
文 中采用 了双 边型直 线 电机 ＿ ， ３ 与旋转 电机 一样 ， ］ 直 线 电机 的初 级三 相 绕组 中通 入三 相 正 弦 电流后 ， 会 产生行 波磁 场 。 次级绕 组 在行波 磁场 切割下 ， 出现感 将
快 速趋 近工作 部位 。 一旦 执行元 件遇 到负 载 ， 系统 压力 升 高 ， 向 阀Ｃ 单 便会 自动关 闭 ， 而顺 序 阀ｅ 自动 打开 ， 会
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第 ２ ６卷 第 １期 ２０ ０ ８年 ２月
轻 Ｉ枕 槭
Ｌｉ ｈｔＩ ｄ ｓ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎｅ ｙ ｇ ｎ ｕ ｔｙ ｃｉ ｒ
Ｖｏ１ ２ ｏ １ ． ６Ｎ ．
Ｆ ｂ ２ ０ ｅ ． ０ ８
［ 设备 ・ 材料 ・ 方法］ 新 新 新
的 输 出流 量 与输 出力 进 行 了分 析计 算 ， 出 了相 应 的 计 算 公式 。该 装 置 以直 线 电机 为动 力 源 ， 给 以斜 楔 作 为 媒 介 ， 增压 效 果 好 ， 轻 了油液 对 环 境 的 污染 。该 装置 技 术 功 能较 为 完善 ， 减 工作 效 率 显 著提 高 ， 对 复 合 传 动绿 色设 计 的一 种 尝试 。 是
基于直线电机驱动的复合传动增压装置
流 量 与 输 出 力 进 行 了分 析 计 算 ， 出 了相 应 的 计 算 式 。 装 置 实 现 了液 压 油 的封 闭 式 循 环 ， 轻 了 对 给 该 减 油 液 对 环 境 的 污 染 ， 术 功 能较 为 完善 ， 技 工作 效 率 显著 提 高 。
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基 于直线 电机驱动 的复合传 动增压 装置
口 柏 青 口 钟康 民
江苏 ２ ５ ２ １０ １ 苏州大学 机电工程学院
摘
要 ：介 绍 了一 种 新 型 的 基 于 直 线 电机 驱 动 的复 合 传 动 增 压 装 置 ， 系统 的 工 作 原 理 进 行 了分 析 ， 给 出 了工 作 对 并
收稿 日期 ：０ ７ １ ２ ０ 年 月
排 出高压 小 流 量 液体 进 入 执 行装 置 ， 执 行 元 件 获得 使
所 需 的输 出力 。 铰 杆 过 临 界 点 后 ， 压 缸 活 塞 将 向下 当 液 方 运 动 ， 向 阀 ０、 、ｃ 单 ６ 、ｄ吸 入 液 体 ， 成 一 次 工 作 循 完 环 。 过控 制 开 关 将直 线 电机 任 意两 相 的 电源线 对 换 通
需 要 通 过 任 何 中 间 转 换 机 构 的 新 颖 电 机 。 相 当 于 一 它
个 独 立 的 驱 动 元 件 ， 有 无 接 触 、 磨 损 、 声 低 、 度 具 无 噪 精 高 等 优 点 ， 以 说 是 一 种 “ 色 ” 传 动 技 术 ， 有 广 阔 可 绿 的 具
的应 用 和 发 展 前 景 。
当 直 线 电 机 的 初 级 三 相 绕 组 通 入 三 相 正 弦 电 流
１ 工 作原 理
本 文 中 介 绍 的 双 边 型 直 线 电 机 【 与 旋 转 电机 一 ”， 样 ， 初 级 三 相 绕 组 中通 入 三 相 正 弦 电 流 后 ， 产 生 行 其 会 波 磁场 。 级 在行 波 磁场 切 割下 ， 现感应 电动势 并产 次 出 生 电 流 。 级 上 的 电 流 和 行 波 磁 场 相 互 作 用 便 产 生 电 次 磁推 力 ， 初 级 固定不 动 的条 件下 ， 级会 顺 着行波 磁 在 次
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基 于直线 电机驱动 的复合传 动增压 装置
口 柏 青 口 钟康 民
江苏 ２ ５ ２ １０ １ 苏州大学 机电工程学院
摘
要 ：介 绍 了一 种 新 型 的 基 于 直 线 电机 驱 动 的复 合 传 动 增 压 装 置 ， 系统 的 工 作 原 理 进 行 了分 析 ， 给 出 了工 作 对 并
收稿 日期 ：０ ７ １ ２ ０ 年 月
排 出高压 小 流 量 液体 进 入 执 行装 置 ， 执 行 元 件 获得 使
所 需 的输 出力 。 铰 杆 过 临 界 点 后 ， 压 缸 活 塞 将 向下 当 液 方 运 动 ， 向 阀 ０、 、ｃ 单 ６ 、ｄ吸 入 液 体 ， 成 一 次 工 作 循 完 环 。 过控 制 开 关 将直 线 电机 任 意两 相 的 电源线 对 换 通
需 要 通 过 任 何 中 间 转 换 机 构 的 新 颖 电 机 。 相 当 于 一 它
个 独 立 的 驱 动 元 件 ， 有 无 接 触 、 磨 损 、 声 低 、 度 具 无 噪 精 高 等 优 点 ， 以 说 是 一 种 “ 色 ” 传 动 技 术 ， 有 广 阔 可 绿 的 具
的应 用 和 发 展 前 景 。
当 直 线 电 机 的 初 级 三 相 绕 组 通 入 三 相 正 弦 电 流
１ 工 作原 理
本 文 中 介 绍 的 双 边 型 直 线 电 机 【 与 旋 转 电机 一 ”， 样 ， 初 级 三 相 绕 组 中通 入 三 相 正 弦 电 流 后 ， 产 生 行 其 会 波 磁场 。 级 在行 波 磁场 切 割下 ， 现感应 电动势 并产 次 出 生 电 流 。 级 上 的 电 流 和 行 波 磁 场 相 互 作 用 便 产 生 电 次 磁推 力 ， 初 级 固定不 动 的条 件下 ， 级会 顺 着行波 磁 在 次
直线电机驱动的枉杆式双作用双级液压增压装置
浮动支点杠杆为媒介 ， 实现 了液压油 的封 闭循环 。 减轻 了油 液对环境 的污染。该装置技 术功 能较 为完善 ， 工作 效率显 著 提高， 是对 复合传 动绿 色化设计 的一种 尝试 。 关 键 词： 直线 电机 ； 双级 压力 ； 向作 用； 双 杠杆
文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５２ ９ （０ ８ ０ ０ ９ｏ １０ －８５ ２ ０ ）３０７ ＿ ３ 中 图分 类 号 ：Ｍ３ ９４ Ｔ ５ ．
ｉ ｄｉ ｎｂ ｅｌ ｅ ｒ ｏｏ．Ｉ ｈ ｓｇ ｏ ｆｃ ｏ ｒ ｓｒ ａ ｐｉ ｉｇｔｒｕｈ ｔｅｔ ｎｍｉｉ ｅ ｉ ｅｅ ．Ｔ ｅ ｎ ｓ ｒ ｅ ｙｔ ｎ ａ ｔ ｔ ａ ｏｄ ｅｅｔｆｐｅ ｕｅ ｍ ｌｙｎ ｏｇ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｍ ｄａ ｏ ｖｒ ｈ － ｖ ｈ ｉ ｍ ｒ ｆ ｓ ｆ ｈ ｒ ｓｎ ｆｌ ｓ ｅ ｃ ｓ ｉ ｕ ｔ ｎｏｆｕｄｏ ｃｏ ｐｉ ｅ ｉ ｅｒ ｉｇｔｅ ｎｉ ｎ ｎ ｏｌｔ ｎｃ ｕｅ ｙｔｅｏ ．Ａ ｎａｔ ｐ ｆ ｌ ｅ ｃ ｃ ｌ ｉ ｌ ｉ ｉｉａｃｍ ｌｈｄｗ ｔ ｄｃｅ ｎ ｖ ｏ ｍ ｔ ｌ ｉ ｓｄｂ ｉ ｓ ｔ ｍ ｔ ｏｄ ｒ ａｏ ｆ ｌｓ ｓ ｈ ｓ ａ ｈ ｅ ｒ ｅ ｐ ｕｏ ａ ｈ ｌ ａ ｅ ｏ
柏 青， 钟康 民
（ 苏州大学 机 电工程 学院，江苏 苏州 ２ ５２ ） １０ １
摘 要： 介绍 了 １种新型 的直线 电机 驱动的杠杆式双作 用双级 液压增压装 置 ， 系统的 工作原理进 行 了分析 ， 出了工 对 给
作原理 图， 并对 系统的输 出流量 与输 出力进行 了分析计算 ， 出了相 应的计算公 式。该装置 以直线 电机 作为动 力源 ， 给 以
Ｄｏ ｌ － ｃ ｉ ｇ Ｐｒ ｓｕｒ ｕｂ ｅ ａ ｔｎ ｅ ｓ ｅ Ａｍ ｐ ｉ ｅ ｔ ｌｆ ｒ ｗｉｈ Ｔｗｏ ｓｅ ｉ －ｔｐ Ｏｕｔ ｕｔ ｐ Ｈｙ ａ ｌｃ Ｐｒ ｓｕｒ ｓ ｄ ｏ ｖ ｒ ｉ ｅ ｎｅ ｒ Ｍ ｏ ｏ ｄｒ ｕ ｉ ｅ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｌｅ ｅ ｓＤｒｖ ｎ ｂｙ Ｌｉ ａ ｔｒ
文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５２ ９ （０ ８ ０ ０ ９ｏ １０ －８５ ２ ０ ）３０７ ＿ ３ 中 图分 类 号 ：Ｍ３ ９４ Ｔ ５ ．
ｉ ｄｉ ｎｂ ｅｌ ｅ ｒ ｏｏ．Ｉ ｈ ｓｇ ｏ ｆｃ ｏ ｒ ｓｒ ａ ｐｉ ｉｇｔｒｕｈ ｔｅｔ ｎｍｉｉ ｅ ｉ ｅｅ ．Ｔ ｅ ｎ ｓ ｒ ｅ ｙｔ ｎ ａ ｔ ｔ ａ ｏｄ ｅｅｔｆｐｅ ｕｅ ｍ ｌｙｎ ｏｇ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｍ ｄａ ｏ ｖｒ ｈ － ｖ ｈ ｉ ｍ ｒ ｆ ｓ ｆ ｈ ｒ ｓｎ ｆｌ ｓ ｅ ｃ ｓ ｉ ｕ ｔ ｎｏｆｕｄｏ ｃｏ ｐｉ ｅ ｉ ｅｒ ｉｇｔｅ ｎｉ ｎ ｎ ｏｌｔ ｎｃ ｕｅ ｙｔｅｏ ．Ａ ｎａｔ ｐ ｆ ｌ ｅ ｃ ｃ ｌ ｉ ｌ ｉ ｉｉａｃｍ ｌｈｄｗ ｔ ｄｃｅ ｎ ｖ ｏ ｍ ｔ ｌ ｉ ｓｄｂ ｉ ｓ ｔ ｍ ｔ ｏｄ ｒ ａｏ ｆ ｌｓ ｓ ｈ ｓ ａ ｈ ｅ ｒ ｅ ｐ ｕｏ ａ ｈ ｌ ａ ｅ ｏ
柏 青， 钟康 民
（ 苏州大学 机 电工程 学院，江苏 苏州 ２ ５２ ） １０ １
摘 要： 介绍 了 １种新型 的直线 电机 驱动的杠杆式双作 用双级 液压增压装 置 ， 系统的 工作原理进 行 了分析 ， 出了工 对 给
作原理 图， 并对 系统的输 出流量 与输 出力进行 了分析计算 ， 出了相 应的计算公 式。该装置 以直线 电机 作为动 力源 ， 给 以
Ｄｏ ｌ － ｃ ｉ ｇ Ｐｒ ｓｕｒ ｕｂ ｅ ａ ｔｎ ｅ ｓ ｅ Ａｍ ｐ ｉ ｅ ｔ ｌｆ ｒ ｗｉｈ Ｔｗｏ ｓｅ ｉ －ｔｐ Ｏｕｔ ｕｔ ｐ Ｈｙ ａ ｌｃ Ｐｒ ｓｕｒ ｓ ｄ ｏ ｖ ｒ ｉ ｅ ｎｅ ｒ Ｍ ｏ ｏ ｄｒ ｕ ｉ ｅ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｌｅ ｅ ｓＤｒｖ ｎ ｂｙ Ｌｉ ａ ｔｒ
直线电机驱动的二级增力压紧装置
有广阔的应用和发展前景。 目前人们对直线电机的研 究， 主要 集 中于 其 控 制 分 析机 制 的计 算 方 面 … ，而 对
于制造加工的应用则较少涉及。一般的力放大机构的 结构设计都利用 了杠 杆原理、 角度原理和面积原理 。 其中， 一维有长度效应 、 角度效应 、 凸轮以及铰链增力 效应等； 二维亦即面积效应 。通过综合 以上各种增力 与制造理念 日益深入人心的今天 ， 复合传 动增力技术 正受到人们愈来愈广 泛的关 注。基 于以上原因 ， 我们
ｗ ｒ ｉｇ ｐ ｎ ｉｌ ｇａ ｈ ｓ ｉｅ ． Ｓ ｍｅ ｏｒｓ ｏ ｄｎ ｍｅ ｈ ｎｃ ｃ ｌｕａｉ ｇ ｆｒ ｌｅ ｆ ｏ ｔｕ ｏｃ ａ ｄ ｏｃ ｏｋｎ ｒ ｃｐｅ ｒｐ ｉ ｉ ｇｖ ｎ ｏ ｃ ｒｅｐ ｎ ｉｇ ｃ ａ ｉｓ ａｃ ｌｔ ｏｍｕａ ｏ ｕｐ ｔ ｆｒｅ ｎ ｆｒｅ ｎ
（ 苏州大 学 机 电 程学院，江苏 苏州 ２ ５２ ） 工 １０ １
摘 要： 介绍 了 １种新型 的基 于直线电机 驱动的二 级增力压 紧装 置， 系统 的工作原理进 行 了分析 ， 对 并给 出了工作 原理
图。文 章对系 统的力学计算及其力 放大系 数给出 相应的计算公式。 了 该装置以 盏线电 机为动力源， 利用铰杆与斜楔的
Ｏ 概 论
紧装置 。该装置 以直线 电机为驱动源， 采用 铰杆与斜 楔２ 个正交放大机构 ， 进行输 出力 的放大 ， 结构紧凑、 易于设计 ， 技术性能较为完善 ， 并且利用铰杆与斜楔之 间的角度效应进行输 出力 的放大。对 于工程机械、 机
直 线 电机 是 １ 将 电能 直 接 转换 成 直 线 运 动 ， 种 而
中图分类号 ：Ｈ ｌ ；Ｍ ５ ． Ｔ ｌ２Ｔ ３９４
基于直线电机驱动的双级传动增压装置
生 电 磁 推 力 ， 初 级 固定 不 动 的 条 件 下 ， 级 会 顺 着 行 在 次
独 立 的 驱 动元 件 ， 有 无 接 触 、 磨 损 、 声 低 、 度 高 拥 无 噪 精 等 优 点 ， 以 说 是 一 种 绿 色 的 传 动 技 术 ， 有 广 阔 的 应 可 具 用和发 展前景 。 目前 人 们 对 直 线 电 机 的 研 究 ， 要 集 中 主
波 磁 场 运 动 的 方 向作 直 线 运 动 。 工作原 理 如 图１ 示 。 所
从 图 中 可 以 看 到 ， 增 压 装 置 主 要 是 由直 线 电 机 、 该
空行 程 阶段 能 提供 低 压 大流 量 液 体 ， 使执 行 元件 快 以 速到 达工作 位置 ； 是在 工作行 程 阶段 ， 据 负载 变化 二 根
对 系统 的输 出流 量 与 输 出力 进 行 了计 算 。 装 置 以 直 线 电机 作 为动 力 源 ， 该 实现 了液 压 油 的封 闭 式循 环 ， 轻 了油 液 对 环境 减
的 污染 ， 术 功 能较 为 完 善 ， 作 效 率 显 著 提 高 。 技 工 关键 词 ： 线 电 机 直 双 级压 力 输 出流 量 输 出压 力
需求商 ３ ｌ． ７ （ ５３ ０ ３
一
５ ７ ． ４ ７８ ５ １
３ ７ ３９ ４ ４ ５．
５ ３ ． ３ ６３ ９ ２
３ ．９ ） ８９ ％
（ ．２ ） ＋２ ４ ％
４ ６８ ４８ １１ ．
（ ３ ．３ ） 一 ７３ ％
４ ９ ． ４ ５８ ６ ５
供应商 ３ ２ ． ７ ９ｌ５ ０
径 部 分 为 小 腔 活 塞 。 压 缸 的 进 油 口 安 装 了 单 向 阀 ａ 液 、 ｂ 排 油 口 安 装 了 单 向 阀 ｃ ｄ 液 压 缸 排 出 液 体 后 至 执 。 、。
独 立 的 驱 动元 件 ， 有 无 接 触 、 磨 损 、 声 低 、 度 高 拥 无 噪 精 等 优 点 ， 以 说 是 一 种 绿 色 的 传 动 技 术 ， 有 广 阔 的 应 可 具 用和发 展前景 。 目前 人 们 对 直 线 电 机 的 研 究 ， 要 集 中 主
波 磁 场 运 动 的 方 向作 直 线 运 动 。 工作原 理 如 图１ 示 。 所
从 图 中 可 以 看 到 ， 增 压 装 置 主 要 是 由直 线 电 机 、 该
空行 程 阶段 能 提供 低 压 大流 量 液 体 ， 使执 行 元件 快 以 速到 达工作 位置 ； 是在 工作行 程 阶段 ， 据 负载 变化 二 根
对 系统 的输 出流 量 与 输 出力 进 行 了计 算 。 装 置 以 直 线 电机 作 为动 力 源 ， 该 实现 了液 压 油 的封 闭 式循 环 ， 轻 了油 液 对 环境 减
的 污染 ， 术 功 能较 为 完 善 ， 作 效 率 显 著 提 高 。 技 工 关键 词 ： 线 电 机 直 双 级压 力 输 出流 量 输 出压 力
需求商 ３ ｌ． ７ （ ５３ ０ ３
一
５ ７ ． ４ ７８ ５ １
３ ７ ３９ ４ ４ ５．
５ ３ ． ３ ６３ ９ ２
３ ．９ ） ８９ ％
（ ．２ ） ＋２ ４ ％
４ ６８ ４８ １１ ．
（ ３ ．３ ） 一 ７３ ％
４ ９ ． ４ ５８ ６ ５
供应商 ３ ２ ． ７ ９ｌ５ ０
径 部 分 为 小 腔 活 塞 。 压 缸 的 进 油 口 安 装 了 单 向 阀 ａ 液 、 ｂ 排 油 口 安 装 了 单 向 阀 ｃ ｄ 液 压 缸 排 出 液 体 后 至 执 。 、。
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Ｂ ＩＱ ｎ ， ＨＯ ａ ｇｍｉ Ａ ｉｇ Ｚ ＮＧ Ｋ ｎ — ｎ
（ 苏州大学 机电工程学院 ， 江苏 苏州 ２５２） １０ １
摘
要 ： 绍 了一种 新 型的基 于直线 电机 驱动 的 双作 用双级 传动 增 压装 置 ， 章对 系统 的 工作原 理进 行 介 文
了分析 ， 给出了相应的输 出流量与输 出压力的计算公 式。该装置以直线电机作为动力源， 实现 了液压油的封 闭式 循环 ， 减轻 了油液 对环境 的污 染 ， 术功 能较 为 完善 ， 技 工作 效率显 著提 高。
直线 电 机 次 级
液』 丘缸小腔活 塞
随着现代制造业的发展 ， 现代企业对液压传动技 术提出了更高的要求 ， 如高性能 ， 低能耗 ， 低磨损 ， 安全 舒适等。传统的液压缸驱动 由于存在噪声 、 磨损 、 泄漏
等污 染原 因成 为 了其 发 展 的瓶 颈 。基 于 以上 原 因 ， 我
地解 决这 一 问题 。
５ 结束 语
排出低压液体 ， 汇合后进入执行装置， 使执行元件快速 趋 近工 作部位 。通过控 制 开关将 直线 电机任 意两 相 的
的应用 和发 展前 景 。
动 势并 产生 电流 。次 级上 的 电流 和行 波磁场 相互 作用 下便 产 生 电磁推 力 ， 在初 级 固定 不 动 的条件 下 ， 次级会 顺 着行 波磁 场运 动 的方 向做直线 运 动 。
至 执 行 袋 置
工程上绝大多数工况对液压传动系统 的要求是 ：
生行 波磁 场 。次级 在 行 波 磁 场 切 割下 ， 出现感 应 电 将
直线 电机是 一种将 电能 直接转 换成 直线 运动 而不 需 要通 过 任何 中间转 换机 构 的新颖 电机 。它 相 当于 一 个独立 的驱 动元 件 ， 有无 接 触 、 磨损 、 拥 无 噪声低 、 精度 高等优 点 ， 以说 是 一种 “ 色” 可 绿 的传动 技术 ， 有广 阔 具
图 １ 工 作原 理 图
４
们设 计 出 了一 种新 型 的基 于直线 电机 驱 动 的双作 用双 级传 动增 压装 置 。与 单 纯 的 液 压传 动 相 比 ， 传 动 装 该 置 污染相 对较 小 ， 术性 能 较 为完善 ， 技 因而具 有较 好 的
应用 前景 。
２ 工作 原理
收稿 日期 ：０ ７０ —１ ２０ —３０ 。作者简介 ： 柏青（９ ２ ）男 ， １８ 一 ， 江苏苏州 人 ， 士研究 生 ， 硕 主要 研究方 向为复合传 动与机电液一体化技术 。
本文 采 用了 双边 型直 线 电机… 用 于 抵 消 直线 电 １， 机初级 与 次级之 间 的法 向吸 力 。与 旋 转 电机 一样 ， 直
，
低压及高压供油时活塞 的机械效率
４ 应 用场合
随着 制造 业 的绿 色 化 ， 代 企 业 越 来 越 重 视 液 压 现 系统 中的油 液挥 发 和泄 漏 造 成 的 空 气 与 环境 污染 ， 以 及液 压泵 高 速运 转 造 成 的 噪 声 污染 。 例 如 ， 几 年 来 近 组合 机 床滑 台呈 现 出 由液 压驱 动 向数控 伺 服驱 动发 展 的趋势 ， 继续 沿用 传统 的易于 油液 污染 的液 压 系统 ， 已 经 无法 满足 时代 的要 求 。采用 本 文 中的装 置 则能较 好
由图 中可 见 ， 系统 两 侧 的液 压缸 与 直线 电机呈 串 联式 布局 。直 线 电机 的次 级 与 液 压 缸 活 塞 串 联 在 一
起 。液 压 缸活 塞呈 双 向对 称 阶 梯 状结 构 ， 中大 直径 其
部分 为 大腔 活塞 ， 两端 小直 径部 分 为小 腔活 塞 。
工作 原理 图如 图 １ 所示 。
关键 词 ： 直线 电机 ； 双级 压 力 ； 压 ；双 向作 用 增
中图分类 号 ： Ｈ１７ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：００４ ５ （０７ ０—０ ８０ Ｔ ３ Ｂ １０ —８８２ ０ ）９０３ —２
１ 概述
线 电机 的初级 三相 绕 组 中通 人 三相 正 弦 电流 后 ， 产 会
既能在 空行 程 阶段 提供 低 压 大 流 量 液 体 ， 执 行 元 件 使 快 速 到达 工作位 置 ； 又能 在工 量 液 体 ， 执 行 元 件 获 得 使
较 大 的输 出力 。
液 压 缸 犬腔 活 塞 直线 电 机 初 级
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２０ ０ ７年 第 ９期
液 压 与 气动
式 中 ， — 直线 电机 电磁 推力 —
— —
３ ９
当直线 电 机 的 初 级 三 相 绕 组 通 入 三 相 正 弦 电流 后 ， 电磁 推 力 的作 用下 ， 级 开 始 向左 做 直 线 运 动 ， 在 次 推动 液压 缸活 塞 向左 运 动 。此 时 ， 向 阀 ３ ４吸入 液 单 、 体， 液压 缸大 腔与 小腔 活 塞 通 过单 向 阀 ５ ７同 时 向外 、
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３ ８
ｃ 、 一 、ｘ 一、 ∞ ∞ 、
液 压 与 气动
２０ ０ ７年 第 ９期
— 一 、
， 一 一 ｃ— ∞
、 ％
《基于直线电机驱动的双作用双级传动增压装置 ｌ
ｅ 、ｘ… ～ ～ 、 气 — ｒ 、 ‘ ｆ ～ — ｆ— ｘ— ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ‘ —
柏
青。 钟康 民
Ｄｏ ｂ ｅ。ｃ ｉ ｅ ｓ ｒ ｍｐ ｉｉ ｒ ｗｉｈ Ｔ ｗｏ－ｔ ｐ Ｏｕ ｐ ｔ Ｌ ｑ ｉ ｕ ｌ 。 ｔｎｇ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ａ ｌ ｅ ｔ ・ ｅ ｔ ｕ ｉ ｕ ｄ ａ ｆ ｓ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｄｒｖ ｎ ｂ ｎ ａ ｏ ｏ ｅ ｓ ｒ ｉ ｅ ｙ Ｌｉ ｅ ｒ Ｍ ｔ ｒ
（ 苏州大学 机电工程学院 ， 江苏 苏州 ２５２） １０ １
摘
要 ： 绍 了一种 新 型的基 于直线 电机 驱动 的 双作 用双级 传动 增 压装 置 ， 章对 系统 的 工作原 理进 行 介 文
了分析 ， 给出了相应的输 出流量与输 出压力的计算公 式。该装置以直线电机作为动力源， 实现 了液压油的封 闭式 循环 ， 减轻 了油液 对环境 的污 染 ， 术功 能较 为 完善 ， 技 工作 效率显 著提 高。
直线 电 机 次 级
液』 丘缸小腔活 塞
随着现代制造业的发展 ， 现代企业对液压传动技 术提出了更高的要求 ， 如高性能 ， 低能耗 ， 低磨损 ， 安全 舒适等。传统的液压缸驱动 由于存在噪声 、 磨损 、 泄漏
等污 染原 因成 为 了其 发 展 的瓶 颈 。基 于 以上 原 因 ， 我
地解 决这 一 问题 。
５ 结束 语
排出低压液体 ， 汇合后进入执行装置， 使执行元件快速 趋 近工 作部位 。通过控 制 开关将 直线 电机任 意两 相 的
的应用 和发 展前 景 。
动 势并 产生 电流 。次 级上 的 电流 和行 波磁场 相互 作用 下便 产 生 电磁推 力 ， 在初 级 固定 不 动 的条件 下 ， 次级会 顺 着行 波磁 场运 动 的方 向做直线 运 动 。
至 执 行 袋 置
工程上绝大多数工况对液压传动系统 的要求是 ：
生行 波磁 场 。次级 在 行 波 磁 场 切 割下 ， 出现感 应 电 将
直线 电机是 一种将 电能 直接转 换成 直线 运动 而不 需 要通 过 任何 中间转 换机 构 的新颖 电机 。它 相 当于 一 个独立 的驱 动元 件 ， 有无 接 触 、 磨损 、 拥 无 噪声低 、 精度 高等优 点 ， 以说 是 一种 “ 色” 可 绿 的传动 技术 ， 有广 阔 具
图 １ 工 作原 理 图
４
们设 计 出 了一 种新 型 的基 于直线 电机 驱 动 的双作 用双 级传 动增 压装 置 。与 单 纯 的 液 压传 动 相 比 ， 传 动 装 该 置 污染相 对较 小 ， 术性 能 较 为完善 ， 技 因而具 有较 好 的
应用 前景 。
２ 工作 原理
收稿 日期 ：０ ７０ —１ ２０ —３０ 。作者简介 ： 柏青（９ ２ ）男 ， １８ 一 ， 江苏苏州 人 ， 士研究 生 ， 硕 主要 研究方 向为复合传 动与机电液一体化技术 。
本文 采 用了 双边 型直 线 电机… 用 于 抵 消 直线 电 １， 机初级 与 次级之 间 的法 向吸 力 。与 旋 转 电机 一样 ， 直
，
低压及高压供油时活塞 的机械效率
４ 应 用场合
随着 制造 业 的绿 色 化 ， 代 企 业 越 来 越 重 视 液 压 现 系统 中的油 液挥 发 和泄 漏 造 成 的 空 气 与 环境 污染 ， 以 及液 压泵 高 速运 转 造 成 的 噪 声 污染 。 例 如 ， 几 年 来 近 组合 机 床滑 台呈 现 出 由液 压驱 动 向数控 伺 服驱 动发 展 的趋势 ， 继续 沿用 传统 的易于 油液 污染 的液 压 系统 ， 已 经 无法 满足 时代 的要 求 。采用 本 文 中的装 置 则能较 好
由图 中可 见 ， 系统 两 侧 的液 压缸 与 直线 电机呈 串 联式 布局 。直 线 电机 的次 级 与 液 压 缸 活 塞 串 联 在 一
起 。液 压 缸活 塞呈 双 向对 称 阶 梯 状结 构 ， 中大 直径 其
部分 为 大腔 活塞 ， 两端 小直 径部 分 为小 腔活 塞 。
工作 原理 图如 图 １ 所示 。
关键 词 ： 直线 电机 ； 双级 压 力 ； 压 ；双 向作 用 增
中图分类 号 ： Ｈ１７ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：００４ ５ （０７ ０—０ ８０ Ｔ ３ Ｂ １０ —８８２ ０ ）９０３ —２
１ 概述
线 电机 的初级 三相 绕 组 中通 人 三相 正 弦 电流 后 ， 产 会
既能在 空行 程 阶段 提供 低 压 大 流 量 液 体 ， 执 行 元 件 使 快 速 到达 工作位 置 ； 又能 在工 量 液 体 ， 执 行 元 件 获 得 使
较 大 的输 出力 。
液 压 缸 犬腔 活 塞 直线 电 机 初 级
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２０ ０ ７年 第 ９期
液 压 与 气动
式 中 ， — 直线 电机 电磁 推力 —
— —
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当直线 电 机 的 初 级 三 相 绕 组 通 入 三 相 正 弦 电流 后 ， 电磁 推 力 的作 用下 ， 级 开 始 向左 做 直 线 运 动 ， 在 次 推动 液压 缸活 塞 向左 运 动 。此 时 ， 向 阀 ３ ４吸入 液 单 、 体， 液压 缸大 腔与 小腔 活 塞 通 过单 向 阀 ５ ７同 时 向外 、
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２０ ０ ７年 第 ９期
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青。 钟康 民
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