具体实施方式

如图所示：本实施例的模块化双定子开关磁阻直线电机，包括呈环状的从内至外依次同轴设置的内定子单元20、动子单元30和外定子单元10，动子单元与外定子单元之间以及动子单元与内定子单元之间具有设定间隙。由于电机属于开关磁阻直线电机，因此，外定子单元、内定子单元和动子单元之间的相互作用是基于绕组施加电流激励，并遵循“磁阻最小原理”而产生所需要的推力；

本实施例中，外定子单元10内壁和内定子单元20外壁上分别设有定子外凸极11和定子内凸极21，动子单元30的内壁和外壁分别设有与定子内凸极径向相对的动子内凸极31和与定子外凸极径向相对的动子外凸极32。此处的径向相对设置指的是在初始位置时或者某个位置时，相应的凸极径向正对，一旦动子单元被驱动直线运动时，相应的动子单元上的凸极与定子单元上的凸极就会轴向错位；

定子外凸极和定子内凸极包括凸极本体以及缠绕于凸极本体上的绕组线圈，此为现有技术，具体不再赘述；内定子单元20外壁即为定子内凸极21的径向外端面所在的柱形面，外定子单元10内壁即为定子外凸极11的径向内端面所在的柱形面，动子单元30内壁即为动子内凸极31的径向内端面所在的柱形面，动子单元30外壁即为动子外凸极32的径向外端面所在的柱形面，设定间隙即为直线电机的气隙，设定间隙位于0.5-2mm之间，本实施例中优选该间隙为1mm；

本实施例中各个凸极的设置采用现有技术，绕组线圈为交流激励绕组线圈，绕组采用叠绕组镶线方式，绕组线圈也采用的是现有技术，此处不再赘述；结合图7所示，动子内凸极31和动子外凸极32径向背对设置，给相应凸极上绕组线圈上施加电流激励，根据磁阻最小原理，外定子凸极所产生的磁通沿电机气隙、动子外凸极、动子齿轭闭合形成短磁通回路，内定子凸极所产生的磁通沿电机气隙、动子内凸极、动子齿轭闭合形成短磁通回路，由此产生电机所需的双重推力；该开关磁阻直线电机动子单元采用内、外双侧凸极结构，动子单元30与外定子单元10和内定子单元20双重作用，此工作方式可以充分实现直线电机推力独立可控，产生复合推力。

本实施例中，还包括同轴设置的内套筒40和外套筒50以及固定于外套筒两端的上支撑部60和下支撑部70，内定子单元固定外套于内套筒上，外定子单元固定内套于外套筒上，动子单元的上端和下端分别与上支撑部和下支撑部轴向滑动配合。结合图1所示，内套筒40与内定子单元20过盈配合，外套筒50与外定子单元10过盈配合；另外上支撑部60和下支撑部70便于动子单元30的安装，并且使得动子单元30与外定子单元10和内定子单元20相对定位；且该结构利于外定子单元10、内定子单元20和动子单元30封装，提高各个部件的集成度；

本实施例中，所述动子单元30由内动子30a和外动子30b套嵌形成，所述内动子30a的外壁与外动子30b的内壁之间填充有隔磁材料。

结合图1所示，外动子30b外套于内动子30a上，动子内凸极31设置于内动子30内壁，动子外凸极32设置于外动子30b外壁；隔磁材料为铁镍合金或其他已知的隔磁材料，隔磁材料可设置为薄壁圆筒形结构隔离于内外动子之间，通过隔磁材料抑制内外定子单元上绕组线圈所产生磁通之间的相互干涉；

本实施例中，所述上支撑部60包括上支撑盖61、支撑轴62和上端盖63，所述上端盖63盖于外套筒50上端，所述上支撑盖61连接于动子单元30上端且罩于内定子单元20上端，所述支撑轴连接于上支撑盖上，所述支撑轴经上端盖内圆向上穿至外套筒外并与上端盖内圆轴向滑动配合。

结合图1所示，支撑轴既作为内定子单元20的支撑结构，同时也作为输出轴用于动力直线输出，支撑轴上一体成型设置有连接法兰，该法兰通过螺栓与上支撑盖61固定连接；支撑轴与上端盖内圆之间通过一号直线轴承91轴向滑动配合，支撑轴与上端盖内圆之间还通过密封圈64密封，该密封圈密封于一号直线轴承91的轴向外侧；

结合图1和图5所示，上支撑盖沿轴向剖面为“几”字形截面结构，其下端翻边位置可通过螺栓连接或者卡接的方式与动子单元30上端连接，如图5所示，本实施例中上支撑盖翻边位置处设置有环形卡槽65，该卡槽与动子单元30上端的卡块卡接，使得上支撑盖61与动子单元30之间轴向连接固定；上支撑盖61的内腔轴向高度限定了动子单元30轴向向下滑动的止动点，可依据动子单元30的滑动行程相应的设置上支撑盖61的内腔高度尺寸；

本实施例中，所述下支撑部70包括下支撑套71、内滑套72、外滑套73以及下端盖74，所述下端盖盖于外套筒50的下端，所述下支撑套71连接于动子单元30的下端，所述内滑套72和外滑套73同轴固定于下端盖上端面且内滑套72外壁和外滑套73内壁之间形成环形滑槽，所述下支撑套71的下端伸至滑槽内并与滑槽轴向滑动配合。

结合图1所示，下支撑套71沿其轴向切割形成的剖面呈“L”型，如图6所示，本实施例中下支撑套71上端翻边位置处同样设置有环形卡槽，该卡槽与动子单元30下端的卡块卡接；下支撑套71的内壁与内滑套72外壁之间通过二号直线轴承92轴向滑动配合，下支撑套71的外壁与外滑套73内壁之间通过三号直线轴承93轴向滑动配合，内滑套72和外滑套73通过螺栓固定于下端盖74，下端盖74通过螺栓固定于外套筒50的下端部。

本实施例中，所述外定子单元10由若干个环形外定子模块轴向拼接形成，各外定子模块内表面沿周向设置有多组定子外凸极，所述内定子单元20由若干个环形内定子模块轴向拼接形成，各内定子模块外表面沿周向设置有多组定子内凸极。

所述内定子模块和外定子模块均采用硅钢片冲压夹紧而成；结合图3所示，外定子模块的轴向两端各设置有半环形的卡接部，各个卡接部的周向两端各开设有直角梯形槽12，当两个轴向相邻的外定子模块拼接时，对接的两个卡接部轴向拼接形成完整圆环结构，且在两个卡接部的拼接面处，相应的两个直角梯形槽拼接形成闭合卡接槽，该闭合卡接槽由两个对称的直角梯形槽构成，在卡接槽内适形卡入卡接块，以此完成相邻外定子模块的卡接连接；结合图4所示，相邻内定子模块的卡接结构与相邻外定子模块的卡接类似，此处不再赘述；

内定子单元和外定子单元均由若干模块组成，电机的运动空间可根据性能要求对定子模块数量进行可变调节；结合图2和图3所示，单个外定子模块内壁沿周向布置有六组定子外凸极，各组中轴向布置有两个定子外凸极，定子外绕组线圈装在定子外凸极上，给沿轴向上两凸极绕组施加电流激励，单个外定子模块沿轴向上两定子外凸极组成一相，产生的磁通沿电机气隙、动子外凸极32、动子齿轭闭合形成短磁通回路，外定子单元采用过盈配合装配于外套筒的内壁；

内定子单元由若干内定子模块和定子内绕组线圈组成，单个内定子模块内壁沿周向布置有六组定子内凸极，各组中轴向布置有两个定子内凸极，定子内绕组线圈装在定子内凸极上，给沿轴向上两定子内绕组线圈施加电流激励，单个内定子模块沿轴向上两定子内凸极组成一相，产生的磁通沿电机气隙、动子内凸极31、动子齿轭闭合形成短磁通回路，内定子单元采用过盈配合固定装配于内套筒40的外壁。

本实施例中，所述外套筒50内壁连接有上定位块81，上定位块81为圆环结构，上定位块81的外径与外套筒50内径相同，上定位块81的结构与外滑套73的大致相同，上定位块通过螺栓固定在上端盖63上，外滑套73通过螺栓与下端盖74固定连接，且上定位块81的下端和外滑套73的上端分别抵在外定子单元10的轴向两端，对外定子单元10形成轴向定位。

本实施例中，缓冲块82可以由橡胶制成，缓冲块82固定于内套筒40上端并压于内定子单元20的轴向上端，内滑套72通过螺栓与下端盖74固定连接，且定子单元20的轴向下端抵在内滑套72上端，以此对内定子单元20形成轴向定位，其中缓冲块82还具有缓冲作用。

本实施例中，所述支撑轴62下端经内套筒40内向下贯穿至外套筒外，支撑轴的两端均伸至外套筒外，形成两个输出端。支撑轴采用非导磁热处理强化铝合金材质，内套筒40内壁靠近下端的位置与支撑轴之间安装有四号直线轴承94，内套筒40内壁靠近上端的位置与支撑轴之间安装有五号直线轴承95。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。