CN100373747C - 牵引马达 - Google Patents

Abstract

一种牵引马达，属自动开关控制领域，齿轮箱体单纯由上下壳体组成，同步电机固定安装在壳体的外部，无需配置塑料固定架，而是在上壳体上设计一个凹坑，在凹坑中再设计一个通孔，与凹坑对应配置一个带有定位孔的覆盖板，凹坑用于安装与外部联接的牵引构件，覆盖板用于固定输出齿轮轴的一端，这样设计结构简单，而且同心度精度高，另外还能通过互换零件或壳体，制造、组装出多种规格的、可分二次或二次以上分段启动牵引的牵引马达，可适用于环境保护等行业水/气阀门的自动控制开启场合，同时也适用于家用电器行业如全自动洗衣机控制排水阀、离合器的开启场合，同样也适用于使用小型离合器需要自动控制开启的场合。

Description

牵引马达

技术领域

本发明涉及一种牵引马达，属自动开关控制领域，用于自动控制气/水阀门、离合器等的开启与关闭，尤其适用于环境保护行业中水/气阀门的自动控制，解决了环保项目由于阀门多，阀门开启力大，只能人工手动控制的难题；同时还可以应用于家用电器行业如全自动洗衣机排水阀的自动开启、离合器的自动控制。

技术背景

目前市场上的牵引马达(又称排水牵引器)大致有两种结构，第一种结构如图1所示，齿轮箱体由上、下壳体组成，箱体内置有一个中心固定架，中心固定架的下方，即在下壳体内装有一个同步电机，同步电机的极板上固定着供齿轮运转的轴，轴上装着一组通过变慢速度增大力矩的齿轮组件，同步电机的极板上还立式装有一个电磁吸铁组件，通电后同步电机与电磁吸铁同时工作，同步电机带动齿轮运转，电磁吸铁吸合，电磁吸铁吸合产生杠杆作用使一端挡住一个制动阻尼块齿轮，因制动阻尼块齿轮与变速齿轮组件中的内齿轮啮合，所以该内齿轮被制动，同步电机的旋转则带动整个齿轮组件运转，产生的输出力由输出齿轮通过输出齿轮轴传递到中心固定架的上部，使上壳体内与外部联接的构件齿条产生平移牵引，所需牵引的行程和距离，是由输出齿轮带动的一个起到开关作用的凸轮到达指定的开关位置决定的，牵引结束后电机单独断电停止工作，而电磁吸铁继续保持吸合，使产生的功能继续保持，当控制牵引马达的装置到达设定的回复时间，整个牵引马达断电，电磁吸铁由本身的拉簧作用产生回复，不再控制变速内齿轮，这时牵引马达由于受到被牵引物的返回力作用使牵引马达回到原来的起始状态。该结构的牵引马达存在的不足是：1)齿轮轴的一端固定在同步电机的极板上，这种固定轴的方法使同步电机的制造难度增加了，齿轮轴的另一端是插入在中心固定架上，而固定架本身的安装固定，仅靠周边夹在上下壳体中的内壁凹槽内，另外同步电机的固定也仅靠下壳体的底部托住，这样等于是将电机及运转的齿轮组件悬空在壳体中间，当产生输出力矩后，整个电机会发生轻微的移动或变形，由于变形使齿轮间隙在运转过程造成不均匀及不稳定状态；2)产生输出力的输出齿轮通过输出轴传递到中心固定架的上部，带动齿条直线平移产生牵引力，该输出轴的一端也是在电机极板上，另一端穿过中心固定架直接在上壳体的一个沉孔内运转，受积累误差的影响，输出轴的同轴精度难以控制；3)电磁吸铁的直立安装也会由于电机的微小移动和变形造成挡不住制动阻尼块齿轮的现象，使牵引马达牵引到中途而滑回去。由此因存在中心固定架安装不牢固及电机不固定、电磁吸铁的直立安装、输出轴的一端固定在电机上而另一端固定在壳体上等问题，使该牵引马达有着很大的技术和质量问题，同时由于设计结构的复杂使制造成本偏高。

另一种应用于全自动洗衣机的牵引马达，将电磁吸铁的控制原理改为用一个磁环，通过磁环旋转产生切割磁场的原理，带动一个嵌有铜圈的齿轮，然后由嵌有铜圈的齿轮再带动一组变速增大力矩的齿轮，使其中一个带勾的齿轮，勾住制动阻尼块齿轮，制动阻尼块齿轮制动传动齿轮组件中的内齿轮，当牵引到位后有一个类似拨杆的零件起作用，让传动部分分离了电机的传动，电机继续带动磁环旋转切割磁场，使嵌有铜圈的齿轮组件制动阻尼块齿轮，内齿轮一直保持着制动状态，使牵引马达牵引到位后的功能继续保持。当控制牵引马达的装置到达设定回复的时间后，牵引马达断电，此时磁环和铜圈通过一个拉簧使其回位，不再制动阻尼块齿轮及内齿轮，牵引马达由被牵引物的返回力作用回到原来的起始状态。该种牵引马达的缺点是结构复杂，代替电磁吸铁部分的磁环、铜圈、拉簧有一个很难控制的力的配比关系，而且质量极不稳定，由于制造难度高，增加了人力资源和设备方面的资源，所以同样也是增加了产品的成本；另外该种牵引马达的输出轴及同心度是设计固定在一个安装支架上，这样影响了轴的同心度，同时又增加了一个安装支架的成本。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种结构简单、成本低、制造容易、检测方便同时又可以产生多种规格的牵引马达。本发明的主要创新在于齿轮箱体单纯由上下壳体组成，同步电机固定安装在壳体的外部，无需配置塑料固定架，而是在上壳体上设计一个凹坑，在凹坑中再设计一个通孔，与凹坑对应配置一个带有定位孔的覆盖板，凹坑用于安装与外部联接的牵引构件，覆盖板用于固定输出齿轮轴的一端，这样设计结构简单，而且同心度精度高。创新之二在于通过互换零件或壳体，可制造、组装出多种规格的、可分二次或二次以上分段启动牵引的牵引马达。具体是这样实施的：一种牵引马达，包括由上下壳体构成的齿轮箱体、箱体内的齿轮传动组件和电磁吸铁组件、永磁同步电机、与外部联接的牵引构件等，其特征在于永磁同步电机安装在下壳体外表面，上壳体外表面设计一带通孔的凹坑，凹坑内安装有与齿轮传动组件输出齿轮同轴的与外部联接的牵引构件，所述的牵引构件是转动齿条的齿轮或牵引钢丝绳的钢丝盘，以凹坑为基准另置有覆盖板，所述的覆盖板上置有固定输出轴的定位轴孔，齿轮传动组件中齿轮轴的两端分别由上下壳体上对应的轴孔固定，齿轮传动组件中的输出齿轮下同轴置有一带有台阶式凹槽的凸轮，所述的凸轮上靠接有与电磁吸铁组件和电机线路联接的开关接片。本发明用于齿轮转动的轴是直接插在上下壳体内的不同的轴孔内，由轴孔直接起到固定作用，其中输出轴的一端是插在下壳体的轴孔内，另一端是插在以凹坑为基准的覆盖板上的定位轴孔内，这样的设计同轴精度高，而且容易安装。一组变慢速度能增大力矩的齿轮传动组件安装在轴上，电机齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮、行星组合齿轮、内齿轮同轴，其中传动齿轮与行星组合齿轮啮合，行星组合齿轮和内齿轮的内齿啮合，所述内齿轮的外齿啮合有一阻尼块齿轮，一过渡齿轮分别与行星组合齿轮和输出齿轮啮合。这样，与同步电机啮合的传动齿轮经电机转动后转动行星组合齿轮中的小行星轮在内齿轮中运转，减速产生较大的力矩，再继续带动一过渡齿轮和输出齿轮增大力矩并传递动力，这种齿轮传动组件结构更简单，安装更方便。与内齿轮啮合的阻尼块齿轮边置有电磁吸铁组件，带勾形吸片的电磁吸铁卧式安装，电磁吸铁吸片吸合后，勾形吸片能勾住阻尼块齿轮，电磁吸铁的卧式安装不仅缩小了牵引马达的体积，可靠性好，并且不会受到变形的影响造成牵引失败，提高了产品的质量。紧靠与输出齿轮同轴的凸轮设计的是带触点的对接铜片，电机的电源与此铜片接通，其中动接触片与电源输入端、电磁吸铁联接，静接触片与电机线路联接，输入电源的另一端与电磁吸铁、电机线路的另一端联接，凸轮由此起到了开关作用。

该牵引马达的工作步骤是这样的：电机与电磁吸铁同时得电，电磁吸铁的勾形吸片通过吸合时的杠杆作用勾住阻尼块齿轮，使阻尼块齿轮制动传动齿轮组件中起到关键变速作用的内齿轮，此时由电机带动的齿轮组件，特别是行星组合齿轮中的3个行星小齿轮在受电磁吸铁制动的内齿轮中间运转，产生了较大幅度的减速与增大力矩作用，然后再继续减速将力矩传递到过渡齿轮和输出齿轮上，这样经过几次的减速与增大力矩，最后产生了很大的输出力，输出力由输出齿轮在输出轴上穿过凹坑中间的通孔，同轴传递联接牵引构件带动被牵引物；输出齿轮同时带动同轴的有台阶式凹槽的凸轮转动，当与外部联接的牵引构件及凸轮转动或移动到一定的位置，靠接凸轮的铜片凸出部分就落入台阶凹槽中，电机单独断电，此时由于电磁吸铁还是保持着吸合，并且可使与外部联接的牵引构件及被牵引物长时间保持在那里。当控制牵引马达的装置到达回复的时间后，断去牵引马达电源，电磁吸铁由于本身拉簧作用产生回复，不再控制内齿轮，牵引马达与外部联接的牵引构件由于受到牵引物的返回力作用，使其回复，此时牵引马达回到了起始状态。

本发明所述的与外部联接的牵引构件根据实际需要，可以设计成钢丝盘/钢丝绳构件，也可以设计成齿条/齿轮构件；还可根据客户要求，在齿轮箱体上加设起到安装支架作用的安装脚与安装孔，制成带有二个或三个或更多安装脚与安装孔式的牵引马达，具体操作时只需更换外壳体的一部份，核心部分不变，这样，通过外壳体的变换，就能组装出多种规格的牵引马达，使牵引马达灵活多变，适宜于与不同外部设备的联接配合；受输出齿轮带动的凸轮就能起到开关作用，无需增加额外的零件，既节省成本，又有效地利用了空间，使牵引马达的体积得以减少，凸轮及靠接凸轮的对接开关铜片，可以通过互换产生出几种规格，可以是单层、双层及多层的，每一层上置有台阶式凹槽，靠接的开关铜片对应也可以是一组、二组或多组的，并且每组开关都有2个以银为主要材料的触点，这样只需更换一下凸轮便可实现分段牵引功能。正是这种特有的设计，通过互换零件可以生产制造出单行程、双行程、多次启动、多种规格的牵引马达，同时最大的效果是制造容易、成本低。

正是通过对牵引马达构造具有创意性的改变，上述的牵引马达不仅结构简单、体积小，而且质量稳定、容易制造与检测、成本低，并且可通过零件的互换获得多种规格的产品，可适用于环境保护等行业水/气阀门的自动控制开启场合，同时也适用于家用电器行业如全自动洗衣机控制排水阀、离合器的开启场合，同样也适用于使用小型离合器需要自动控制开启的场合。

附图说明

图1为背景技术的结构示意图。

图2为另一背景技术的结构示意图。

图3为本发明实施例1的结构示意图。

图4为本发明实施例1的俯视图。

图5为实施例1中凸轮与开关接片的示意图。

图6为本发明实施例2的俯视图。

图7为本发明实施例3的俯视图。

图8为本发明实施例4的俯视图。

具体实施方式

实施例1，牵引马达，齿轮箱体由上下壳体(1，2)构成，同步电机(3)由防水盖(4)压紧固定在下壳体(2)外表面，上壳体(1)上设计一个带通孔的凹坑(5)，凹坑(5)内安装着与外部联接的牵引齿条(6)，转动齿条的齿轮(7)与箱体内齿轮传动组件中的输出齿轮(8)同轴，凹坑(5)的上口部分及通孔的上口都有凸起的筋作为防止溢水的防水筋，以凹坑(5)为基准设计有覆盖板(9)，覆盖板(9)由螺钉固定在上壳体(1)上，覆盖板上还设计有一个固定输出轴的定位轴孔，输出轴的另一端插在下壳体上的对应轴孔中，齿轮传动组件中的其它齿轮轴的两端均分别由上下壳体上对应的轴孔固定，一组变慢速度能增大力矩的齿轮传动组件安装在轴上，电机齿轮(10)与一个传动齿轮(11)啮合，传动齿轮(11)、行星组合齿轮(12)、内齿轮(13)同轴，其中传动齿轮(11)与行星组合齿轮(12)啮合，行星组合齿轮(12)和内齿轮(13)的内齿啮合，内齿轮(13)的外齿啮合有一阻尼块齿轮(14)，一过渡齿轮(15)分别与行星组合齿轮(12)和输出齿轮(8)啮合，输出齿轮(8)下同轴置有带有一个台阶式凹槽(16)的单层凸轮(17)，阻尼块齿轮(14)边置有电磁吸铁组件(18)，带勾形吸片的电磁吸铁卧式安装，紧靠凸轮(17)设计有一组2根带触点的对接铜片(19)，电机的电源与此铜片接通，其中动接触片与输入电源线、电磁吸铁联接，静触片与电机联接，另一电源线与电机、电磁吸铁联接，输入电源的接线通过插线座(24)与外部电源的端子联接。

实施例2，上壳体(1)凹坑(5)内安装着与外部联接的牵引钢丝绳(20)，转动钢丝绳的钢丝盘(21)与箱体内齿轮传动组件中的输出齿轮(8)同轴，输入电源的接线插片部分与外部电源直接用导线联接，并用压线块(22)压紧，其余同实施例1。

实施例3，参考实施例1，齿轮箱体上设计三个安装脚或更多的安装脚与安装孔，输入电源端通过插线座与外部电源联接。

实施例4，参考实施例1，输出齿轮(8)同轴置有一双层凸轮(23)，每一层上设有一个台阶式凹槽，紧靠凸轮(23)设计有每层为一组触点的对接铜片(19)，这种双层凸轮(23)设计能使电机二次启动，实现两种功能。

Claims (10)

1.一种牵引马达，包括由上下壳体构成的齿轮箱体、箱体内的齿轮传动组件和电磁吸铁组件、永磁同步电机、与外部联接的牵引构件等，其特征在于永磁同步电机安装在下壳体外表面，上壳体外表面设计一带通孔的凹坑，凹坑内安装有与齿轮传动组件输出齿轮同轴的与外部联接的牵引构件，所述的牵引构件是转动齿条的齿轮或牵引钢丝绳的钢丝盘，以凹坑为基准另置有覆盖板，所述的覆盖板上置有固定输出轴的定位轴孔，齿轮传动组件中齿轮轴的两端分别由上下壳体上对应的轴孔固定，齿轮传动组件中的输出齿轮下同轴置有一带有台阶式凹槽的凸轮，所述的凸轮靠接有与电磁吸铁组件和电机线路联接的开关接片。

2.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于齿轮传动组件安装在轴上，电机齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮、行星组合齿轮、内齿轮同轴，其中传动齿轮与行星组合齿轮啮合，行星组合齿轮和内齿轮的内齿啮合，所述内齿轮的外齿啮合有一阻尼块齿轮，一过渡齿轮分别与行星组合齿轮和输出齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的牵引马达，其特征在于阻尼块齿轮边置有电磁吸铁组件，带勾形吸片的电磁吸铁卧式安装。

4.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于与凸轮靠接的开关接片是带触点的铜片，电机电源与铜片接通，其中动接触片与电源输入端、电磁吸铁联接，静接触片与电机线路联接，输入电源的另一端与电磁吸铁、电机线路的另一端联接。

5.根据权利要求4所述的牵引马达，其特征在于电源输入端通过插线座与外部电源联接。

6.根据权利要求4所述的牵引马达，其特征在于电源输入端直接由导线与外部电源联接，联接处置有压线块。

7.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于齿轮箱体上设有安装脚与安装孔。

8.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于凸轮可以是单层、双层或多层结构，每一层上置有台阶式凹槽，靠接的开关铜片也对应设计为一组、二组或多组。

9.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于永磁同步电机由防水盖压紧固定在下壳体外表面。

10.根据权利要求1所述的牵引马达，其特征在于上壳体凹坑(5)的上口部分及通孔的上口设有凸起的筋。

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