CN101383536B - 轴向大载荷永磁直驱电机 - Google Patents

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一种轴向大载荷永磁直驱电机，由机壳、转子、定子、轴承内盖、端盖、转轴、推力轴承、上支撑轴承、大长径比端盖组成，转子采用永磁结构，其特征在于：在转轴承重端安装一个大长径比端盖，大长径比端盖直径与电机机壳外径相同，推力轴承采用球面滚子推力轴承，球面滚子推力轴承安装在电机转轴和大长径比端盖的轴承座间，在球面滚子推力轴承的下部增加一个下支撑轴承安装在转轴端部，且镶嵌在大长径比端盖内，下支撑轴承与球面滚子推力轴承之间形成轴承室，轴承内盖在球面滚子推力轴承的上方安装在大长径比端盖的上部，轴承内盖与大长径比端盖之间形成油室，油室内装有液态润滑剂，在轴承室与油室之间大长径比端盖的轴承座上有数个油路通孔。

Description

轴向大载荷永磁直驱电机
一、技术领域
本发明涉及一种轴向大载荷永磁直驱电机。
二、背景技术
轴向大载荷电机是一种可将电机负载中的轴向力(特指以吨为单位的大轴向作用力)直接作用于电机本身的特殊结构及用途的电机。在现有的轴向大载荷电机中，普遍采用普通推力轴承来转换轴向力、在电机运行过程中，通过润滑脂起到润滑和散热的作用，使推力轴承保持正常稳定的工作状态。这种结构的电机存在的缺点是：电机运行过程中，推力轴承由于承受较大的轴向力作用，推力轴承因摩擦产生大量的热，而较小的轴承室结构和流动性较差的润滑脂不能及时迅速地为推力轴承散热，导致轴承过热损坏，使电机无法长期工作。
三、发明内容
本发明为了解决现有电机存在的散热慢、温升高的缺陷，提供一种具有改进结构的轴向大载荷永磁直驱电机。
本发明的技术解决方案是通过以下方式实现的：
一种轴向大载荷永磁直驱电机，由机壳、转子、定子、轴承内盖、端盖、转轴、推力轴承、上支撑轴承、大长径比端盖组成，转子采用永磁结构，其特征在于：在转轴承重端安装一个大长径比端盖，大长径比端盖直径与电机机壳外径相同，推力轴承采用球面滚子推力轴承，球面滚子推力轴承安装在电机转轴和大长径比端盖的轴承座间，在球面滚子推力轴承的下部增加一个下支撑轴承安装在转轴端部，且镶嵌在大长径比端盖内，下支撑轴承与球面滚子推力轴承之间形成轴承室，轴承内盖在球面滚子推力轴承的上方安装在大长径比端盖的上部，轴承内盖与大长径比端盖之间形成油室，油室内装有液态润滑剂，在轴承室与油室之间大长径比端盖的轴承座上有数个油路通孔。
为使电机适合多种用途，转轴可以采用双轴结构，中心轴套在空心轴内，中心轴下端固定在大长径比端盖上，上端通过扶正轴承与空心轴相配合，中心轴不随空心轴转动。
为保证电机性能，转子表面为高性能稀土永磁材料。
为便于观察大长径比端盖内润滑剂的情况，在大长径比端盖上设置一个油面观察装置。
为在电机运行期间能够及时向油室注油或从油室向外排油，在大长径比端盖上设置一个注油装置和一个排油装置。
本发明的有益效果是，由于采用大长径比端盖和下支撑轴承，使推力轴承拥有较大的润滑空间和散热面积；由于采用球面滚子推力轴承和在轴承室与油室间的轴承座上有数个油路通孔，当电机运行时，在球面滚子推力轴承的抽送作用下会形成一个循环油路，不仅保证轴承的润滑和散热速度，还使本发明具有自调心功能，从而大大降低了轴承的温升，延长了轴承的使用寿命。由于电机转子表面粘有稀土永磁材料，提高了电机的效率和功率因数，节约了能源。本发明与同类其他形式电机相比，在同功率情况下减小了电机体积，降低了整机的发热量。在大长径比端盖外部设置的注油装置、排油装置和油面观察装置，可以在不停机的状况下方便、及时、有效地观察和更换润滑剂。
四、附图说明
图1现有技术电机的结构示意图；
图中21、定子，22、转子，23、轴承内盖，24、推力轴承，25、端盖，26、轴承外盖，27、电机转轴。
图2为本发明的结构示意图；
图中1、中心轴，2、空心轴，3、扶正轴承，4、上支撑轴承，5、端盖，6、转子，7、钕铁硼磁钢，8、外壳，9、定子，10、轴承内盖，11、球面滚子推力轴承，12、大长径比端盖，13、油室，14、油路通孔，15、轴承室，16、下支撑轴承，17、转轴，18、排油装置，19、油面观察窗口，20、注油装置。
五、具体实施方式
在图2中，将高性能稀土永磁材料--钕铁硼磁钢7粘在转子6的表面，转轴17采用双轴结构，空心轴采用高强度合金钢材料制成，中心轴1套在空心轴2内，下部与大长径比端盖12相连，并通过O型密封圈使其与大长径比端盖12之间达到密封效果，中心轴1上端通过扶正轴承3与空心轴2相配合，转子6套在空心轴2上，定子9、转子6、端盖5与上支撑轴承4和下支撑轴承16构成电机的主体动力部分，球面滚子推力轴承11安装在空心轴2的下端和大长径比端盖12的轴承座间，大长径比端盖12安装在电机下部与外壳8相连接，下支撑轴承16在球面滚子推力轴承11的下部安装在空心轴2上，且镶嵌在大长径比端盖12内，下支撑轴承16与球面滚子推力轴承11间构成轴承室15，轴承内盖10在球面滚子推力轴承11的上方安装在大长径比端盖12的上部，轴承内盖10与大长径比端盖12间构成一个大容积油室13，油室13内注有液态润滑油，轴承内盖10使液态润滑油与电机定子9、转子6隔离，在轴承室15与油室13间的轴承座上有三个油路通孔14，在大长径比端盖12外部油室四分之三高度处设置一个油面观察窗口19、在大长径比端盖12外部油面最高处设置注油装置20和在油室底部设置排油装置18。

Claims (5)

1.一种轴向大载荷永磁直驱电机，由机壳、转子、定子、轴承内盖、端盖、转轴、推力轴承、上支撑轴承、大长径比端盖和下支撑轴承组成，转子采用永磁结构，其特征在于：在转轴(17)承重端安装一个大长径比端盖(12)，大长径比端盖(12)直径与电机机壳(8)外径相同，推力轴承采用球面滚子推力轴承(11)，球面滚子推力轴承(11)安装在电机转轴(17)和大长径比端盖(12)的轴承座间，下支撑轴承(16)在球面滚子推力轴承(11)的下部安装在转轴(17)端部，且镶嵌在大长径比端盖(12)内，下支撑轴承(16)与球面滚子推力轴承(11)之间形成轴承室(15)，轴承内盖(10)在球面滚子推力轴承(11)的上方安装在大长径比端盖(12)的上部，轴承内盖(10)与大长径比端盖(12)之间形成油室(13)，油室(13)内装有液态润滑剂，在轴承室(15)与油室(13)之间大长径比端盖(12)的轴承座上有数个油路通孔(14)。
2.根据权利要求1所述的轴向大载荷永磁直驱电机，其特征在于：转轴(17)采用双轴结构，中心轴(1)套在空心轴(2)内，中心轴(1)下端固定在大长径比端盖(12)上，上端通过扶正轴承(3)与空心轴(2)相配合，空心轴(2)采用高强度合金钢材料制成，中心(1)轴不随空心轴(2)转动。
3.根据权利要求1或2所述的轴向大载荷永磁直驱电机，其特征在于：转子(6)表面为高性能稀土永磁材料--钕铁硼磁钢(7)。
4.根据权利要求1或2所述的轴向大载荷永磁直驱电机，其特征在于：在大长径比端盖(12)上设置一个油面观察装置(19)。
5.根据权利要求1或2所述的轴向大载荷永磁直驱电机，其特征在于：在大长径比端盖(12)上设置一个注油装置(20)和一个排油装置(18)。
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