CN102347677A - 直流无刷电机和排水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流无刷电机和排水泵。该直流无刷电机包括上端盖、下端盖、电机轴、上轴承、下轴承、定子组件和转子组件，该电机轴分别通过上轴承和下轴承穿设在上端盖和下端盖的出轴孔中，其中：上端盖的上表面形成有向上延伸的侧壁，以形成上轴承室，上端盖出轴孔处形成有朝上的支撑面，上轴承置于上轴承室中，且位于支撑面上；上轴承室的顶面设有上压盖，上压盖与上端盖的侧壁连接，抵顶固定上轴承。本发明将电机的上轴承置于上端盖的上方，能提高润滑油储油量，防止长期运行过程中润滑油滴漏、渗漏，有效延长电机寿命。上轴承从端盖内侧移至外侧，能增加电机内部提供给驱动电路板的空间，从而增大电路板的布板面积。

Description

直流无刷电机和排水泵

技术领域

本发明实施例涉及电机结构技术，尤其涉及一种直流无刷电机和排水泵。

背景技术

排水泵是广泛用于生产、生活各领域内的排水设备。例如，吸顶式空调的室内机即需要利用排水泵。在空调机运转时，由于空气的冷却会在热交换器的表面生成大量的冷凝水，当水聚集到一定的程度时，会滴落到热交换器下方的冷凝水槽中，因此在接水盘内需要安装排水泵将冷凝水排出到室外。通常，根据应用需求的不同，要求排水泵有一定的流量和扬程，并且由于使用环境对噪音的要求，排水泵的工作噪音也要限制在一定的范围内。

现有的一种排水泵是采用直流无刷电机100驱动的泵体200，仍以空调机所使用的排水泵为例，如图1所示，排水泵设置在接水盘301中，包括直流无刷电机100和泵体200，泵体200包括上泵体201和下泵体202，叶轮203处于上泵体201和下泵体202包容的内腔中，电机100的电机轴101穿过上泵体201的孔与叶轮203固定相连，电机轴101旋转带动叶轮203旋转，将接水盘301中的水从进水口302导引至出水口303，而后从出水管304排出。要求该排水泵具有H1的扬程，以满足排水的要求。

类似于此种应用中的直流无刷电机，其典型结构如图2所示，该电机100包括电机壳体、定子组件104、转子组件和电机轴101。定子组件104由定子铁芯、定子绝缘和线圈绕组组成。转子组件由转子支架105和转子磁钢106组成。电机壳体具体包括下端盖103和上端盖102，下端盖103和上端盖102之间固定有定子组件104，电机轴101穿过下端盖103向下伸出，电机轴101的外侧套设有转子支架105和转子磁钢106等，转子磁钢106在定子组件104中可旋转。上端盖102内侧还可形成电路板室，用于放置电路板107。如图2所示，电机轴101通过上轴承108和下轴承109固定在上端盖102和下端盖103中，上端盖102从上方抵顶固定上轴承108，下端盖103从下方抵顶固定下轴承109，从而使两轴承相对设置。为保证轴承的润滑，一般还在上轴承108和下轴承109的外侧分别围设有上油棉118和下油棉119来存储润滑油。

然而，如图1所示，现有的排水泵一般采用轴垂直安装，电机100垂直地安装于泵体200的上方。电机100上端盖102的轴承室内的润滑油在长期运行过程中由于重力、高温等作用产生渗透及滴漏，使润滑油过早流失，这将导致电机轴承不能得到有效润滑，会产生噪音，甚至会导致电机轴101和轴承磨损加剧而失效。

发明内容

本发明提供一种直流无刷电机和排水泵，以实现对电机轴承的有效润滑。

本发明实施例提供一种直流无刷电机，包括上端盖、下端盖、电机轴、上轴承、下轴承、定子组件和转子组件，所述电机轴分别通过上轴承和下轴承穿设在所述上端盖和下端盖的出轴孔中，其中：

所述上端盖的上表面形成有向上延伸的侧壁，以形成上轴承室，所述上端盖出轴孔处形成有朝上的支撑面，所述上轴承置于所述上轴承室中，且位于所述支撑面上；

所述上轴承室的顶面设有上压盖，所述上压盖与所述上端盖的侧壁连接，抵顶固定所述上轴承。

本发明实施例还提供了一种排水泵，包括电机和泵体，其中：所述电机采用本发明提供的直流无刷电机，所述直流无刷电机垂直地设置于所述泵体的上方，所述直流无刷电机的电机轴连接所述泵体的叶轮以进行驱动。

本发明提供的直流无刷电机和排水泵，将电机的上轴承置于上端盖的上方，能提高润滑油储油量，防止长期运行过程中润滑油滴漏、渗漏，有效延长电机寿命。上轴承从端盖内侧移至外侧，能增加电机内部提供给驱动电路板的空间，从而增大电路板的布板面积。

附图说明

图1为现有排水泵的结构示意图；

图2为现有直流无刷电机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的直流无刷电机的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例中上端盖的结构示意图；

图5为图3中直流无刷电机的轴承装配结构示意图；

图6为图5中部件的爆炸结构示意图。

附图标记：

100-电机；      101-电机轴；    102-上端盖；

103-下端盖；    104-定子组件；  105-转子支架；

106-转子磁钢；  107-电路板；    108-上轴承；

109-下轴承；    110-上压盖；    111-出轴孔；

112-定子室；    113-上轴承室；  114-支撑面；

115-储油槽；    118-上油棉；    119-下油棉；

120-垫片；      121-电路板室；  122-轴承弹簧；

200-泵体；      201-上泵体；    202-下泵体；

203-叶轮；      301-接水盘；    302-进水口；

303-出水口；    304-出水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3为本发明实施例提供的直流无刷电机的剖视结构示意图，该直流无刷电机具体包括上端盖102、下端盖103、电机轴101、上轴承108、下轴承109、定子组件104和转子组件，定子组件104由定子铁芯、定子绝缘和线圈绕组组成，转子组件由转子支架105和转子磁钢106组成。电机轴101分别通过上轴承108和下轴承109穿设在上端盖102和下端盖103的出轴孔111中。图4为本发明实施例中上端盖的结构示意图，参见图3和图4所示，如常规电机的结构那样，在上端盖102的内形成定子室112，转子磁钢106套设在电机轴101的外侧，定子组件104固定在两端盖构成的腔体中，围绕在转子磁钢106的外侧。本发明实施例的主要改进点在于上端盖102的结构。上端盖102的上表面形成有向上延伸的侧壁，例如可以为圆环形凸起，以形成上轴承室113，上轴承室113和定子室112之间通过上端盖102的出轴孔111相连。上端盖102出轴孔111处形成有朝上的支撑面114，上轴承108置于上轴承室113中，且位于支撑面114上。优选的是，该支撑面114为倾斜圆锥面来支撑上轴承108。实际应用中，也可以是球面、阶梯状凹陷面、或配合轴承的球冠形凹陷面等。如图3所示，上轴承室113的顶面设有上压盖110，上压盖110与上端盖102的侧壁连接，抵顶固定上轴承108，上压盖110和上端盖102优选可以选用熔接或激光焊接的方式连接，以保证对上轴承室113进行密封，避免水汽进入。图5为图3中直流无刷电机的轴承装配结构示意图，图6为图5中部件的爆炸结构示意图。

采用本实施例的技术方案，在上端盖102的上侧形成上轴承室113来承载上轴承108，能够阻挡上轴承108中的润滑油向电机内侧滴漏。并且，可以将上油棉118置于上轴承室113中，围设在上轴承108的外侧来提供润滑油，既为油棉提供了承托的平台，又能阻挡润滑油在重力作用下泄漏。

优选的是，在上轴承室113中，上端盖102的上表面处还形成有储油槽115，用于容置润滑油，特别是容置轴高速旋转时，轴承释放其空隙内的润滑油。则一方面可以容置滴落的润滑油，另一方面，上轴承108或上油棉118可以浸泡在储油槽115的润滑油中，形成润滑油补给，避免润滑油不足对轴承润滑效果的影响。由于原有的下轴承109置于下端盖103的上侧，相当于也有储油槽，所以该技术方案实际上为上轴承108和下轴承109都提供了储油槽115，使上端盖102的润滑效果与下端盖103一致。

上述结构的直流无刷电机中，优选是进一步设置垫片120，设置在上压盖110和上轴承108之间，垫片120通常采用石墨尼龙、橡胶等弹性材料制作，能形成一定的缓冲保护。

此外，在上轴承室113中，可以在上端盖102上表面的内侧形成电路板室121，用于容置电路板107，电路板107可以通过灌注环氧树脂封注在电路板室121中。由于本实施例中将上轴承108置于上端盖102上方，则相当于为上端盖102下方的电路板室121提供了更大的空间，能够适当扩展电路板107的面积。

本发明实施例的技术方案尤其适用于驱动电路板内置的直流无刷电机，对于这种体积较小的电机，本发明实施例的方案能够降低对内置驱动电路板大小的限制，降低了布板难度，而且使电机结构设计上受到的限制减小。

本实施例的直流无刷电机的组件装配过程如下：首先向上轴承室113内依次放入上轴承108、轴承弹簧座、轴承弹簧122、上油棉118、垫片120和上压盖110，其中轴承弹簧座和轴承弹簧122是轴承应用时的常用零部件；通过铆压、熔接或者激光焊接，把上压盖110固定在上端盖102上。

本发明所提供的直流无刷电机具有诸多优点：首先，将电机的上端盖采用轴承后置，即置于上端盖上方的方式，能提高润滑油储油量，防止长期运行过程中润滑油滴漏，增大电机上端盖轴承室，有利于轴承室储油量的增加，有效延长电机寿命，该结构特别适用于电机垂直设置的排水泵。其次，电机的上端盖采用轴承后置，能增加电机内部提供给驱动电路板的空间，从而增大电路板的面积，设计电路板时可以有更多的排布面积，能够有效利用驱动电路板基板，布板更为灵活，还能够避免由于电路板布板空间不足而扩大电机结构，或增加单独的设置电路板安装空间。再次，上述结构的上端盖结构简单，仅通过铆合连接或焊接连接上压盖即可，这使得上端盖壳体及轴承盖结构简单，只需通过较少的压铸即可完成制作，解决了现有拉伸端盖制作需经过连续多工序冲压拉伸，上、下工序间的关联影响大，质量不稳定的难题。最后，上述结构还可以提供轴承的同轴度精度，使得电机噪声明显降低，通过上压盖将上轴承固定在上轴承室中，还能减少电机轴轴向窜动引起的震动。在电机启动发生有轴向窜动时，通过轴承弹簧和垫片的作用缓冲，可以有效控制电机轴轴向的窜动，避免因此引起的电机震动，提高了产品的质量。

本发明实施例还提供了一种排水泵，包括电机和泵体，该电机采用本发明任意实施例所提供的直流无刷电机，该直流无刷电机垂直地设置于泵体的上方，直流无刷电机的电机轴连接泵体的叶轮以进行驱动，电机和泵体的具体结构可以根据具体需要进行设置，其典型结构可参见图1所示。

在排水泵的已有使用场景中，由于使用环境原因，大多采用垂直放置的方式。采用本发明的技术方案，可以避免上轴承的润滑油在长期工作时由于重力原因不断渗透或泄露的问题，能够保证对上轴承的润滑，良好的润滑效果能够减少排水泵的噪音，延长使用寿命。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种直流无刷电机，包括上端盖、下端盖、电机轴、上轴承、下轴承、定子组件和转子组件，所述电机轴分别通过上轴承和下轴承穿设在所述上端盖和下端盖的出轴孔中，其特征在于：

所述上端盖的上表面形成有向上延伸的侧壁，以形成上轴承室，所述上端盖出轴孔处形成有朝上的支撑面，所述上轴承置于所述上轴承室中，且位于所述支撑面上；

所述上轴承室的顶面设有上压盖，所述上压盖与所述上端盖的侧壁连接，抵顶固定所述上轴承。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于：所述上压盖和上端盖之间采用熔接或激光焊接的方式连接，以对所述上轴承室进行密封。

3.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于，还包括：垫片，设置在所述上压盖和所述上轴承之间。

4.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于：所述上轴承室内设置有上油棉，围设在所述上轴承的外侧。

5.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于：所述上轴承室中，所述上端盖的上表面处还形成有储油槽，用于容置润滑油。

6.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于：所述上轴承室中，所述上端盖上表面的内侧形成有电路板室，用于容置电路板。

7.根据权利要求1所述的直流无刷电机，其特征在于：所述支撑面为倾斜圆锥面或球面。

8.一种排水泵，包括电机和泵体，其特征在于：所述电机采用权利要求1～7任一所述的直流无刷电机，所述直流无刷电机垂直地设置于所述泵体的上方，所述直流无刷电机的电机轴连接所述泵体的叶轮以进行驱动。

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