CN102832746A - 转速测量装置及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转速测量装置，包括用于安装在电机转轴一端的外封环、安装在所述外封环上的传动轴以及安装在传动轴一端的光电编码器，所述传动轴为阶梯轴，其第一阶梯轴的外轮廓面上具有与第一阶梯轴同轴的安装盘；且所述第一阶梯轴的外端部和所述安装盘与所述外封环过盈配合。与现有技术相比，传动轴为阶梯轴，并且在第一阶梯轴上具有安装盘，加工时便于装卡定位，可以提高传动轴的加工精度，并且，第一阶梯轴的一端与安装盘分别于外封环上的安装孔过盈配合，安装精度高，因而能够提高转速测量装置的可靠性和使用寿命，降低维护成本。本发明还公开了一种安装有上述转速测量装置的电机。

Description

转速测量装置及电机

技术领域

本发明涉及转速测量技术，尤其是涉及一种转速测量装置。本发明还涉及一种安装有上述转速测量装置的电机。

背景技术

电机(电动机)作为动力产生设备，在车辆牵引电传动系统中具有广泛的应用。在实际应用中，通过变频器改变电机工作电源的频率和幅度，控制电机的转速和转矩，进而控制车辆的运行。为实现变频器对电机的转速和转矩的调节控制，必须将电机转速信号反馈给变频器，因而需要在电机上设计转速测量装置。

如图1所示，现有转速测量装置，包括与电机外封环2a固定连接的传动轴1a，以及与安装在传动轴1一端的光电编码器3a，光电编码器3a固定在安装罩6a上，传动轴1a的一端穿过安装罩6a的通孔，伸入至光电编码器3a的孔内。光电编码器3a的输出端信号线与变频器连接。外封环2a与电机转轴4a的一端固定连接，外封环2a随电机转轴4a转动，外封环2a带动传动轴1a转动，光电编码器3a将传动轴1a的转速信号转换成电信号提供给变频器，变频器接收到传动轴1a转速(也就是电机转轴4a转速)的电信号，进行分析判断后，调节控制电机的转速和转矩。

在进行本发明的研究过程中，发明人发现采用上述现有的转速测量装置，存在如下技术缺陷：

在现有的转速测量装置中，与外封环2a和光电编码器3a连接的传动轴1a为细长的光轴，加工时很难保证传动轴1a的尺寸精度，电机工作时，细长结构的传动轴1a的稳定性较差，并且传动轴1a的一端与外封环2a的安装孔采用焊接方式连接，焊接产生的热量会导致传动轴1a变形，因而影响传动轴1a与电机转轴4a的同轴度。

在实际使用过程中，上述原因导致转速测量装置的光电编码器3a容易发生故障，可靠性较低，使用寿命较低。为保证车辆正常行驶，需要频繁更换光电编码器3a，增加了转速测量装置维护费用和生产成本。

发明内容

本发明提供一种转速测量装置及电机，用以解决现有技术中的缺陷，能够提高转速测量装置的可靠性和使用寿命，降低维护成本。

本发明提供了一种转速测量装置，包括用于安装在电机转轴一端的外封环、安装在所述外封环上的传动轴以及安装在传动轴一端的光电编码器，所述传动轴为阶梯轴，其第一阶梯轴的外轮廓面上具有与第一阶梯轴同轴的安装盘；且所述第一阶梯轴的外端部和所述安装盘与所述外封环过盈配合。

为了提高传动轴的安装的可靠性，所述安装盘上具有至少两个沿安装盘轴向的螺栓孔；所述外封环上具有与所述螺栓孔对应的通孔。

优选地，所述螺栓孔的数量为三个，沿所述安装盘周向均匀分布。

为了便于拆卸传动轴，所述安装盘上具有至少两个沿安装盘周向的拆卸孔，所述外封环上具有与所述拆卸孔对应的螺纹通孔。

优选地，所述拆卸孔的数量为三个，沿所述安装盘轴向且与所述螺栓孔间隔均匀分布。

此外，所述安装盘与所述传动轴一体成型，以提高传动轴的加工精度和结构强度。

本发明还提供了一种电机，该电机安装有上述转速测量装置，该电机的电机转轴与所述转速测量装置的外封环过盈配合。

优选地，所述转速测量装置的安装盘上具有至少两个沿安装盘轴向的螺栓孔，所述电机转轴的端部具有与所述螺栓孔对应的螺纹盲孔。

本发明提供的转速测量装置及电机，包括安装在电机转轴一端的外封环、安装在所述外封环上的传动轴以及安装在传动轴一端的光电编码器，所述传动轴为阶梯轴，在第一阶梯轴的外轮廓面上具有与第一阶梯轴同轴的安装盘；所述第一阶梯轴的外端部和所述安装盘与所述外封环上的安装孔过盈配合。与现有技术相比，传动轴为阶梯轴，并且在第一阶梯轴上具有安装盘，加工时便于装卡定位，可以提高传动轴的加工精度，并且，第一阶梯轴的一端与安装盘分别于外封环上的安装孔过盈配合，安装精度高，因而能够提高转速测量装置的可靠性和使用寿命，降低维护成本。

附图说明

图1现有的转速测量装置的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的转速测量装置的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的传动轴的主视图；

图4为图3中的传动轴的左视图；

图5为本发明第一实施例中传动轴与外封环的装配示意图；

图6为本发明第二实施例中传动轴与外封环的装配示意图；

图7为本发明第三实施例提供的电机的结构示意图。

附图标记：

1-传动轴；      11-第一阶梯轴；    12-第二阶梯轴；

13-安装盘；     14-螺栓孔；        15-拆卸孔；

2-外封环；      3-光电编码器；     4-电机转轴；

5-螺栓；        6-安装罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、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。

参照图2和图3，图2为本发明第一实施例提供的转速测量装置的结构示意图；图3为本发明第一实施例提供的传动轴的主视图。

在本发明的第一实施例中，转速测量装置包括安装在电机转轴4一端的外封环2、安装在外封环2上的传动轴1以及安装在传动轴1一端的光电编码器3，传动轴1为阶梯轴，在第一阶梯轴11的外轮廓面上具有与第一阶梯轴11同轴的安装盘13；第一阶梯轴11的外端部和安装盘13与外封环2上的安装孔过盈配合。

具体地，如图3所示，传动轴1为二级阶梯轴，安装盘13为圆盘结构，安装在第一阶梯轴11的外轮廓面上且靠近第一阶梯轴11的轴向长度的中间位置，安装盘13与传动轴1可以一体成型，可以通过整体铸造，再车削加工成型，安装盘13与阶梯轴一体成型，可以提高安装盘13与传动轴1的加工精度和结构强度。

如图5所示，外封环2为回转体结构，外封环2的一端具有安装盘孔21和传动轴安装孔23，安装盘孔21与安装盘13的直径尺寸公差，满足过盈配合要求，同样，传动轴安装孔23与传动轴1的第一阶梯轴11的直径尺寸公差，满足过盈配合要求。

外封环2的另一端具有转轴安装孔25，电机转轴4与转轴安装孔25的尺寸公差，满足过盈配合要求。

下面结合图2和图5说明本实施例提供的转速测量装置的装配和工作过程：

外封环2热套在电机转轴4的一端，电机转轴4与外封环2的转轴安装孔25过盈配合，保证外封环2可以随电机转轴4转动，第一阶梯轴11的一端与外封环2的传动轴安装孔过盈配合，同时，安装盘13与外封环2的安装盘孔21过盈配合，保证外封环2带动传动轴1转动，传动轴1的第二阶梯轴12的外端穿过安装罩6的通孔，伸入到光电编码器3的孔内，光电编码器3测量传动轴1的转速，将电机转轴4的转速信号转化成电信号，传送给变频器，变频器根据接收的电信号控制电机输入电源的频率和幅度，进而控制电机的转速。

本发明第一实施例提供的转速测量装置，与现有技术相比，传动轴1为阶梯轴，并且在第一阶梯轴11上具有安装盘13，加工时便于装卡定位，可以提高传动轴的加工精度，并且，第一阶梯轴11的一端与安装盘13分别于外封环上的传动轴安装孔23和安装盘孔21过盈配合，安装精度高，因而能够提高转速测量装置的可靠性和使用寿命，降低维护成本。

在本发明第一实施例的基础上，还可以做进一步的改进，具体改进方案如下：

如图3-6所示，安装盘13上具有至少两个轴向的螺栓孔14；并且，外封环2上具有与螺栓孔14对应的通孔22(图5所示)，电机转轴4的端面具有与螺栓孔14对应的螺纹盲孔(图中未示出)。具体在本实施例中，螺栓孔14的数量可以为三个，螺栓孔14沿安装盘13周向均匀分布。安装时，可以通过螺栓5穿过安装盘13的螺栓孔14和外封环2上对应的通孔22，旋入电机转轴4上的螺纹盲孔，采用均匀分布的三个螺栓5将传动轴1、外封环2与电机转轴4固定连接，可以提高传动轴1的稳定性和安装精度，进而可以提高转速测量装置的可靠性和使用寿命。

此外，安装盘13上具有至少两个拆卸孔15，外封环2上具有与拆卸孔15对应的螺纹通孔23(图5所示)。具体在本实施例中，拆卸孔15的数量为三个，沿安装盘13周向且与螺栓孔14间隔均匀分布。

由于安装盘13上均匀开设有拆卸孔15，在拆卸传动轴1时，使用拆卸工具通过拆卸孔15，旋入外封环2上的螺纹通孔23，拆卸工具前端顶在电机转轴4的端面，继续旋转拆卸工具，进而将传动轴1拆卸下来。可以看出，通过开设拆卸孔15，使用拆卸工具拆卸传动轴1非常方便。

参考图7，图7为本发明第三实施例提供的电机的结构示意图。本实施例提供的电机安装有上述实施例中的转速测量装置，具体地，外封环2与电机转轴4的一端过盈配合，外封环2另一端安装有传动轴1，传动轴1穿过安装罩6的通孔，伸入至光电编码器3的孔内。

另外，如图5所示，外封环2的一端具有转轴安装孔25，电机转轴4与转轴安装孔25的尺寸公差满足过盈配合要求。

在本实施例中，该电机的电机转轴4转动，带动外封环2转动，外封环2带动传动轴1转动，光电编码器3检测传动轴1的转速，将电机转轴的转速转换电信号，通过与变频器连接的信号线将电信号传输给变频器，变频器控制电机的输入电源的频率和幅度，控制电机的转速和转矩。

本实施例提供的电机，安装有前述实施例中的转速测量装置，可以提高转速测量装置的可靠性和使用寿命，降低维护成本。

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)

1.一种转速测量装置，包括用于安装在电机转轴一端的外封环、安装在所述外封环上的传动轴以及安装在传动轴一端的光电编码器，其特征在于，所述传动轴为阶梯轴，其第一阶梯轴的外轮廓面上具有与第一阶梯轴同轴的安装盘；且所述第一阶梯轴的外端部和所述安装盘与所述外封环过盈配合。

2.根据权利要求1所述的转速测量装置，其特征在于，所述安装盘上具有至少两个沿安装盘轴向的螺栓孔；所述外封环上具有与所述螺栓孔对应的通孔。

3.根据权利要求2所述转速测量装置，其特征在于，所述螺栓孔的数量为三个，沿所述安装盘周向均匀分布。

4.根据权利要求2或3所述的转速测量装置，其特征在于，所述安装盘上具有至少两个沿安装盘轴向的拆卸孔，所述外封环上具有与所述拆卸孔对应的螺纹通孔。

5.根据权利要求4所述的转速测量装置，其特征在于，所述拆卸孔的数量为三个，沿所述安装盘周向且与所述螺栓孔间隔均匀分布。

6.根据权利要求4所述的转速测量装置，其特征在于，所述安装盘与所述传动轴一体成型。

7.一种电机，其特征在于，该电机安装有权利要求1-6任一项所述的转速测量装置，该电机的电机转轴与所述转速测量装置的外封环过盈配合。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述转速测量装置的安装盘上具有至少两个沿安装盘轴向的螺栓孔，所述电机转轴的端部具有与所述螺栓孔对应的螺纹盲孔。

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