CN103701246A - 新型电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型电机结构，包括两端开口的电机壳体，套装于电机壳体内的定子总成，以及转动设于所述定子总成中的转子总成，在所述电机壳体的一端卡装固连有盖板支撑机构，在相对盖板支撑机构的电机壳体的另一端设有顶置在定子总成轴向端面上的、可沿电机壳体轴向移动的内插固定镶块，在所述电机壳体的外侧设有推动所述内插固定镶块沿电机壳体轴向移动以调整内插固定镶块与盖板支撑机构之间距离的燕尾调节机构；还包括将移动完成后的内插固定镶块相对于电机壳体进行固定的连接机构。本新型电机结构可实现电机壳体轴向尺寸的调整，以通过调整电机铁心冲片的数量来改变电机参数，便于电机的平台化开发。

Description

新型电机结构

技术领域

本发明涉及一种电机结构，尤其涉及一种适于电机平台化开发的新型电机结构。

背景技术

现代电机多采用整体式结构，即电机的冷却水道加工在电机壳体的表面或者是采用铸造的方法把电机冷却水道做在电机壳体的中间夹层，这种电机冷却水道的设计方式不便于对电机参数进行更改。另外电机壳体的整体式构造也使得电机在其轴向上不能根据需求来进行调节，由于在电机径向保持不变的情况下，对其轴向参数的更改会牵涉到很多的变更，在原有电机壳体上更改时，会有电机壳体参数或尺寸不满足需要的问题。同时，若对电机壳体结构重新进行设计加工，又会导致研发费用和生产周期的增加，不利于电机样机的制作。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种新型电机结构，其可实现电机壳体轴向尺寸的调整，以通过调整电机铁心冲片的数量来改变电机参数，便于电机的平台化开发。

为实现上述目的，本发明的新型电机结构，包括两端开口的电机壳体，套装于电机壳体内的定子总成，以及转动设于所述定子总成中的转子总成，其特征在于：在所述电机壳体的一端卡装固连有盖板支撑机构，在相对盖板支撑机构的电机壳体的另一端设有顶置在定子总成轴向端面上的、可沿电机壳体轴向移动的内插固定镶块，在所述电机壳体的外侧设有推动所述内插固定镶块沿电机壳体轴向移动以调整内插固定镶块与盖板支撑机构之间距离的燕尾调节机构；还包括将移动完成后的内插固定镶块相对于电机壳体进行固定的连接机构。

采用上述的技术方案，通过燕尾调节机构推动内插固定镶块沿电机壳体移动以改变位于电机壳体两端的内插固定镶块和盖板支撑机构之间的距离，从而使得电机壳体的轴向尺寸得以改变，由此即可将套装于电机壳体内的由内插固定镶块和盖板支撑机构限位的定子总成和转子总成上的铁心的长度通过调整铁心冲片的数量来改变，在定子铁心冲片和转子铁心冲片长度调整后，再由连接机构将内插固定镶块固定，由此即可实现对电机参数的改变。

作为对上述方式的限定，所述内插固定镶块为活动套装于电机壳体的一端；所述连接机构为连接设于盖板支撑机构与内插固定镶块之间的螺栓。

作为对上述方式的限定，所述的燕尾调节机构包括卡装在电机壳体外侧面上的侧板，活动设置在侧板和电机壳体之间并与内插固定镶块抵触配合的燕尾蜗杆镶块，以及对应于所述燕尾蜗杆镶块设置在侧板上的驱动燕尾蜗杆镶块移动的燕尾调节器。卡装在电机壳体外侧面上的侧板与电机壳体一起在燕尾蜗杆镶块的两侧起到限位及支撑作用，使得燕尾蜗杆可以在燕尾调节器的驱动下上下运动以推动内插固定镶块，并且燕尾蜗杆镶块通过燕尾调节器对其产生的定位作用而对内插固定镶块进行支撑固定，由此实现了内插固定镶块相对电机壳体的定位移动。

作为对上述方式的限定，所述的燕尾蜗杆镶块上设有轮齿，所述的燕尾调节器包括旋钮，与燕尾蜗杆镶块上的轮齿相啮合的蜗轮，以及连接设置在所述旋钮与蜗轮间的蜗轮蜗杆传动机构。通过蜗轮蜗杆传动机构可将旋钮的转动扭矩传递给蜗轮，蜗轮与燕尾蜗杆镶块上的轮齿相啮合，从而通过转动旋钮即可实现燕尾蜗杆镶块的移动。

作为对上述方式的限定，在所述燕尾调节器上还设置有对燕尾蜗杆镶块的移动进行锁定的锁止与脱开机构，所述的锁止与脱开机构包括转动设置在燕尾调节器外壳上的、与所述旋钮相啮合的齿轮，以及设置在所述齿轮一侧的、对齿轮的转动进行卡定的弹性拨叉。在燕尾调节器上设置锁止与脱开机构，依靠拨叉对齿轮转向的限定使得燕尾蜗杆镶块沿电机壳体向电机后端的移动受到限制，从而使由燕尾蜗杆镶块推动支撑的内插固定镶块在到达预定位置后不会因外力而发生向电机后端的移动，以保证内插固定镶块在电机轴向上调整距离的稳定有效。

作为对上述方式的限定，在所述电机壳体与侧板之间位于燕尾蜗杆镶块的下方设置有冷却软管，所述侧板相邻间由直角镶块卡装固定，在直角镶块上安装有连接所述冷却软管的进水管和出水管。由于燕尾蜗杆镶块的设置，使得侧板与电机壳体间具有了一定的间隙，而且燕尾蜗杆镶块在燕尾调节器的定位下只是在电机壳体一端的一定范围内移动，从而由侧板、电机壳体及燕尾蜗杆镶块自然围构成了一个可供电机冷却用的冷却通道，在此通道内设置冷却软管，即可实现对电机的冷却，这样不仅省去了设计开发普通冷却水道的麻烦，也便于了制作加工及组装。

作为对上述方式的限定，所述的冷却软管为一根且绕电机壳体周向布置，所述进水管和出水管设置于任一直角镶块上。将冷却软管设置成沿电机壳体周向布置的一根，相比于在每一侧单独布置可实现更好的冷却效果，且节省了进水管和出水管的数量，便于了制作及组装。

作为对上述方式的限定，在所述内插固定镶块的中部安装有前轴承座镶块，所述转子总成的前轴承安装于前轴承座镶块中。

作为对上述方式的限定，所述前轴承经由轴套安装于转子总成的转轴上。使前轴承经由轴套安装于转轴上，这样当前轴承座镶块在跟随内插固定镶块移动后，可以通过调整轴套在转轴上的位置，以实现前轴承在转轴轴向的移动，当调整完毕后将轴套在转轴上紧固即可。

作为对上述方式的限定，所述的盖板支撑机构包括与电机壳体卡装连接的复合材料基板，卡装在复合材料基板上的后轴承座镶块，所述转子总成的后轴承安装于后轴承座镶块的中部，在所述后轴承座镶块上还嵌装有塑性支撑块，所述内插固定镶块与塑性支撑块经螺栓连接。复合材料基板起到轴向固定、导向及支撑的作用，在后轴承座镶块上嵌装用于和内插固定镶块螺栓连接的塑性支撑块可提高后轴承座镶块的刚度。

综上所述，采用本发明的技术方案，可实现对电机壳体轴向尺寸的调整，以用于对电机定子和转子铁心冲片的数量进行改变，从而更改电机参数，且其冷却水道的结构简单，便于制作加工及组装，适于对电机进行平台化开发。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1为本发明实施例的部分结构示意图；

图2为图1在结构完整状态时的A向视图；

图3为图2的B-B向部分剖视图；

图4为电机壳体的结构示意图；

图5为电机壳体的另一结构示意图；

图6为复合材料基板的结构示意图；

图7为后轴承座镶块的结构示意图；

图8为内插固定镶块的结构示意图；

图9为内插固定镶块的另一结构示意图；

图10为图8的C-C向剖视图；

图11为侧板的结构示意图；

图12为侧板的另一结构示意图；

图13为直角镶块的结构示意图；

图14为燕尾调节器的结构原理图；

图15为锁止与脱开机构的结构示意图；

图16为燕尾蜗杆镶块的结构示意图；

图中：1、电机壳体；2、后轴承座镶块；3、塑性支撑板；4、复合材料基板；5、侧板；6、燕尾调节器；7、燕尾蜗杆镶块；8、直角镶块；9、内插固定镶块；10、前轴承座镶块；11、转轴；12、长螺栓；13、出水管；14、进水管；15、电机壳体本体；16、凹台；17、凸块；18、斜面；19、壳体燕尾卡槽；20、前轴承；21、后轴承；22、冷却软管；23、定子铁心；24、转子铁心；25、定子绕组；26、后轴承座本体；27、延伸板；28、后轴承座燕尾卡头；29、后轴承安装孔；31、螺纹连接孔；41、后通孔；42、基板燕尾槽；43、立板；44、基板燕尾卡头；51、侧板卡槽；52、侧凸块；53、斜凸块；54、导轨条；55、驱动连接孔；61、旋钮；62、第一蜗杆轴；63、第一蜗杆；64、第一蜗轮；65、第二蜗杆轴；66、第二蜗杆；67、蜗轮；68、蜗轮轴；69、齿轮；70、弹性拨叉；71、燕尾块本体；72、连接块；73、轮齿；81、直角镶块卡槽；91、内插固定镶块本体；92、上凹孔；93、固定螺栓连接孔；94、前通孔；95、长螺栓安装孔；96、底斜面；97、下凸块；98、下凹孔；99、挂耳；100、沟槽；101、固定螺栓；102、轴套。

具体实施方式

本实施例涉及一种新型电机结构，由图1至图3所示，其包括电机壳体1，在电机壳体1的下方卡装连接有复合材料基板4，复合材料基板4的下方与后轴承座镶块2卡装相连，在后轴承座镶块2上嵌装有两个塑性支撑板3，在电机壳体1内套装有定子总成，定子总成内为可自由转动的转子总成。定子总成包括沿电机壳体1的内壁套装的定子铁心23，在定子铁心23上嵌装有定子绕组25。转子总成包括转轴11，在转轴11上安装有转子铁心24，在转轴11的两端安装有前轴承20和后轴承21，后轴承21固定安装在后轴承座镶块2中，而前轴承20则套装于前轴承座镶块10内，前轴承座镶块10通过固定螺栓101连接于活动套装在电机壳体1顶部的内插固定镶块9上。

内插固定镶块9的底端与定子铁心23相抵触，从而使得定子铁心23在电机壳体1内由内插固定镶块9和复合材料基板4通过长螺栓12的连接而上下固定住，且长螺栓12也穿过定子铁心23。在电机壳体1的四个外侧面上卡装有侧板5，侧板5的上部将内插固定镶块9包裹在里面，相邻的侧板5通过与其相卡接的直角镶块8连接固定起来，且在侧板5与电机壳体1之间还设置有与内插固定镶块9抵触相接的燕尾蜗杆镶块7，燕尾蜗杆镶块7在设置于侧板5上的燕尾调节器6的驱动下可推动内插固定镶块9沿电机壳体1移动，从而使得内插固定镶块9与复合材料基板4之间的距离可调整。本实施例中为在电机壳体1的四个外侧面处均设置有燕尾蜗杆镶块7，对应的在四个侧板5上也均设置有燕尾调节器6。当然，除上述的设置方式外，也可只在电机壳体1任意相对的两个外侧面处设置燕尾蜗杆镶块7，及在对应的侧板5上设置燕尾调节器6。

在电机壳体1与侧板5之间位于燕尾蜗杆镶块7下方，由电机壳体1、侧板5及燕尾蜗杆镶块7所围构成的通道内还设置有冷却软管22，冷却软管22的进水管14及出水管13设置在其中的一个直角镶块8上。

电机壳体1的结构如图4和图5所示，其包括内部中空的电机壳体本体15，在电机壳体本体15内侧的上部设置有凹台16，凹台16使得电机壳体1内部在顶端处开口稍大，以利于内插固定镶块9的套入。在电机壳体本体15的外侧面上位于其底部设置有沿电机壳体本体15周向布置的凸块17，凸块17的上端面为指向电机壳体本体15的外侧面向下倾斜的斜面18。在电机壳体本体15上位于凸块17下方的两个相对的外侧面上还设置有呈燕尾状的壳体燕尾卡槽19。

复合材料基板4的结构如图6所示，其为一凹形板，采用热塑工程材料以提高其连接强度。在复合材料基板4的中部开有后通孔41，后通孔41用于转轴11的通过和容纳定子绕组25的端头。在复合材料基板4的底端面上位于后通孔41的两侧，设置有与复合材料基板4两个立板43平行的基板燕尾槽42，在两个立板43的内侧也设置有基板燕尾卡头44。基板燕尾卡头44用于和电机壳体1上的壳体燕尾卡槽19卡装配合，以将复合材料基板4连接在电机壳体1上。

后轴承座镶块2的结构如图7所示，其包括方形的后轴承座本体26，在后轴承座本体26的两个相对外侧面的上部还固连有两个延伸板27，在两个延伸板27的端面上靠近后轴承座本体26设置有两个与延伸板27长度方向平行的后轴承座燕尾卡头28，后轴承座燕尾卡头28用于和复合材料基板4上的基板燕尾槽42卡装配合，以将后轴承座镶块2连接在复合材料基板4上。在后轴承座本体26的中部设置有后轴承安装孔29，以用于安装后轴承21。在后轴承座本体26上位于后轴承安装孔29的两侧靠近延伸板27还嵌装有两个与后轴承座燕尾卡头28平行的塑性支撑板3，两个塑性支撑块3采用热塑性工程材料，且两个塑性支撑板3与后轴承座镶块2制作成一个包塑件，以提高后轴承座镶块2的刚度。塑性支撑板3的的端面与后轴承座本体26的端面平齐，在两个塑性支撑板3上均设置有两个螺纹连接孔31，螺纹连接孔31与长螺栓12相配合，以将内插固定镶块9和后轴承座镶块2连接起来。

内插固定镶块9的结构如图8至图10所示，其包括呈方形的内插固定镶块本体91，在内插固定镶块本体91的外侧沿其周边固连有挂耳99，挂耳99的底端面为指向内插固定镶块本体91方向的向上倾斜的底斜面96，且挂耳99与内插固定镶块本体91之间还设置有沟槽100，沟槽100的宽度略大于电机壳体1的顶部板体的厚度，以使得内插固定镶块9稳定的套装在电机壳体1上，并可沿电机壳体1移动。

在内插固定镶块本体91上端面的中部设置有前通孔94，前通孔94用于转轴11的伸出，以及用于前轴承座镶块10的套入以安装前轴承20。前轴承20为经由套装于转轴11上的轴套102安装在转轴11的前端，轴套102可在转轴11上滑动以使前轴承20可沿转轴11的轴向进行移动，且在前轴承20移动到预定位置后轴套102可由紧定螺丝紧固于转轴11上。在内插固定镶块本体91的上端面位于前通孔94的周边还设置有上凹孔92，前轴承座镶块10即安装于上凹孔92内，并通过固定螺栓101安装于开设在上凹孔92底部的固定螺栓连接孔93上。当内插固定镶块9沿电机轴向移动时带动前轴承座镶块10及前轴承20一起移动，此时只要调整轴套102的位置即可。

在内插固定镶块本体91上的上凹孔92的底部位于其四个顶角处还设置有四个长螺栓安装孔95，长螺栓安装孔95用于安装长螺栓12以将内插固定镶块9与复合材料基板4连接起来。在内插固定镶块本体91的底部沿其边缘还固连有下凸块97，下凸块97在内插固定镶块本体91的底端面上围构成下凹孔98，下凹孔98用于容纳定子绕组25的端部，而下凸块97则与定子铁心23相抵触，以用于固定定子铁心23。

侧板5的结构如图11和图12所示，其为一方形板，在其两侧的端面上设置有侧板卡槽51，在侧板5的一侧端面上靠近其底部固连有向下倾斜的斜凸块53，斜凸块53底端面与侧板5的侧端面间的夹角与电机壳体1上的斜面18与电机壳体本体15的侧端面间的夹角相等，以使得侧板5可通过斜凸块53与电机壳体1上的凸块17的卡接配合而卡装到电机壳体1上。在斜凸块53的上方为固连在侧板5侧端面上的具有一定高度的侧凸块52，在侧凸块52上方的侧板5的中部设置有驱动连接孔55，在驱动连接孔55的两侧平行设置有两个导轨条54。

在侧板5相对于侧凸块52的另一侧的端面上对应于驱动连接孔55的位置安装有燕尾调节器6。本发明中相邻的侧板5间通过与侧板卡槽51相配合的直角镶块8连接在一起。直角镶块8的结构如图13所示，在其与侧板5相接触的两个端面上设置有与侧板卡槽51相配合的直角镶块卡槽81。在四个直角镶块8中的其中一个上面设置有用于连接冷却软管22的进水管14和出水管13。

燕尾调节器6的结构原理图如图14所示，其包括伸出在外的旋钮61，旋钮61与第一蜗杆轴62相连，第一蜗杆轴62上的第一蜗杆63与第一蜗轮64相啮合，第一蜗轮64的旋转轴即第二蜗杆轴65上又设置有第二蜗杆66，第二蜗杆66再与蜗轮67相啮合，蜗轮67通过蜗轮轴68安装于侧板5上的驱动连接孔55处，以与燕尾蜗杆镶块7啮合连接。这样通过中间蜗轮蜗杆传动机构的传动，使得旋钮61的转动传递到蜗轮67上，并最终实现对燕尾蜗杆镶块7的驱动。

锁止与脱开机构的结构如图15所示，其为在燕尾调节器6具有旋钮61的端面上转动安装有一个齿轮69，齿轮69与设置在旋钮61后端的第一蜗杆轴62上的齿牙相啮合，从而当转动旋钮61时，齿轮69也会被带动旋转，在齿轮69的一侧位于旋钮61的侧下方处设置有一个弹性拨叉70，弹性拨叉70为在固连于燕尾调节器6端面上的轴上通过扭簧安装一根拨杆，拨杆在扭簧的作用下斜插入齿轮69的齿槽内，整个机构类似于棘轮机构中的棘轮和止回棘爪。弹性拨叉70使得齿轮69的顺时针转动被限制住，从而旋钮61的逆时针转动也被限制住，并最终反映到燕尾蜗杆镶块7的沿电机壳体1向电机后端的移动被限制锁定。而当燕尾蜗杆镶块7需要向下移动时，则可先拨开拨杆使齿轮69得以顺时针转动，等燕尾蜗杆镶块7下移到预定位置后，松开拨杆使其再斜插入齿轮69的齿槽内即可。通过弹性拨叉70对齿轮69转动的卡定，使得由燕尾蜗杆镶块7推动支撑的内插固定镶块9在达到设计的位置后，不会因受外力而发生向电机后端的移动，从而保证了内插固定镶块9沿电机轴向位置调整的稳定有效。

燕尾蜗杆镶块7的结构如图16所示，其包括呈长方体形的燕尾块本体71，以及固连与燕尾块本体71一端的，且斜向上设置的连接块72，连接块72上沿其长度方向的侧端面与燕尾块本体71较大的侧端面平行，以使燕尾蜗杆镶块7可以稳定的设置于侧板5和电机壳体1之间。在燕尾块本体71的侧端面上位于其中部还设置有一列轮齿73，轮齿73的宽度略小于侧板5上两个导轨条54间的距离，以使得轮齿73与蜗轮67啮合连接时，轮齿73可处于两个导轨条54之中，使得两个导轨条54对燕尾蜗杆镶块7的上下移动起到导向限位的作用。

本新型电机的调节过程是这样的，当需要改变电机的结构参数即改变电机定子铁心23和转子铁心24上的冲片数量时，先将侧板5、燕尾蜗杆镶块7及内插固定镶块9取下来，在装配线上对定子铁心23和转子铁心24的冲片数量进行调整，然后将定子铁心23和转子铁心24安装回电机壳体1中，根据定子铁心23长度的变化，通过燕尾调节器6调节燕尾蜗杆镶块7在电机壳体1和侧板5之间的位置，从而使得内插固定镶块9在电机壳体1上的套装位置也发生改变，当内插固定镶块9的位置调整好后，再用扭矩扳手旋紧长螺栓12即可，在定子铁心23和转子铁心24的冲片数量调整时，嵌装在铁心上的绕组需要重新进行绕线。

Claims (10)

1.一种新型电机结构，包括两端开口的电机壳体，套装于电机壳体内的定子总成，以及转动设于所述定子总成中的转子总成，其特征在于：在所述电机壳体的一端卡装固连有盖板支撑机构，在相对盖板支撑机构的电机壳体的另一端设有顶置在定子总成轴向端面上的、可沿电机壳体轴向移动的内插固定镶块，在所述电机壳体的外侧设有推动所述内插固定镶块沿电机壳体轴向移动以调整内插固定镶块与盖板支撑机构之间距离的燕尾调节机构；还包括将移动完成后的内插固定镶块相对于电机壳体进行固定的连接机构。

2.根据权利要求1所述的新型电机结构，其特征在于：所述内插固定镶块为活动套装于电机壳体的一端；所述连接机构为连接设于盖板支撑机构与内插固定镶块之间的螺栓。

3.根据权利要求1所述的新型电机结构，其特征在于：所述的燕尾调节机构包括卡装在电机壳体外侧面上的侧板，活动设置在侧板和电机壳体之间并与内插固定镶块抵触配合的燕尾蜗杆镶块，以及对应于所述燕尾蜗杆镶块设置在侧板上的驱动燕尾蜗杆镶块移动的燕尾调节器。

4.根据权利要求3所述的新型电机结构，其特征在于：所述的燕尾蜗杆镶块上设有轮齿，所述的燕尾调节器包括旋钮，与燕尾蜗杆镶块上的轮齿相啮合的蜗轮，以及连接设置在所述旋钮与蜗轮间的蜗轮蜗杆传动机构。

5.根据权利要求4所述的新型电机结构，其特征在于：在所述燕尾调节器上还设置有对燕尾蜗杆镶块的移动进行锁定的锁止与脱开机构，所述的锁止与脱开机构包括转动设置在燕尾调节器外壳上的、与所述旋钮相啮合的齿轮，以及设置在所述齿轮一侧的、对齿轮的转动进行卡定的弹性拨叉。

6.根据权利要求3所述的新型电机结构，其特征在于：在所述电机壳体与侧板之间位于燕尾蜗杆镶块的下方设置有冷却软管，所述侧板相邻间由直角镶块卡装固定，在直角镶块上安装有连接所述冷却软管的进水管和出水管。

7.根据权利要求6所述的新型电机结构，其特征在于：所述的冷却软管为一根且绕电机壳体周向布置，所述进水管和出水管设置于任一直角镶块上。

8.根据权利要求1所述的新型电机结构，其特征在于：在所述内插固定镶块的中部安装有前轴承座镶块，所述转子总成的前轴承安装于前轴承座镶块中。

9.根据权利要求8所述的新型电机结构，其特征在于：所述前轴承经由轴套安装于转子总成的转轴上。

10.根据权利要求1所述的新型电机结构，其特征在于：所述的盖板支撑机构包括与电机壳体卡装连接的复合材料基板，卡装在复合材料基板上的后轴承座镶块，所述转子总成的后轴承安装于后轴承座镶块的中部，在所述后轴承座镶块上还嵌装有塑性支撑块，所述内插固定镶块与塑性支撑块经螺栓连接。

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