CN108039791A - 电机壳体结构及具有其的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机壳体结构及具有其的电机，电机壳体结构分为第一壳体和第二壳体两部分，并通过锁紧组件进行锁紧固定或拆卸。这样设置降低了电机壳体的部件的加工难度，简化了电机壳体的部件加工工序，降低电机的生产时间。并且简化了电机的装机流程，提高了生产效率，节省了电机的人工制造成本。另外还简化了电机的拆卸流程，便于故障的检修。同时由于第一壳体和第二壳体采用不同的材料，既降低了整体重量，又维持了较高的装机刚度，扩展了电机的使用场所。
Description
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种电机壳体结构及具有其的电机。
背景技术
电机制造装配工艺是整个电机制造工业中的重要一环，合理的工艺不仅能够提高劳动生产率、节约能源和原材料，还能够提升产品竞争力、提高经济效益。目前，大型电机定子铁心的很多装配工艺都是依靠手工和工人经验完成的，质量和可靠性难以得到保证。由此可见，对大型电机制造过程中的装配工艺进行优化有着极为重要意义和工程应用价值。
具体地，工业电机一般由机座、端盖、定子、转子等组件组成，通常装配定子采用冷压或者热套的方式，将定子压入电机机壳或将机壳热套上定子，定子与机壳通过过盈配合的方式结合在一起，再将转子放入，两边合上端盖，通过螺钉紧固，形成电机整机。
现有技术中的电机的装配的工序较多，繁琐的装机步骤直接影响了生产效益，制约了电机的成本。采用传统冷压热套等方式安装电机定子后，不便对电机进行拆卸，一旦发生电机故障，将很难进行拆机检查，通常都会采用破坏性拆卸的方法，严重影响到电机的维修，不利于故障的分析检测。
而装配后电机运行质量又取决于电机壳体的加工尺寸精度，故电机壳体的加工工艺也是影响电机装机质量的重要因素。通常一台工业电机需要机加工一个机座、两个端盖，包括了几十个关键尺寸，需要进行多道工序，在不同的加工台上进行加工，费时费力，是制约工业电机大批量生产的主要原因之一。
电机机壳的工艺结构也是影响电机质量的重要因素。工业电机机壳通常采用铸铁材料或铸铝材料。铸铁机壳常用于体型较大，重量较重的电机，但铸铁密度较大，本身重量较重，不适用于对于整机重量有要求的电机，如汽车电机、水泵电机等。铸铝机壳常用于重量有所限制的电机，但由于铸铝材料刚性较低，机座底脚不能支撑较重的重量，负载输出端的端盖也不能承受较高的输出力矩。同时铸铝机壳的振动传导性高，容易使电机端盖、底脚发生谐振，产生变形，影响电机运行质量。而采用稀有金属类合金材料又会增加价格低廉的工业电机的制造成本，故通常只采用铸铁或铸铝材料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电机壳体结构及具有其的电机，以解决现有技术中电机拆装困难的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机壳体结构，包括：第一壳体，具有第一轴孔；第二壳体，具有第二轴孔；锁紧组件，锁紧组件设置于第一壳体和第二壳体上，第一壳体通过锁紧组件与第二壳体配合以形成用于容纳定子的容纳空间。
进一步地，锁紧组件包括相互配合的锁紧翻边和导轨，锁紧翻边和导轨中的一个设置于第一壳体上，锁紧翻边和导轨中的另一个设置于第二壳体上。
进一步地，第一壳体包括：第一壳体本体，第一壳体本体具有第一容纳凹槽；第一端盖，第一端盖与第一壳体本体的第一端相连接，第一端盖与第一容纳凹槽的槽壁之间围设成部分的容纳空间，第一轴孔开设于第一端盖上。
进一步地，导轨设置于第一壳体上，导轨包括：第一导轨，第一导轨设置于第一容纳凹槽的第一槽壁的边沿处并沿第一槽壁延伸设置；第二导轨，第二导轨设置于第一容纳凹槽的与第一槽壁相对的第二槽壁的边沿处并沿第二槽壁延伸设置。
进一步地，第二壳体包括：第二壳体本体，第二壳体本体具有第二容纳凹槽，第二壳体本体与第一壳体本体相对地设置，第二壳体本体的第二端与第一端盖相对地设置；第二端盖，第二端盖与第二壳体本体的第一端相连接并与第一壳体本体的第二端相对地设置，第二端盖与第二容纳凹槽的槽壁之间围设成部分的容纳空间，第一轴孔开设于第二端盖上，第二端盖与第一端盖相对地设置。
进一步地，锁紧翻边设置于第二壳体上，锁紧翻边包括：第一折边，第一折边设置于第二容纳凹槽的第一槽壁的边沿处，第一折边的靠近第一槽壁的表面与第一槽壁的表面具有距离地设置以形成第一限位台阶；第二折边，第二折边设置于第二容纳凹槽的与第一槽壁相对地第二槽壁的边沿处，第二折边的靠近第二槽壁的表面与第二槽壁的表面具有距离地设置以形成第二限位台阶，第一折边与第二折边相对地设置，第一折边与第二折边之间形成限位空间，第一导轨和第二导轨位于限位空间内。
进一步地，第一端盖上设置有第一连接孔，第二壳体本体的第二端上设置有与第一连接孔相配合的第二连接孔，和/或第二端盖上设置有第三连接孔，第一壳体本体的第二端上设置有与第三连接孔相配合的第三连接孔。
进一步地，锁紧翻边与导轨过盈配合，和/或，锁紧翻边与导轨过渡配合。
进一步地，第一轴孔与第二轴孔同轴设置。
进一步地，第一壳体由铸铁材料一体成型，第二壳体由铸铝材料一体成型。
进一步地，第一壳体的底部还是有支撑座。
根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括电机壳体结构，电机壳体结构为上述的电机壳体结构。
进一步地，电机还包括：定子部，定子设置于容纳空间内；转子部，转子部设置于定子部内，转子部的转轴的两端分别从第一轴孔和第二轴孔中穿出。
应用本发明的技术方案，电机壳体结构分为第一壳体和第二壳体两部分，并通过锁紧组件进行锁紧固定或拆卸。这样设置降低了电机壳体的部件的加工难度，简化了电机壳体的部件加工工序。并且简化了电机的装机流程，提高了生产效率，节省了电机的人工制造成本。另外还简化了电机的拆卸流程，便于故障的检修。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的第一壳体的实施例的第一视角结构示意图；
图2示出了根据本发明的第一壳体的实施例的第二视角结构示意图；
图3示出了根据本发明的第一壳体的实施例的第三视角结构示意图；
图4示出了根据本发明的第一壳体的实施例的第四视角结构示意图；
图5示出了根据本发明的第一壳体的实施例的第五视角结构示意图；
图6示出了根据本发明的第二壳体的实施例的第一视角结构示意图；
图7示出了根据本发明的第二壳体的实施例的第二视角结构示意图；
图8示出了根据本发明的第二壳体的实施例的第三视角结构示意图；
图9示出了根据本发明的第二壳体的实施例的第四视角结构示意图；
图10示出了根据本发明的第二壳体的实施例的第五视角结构示意图；
图11示出了根据本发明的电机的实施例的爆炸结构示意图；
图12示出了根据本发明的电机的实施例的组装结构过程示意图；
图13示出了根据本发明的电机的实施例的装配体结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一壳体；11、第一轴孔；12、第一壳体本体；13、第一容纳凹槽；14、第一端盖；141、第一连接孔；
20、第二壳体；21、第二轴孔；22、第二壳体本体；221、第二连接孔；
23、第二容纳凹槽；24、第二端盖；241、第三连接孔；
25、第一折边；26、第二折边；
30、锁紧组件；31、锁紧翻边；32、导轨；321、第一导轨；322、第二导轨；
41、第一限位台阶；42、第二限位台阶；
50、定子部；
60、转子部；61、转轴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合图1至图13所示，根据本发明的实施例，提供了一种电机壳体结构。
具体地，该一种电机壳体结构，包括第一壳体10、第二壳体20和锁紧组件30。第一壳体10具有第一轴孔11。第二壳体20具有第二轴孔21。锁紧组件30设置于第一壳体10和第二壳体20上，第一壳体10通过锁紧组件30与第二壳体20配合以形成用于容纳定子的容纳空间。
在本实施例中，电机壳体结构分为第一壳体10和第二壳体20两部分，并通过锁紧组件30进行锁紧固定或拆卸。这样设置降低了电机壳体的部件的加工难度，简化了电机壳体的部件加工工序。并且简化了电机的装机流程，提高了生产效率，节省了电机的人工制造成本。另外还简化了电机的拆卸流程，便于故障的检修。
如图1和图6所示，锁紧组件30包括相互配合的锁紧翻边31和导轨32。锁紧翻边31和导轨32中的一个设置于第一壳体10上，锁紧翻边31和导轨32中的另一个设置于第二壳体20上。这样设置便于锁紧翻边31和导轨32配合稳固，进而将第一壳体10和第二壳体20稳固的连接在一起。
如图1所示，第一壳体10包括第一壳体本体12和第一端盖14。第一壳体本体12具有第一容纳凹槽13。第一端盖14与第一壳体本体12的第一端相连接，第一端盖14与第一容纳凹槽13的槽壁之间围设成部分的容纳空间，第一轴孔11开设于第一端盖14上。
如图1和图2所示，导轨32设置于第一壳体10上。导轨32包括第一导轨321和第二导轨322。第一导轨321设置于第一容纳凹槽13的第一槽壁的边沿处并沿第一槽壁延伸设置。第二导轨322设置于第一容纳凹槽13的与第一槽壁相对的第二槽壁的边沿处并沿第二槽壁延伸设置。这样设置便于第一壳体10通过第一导轨321和第二导轨322进行滑动。
在本实施例中，第二壳体20包括第二壳体本体22和第二端盖24。第二壳体本体22具有第二容纳凹槽23，第二壳体本体22与第一壳体本体12相对地设置，第二壳体本体22的第二端与第一端盖14相对地设置。第二端盖24与第二壳体本体22的第一端相连接并与第一壳体本体12的第二端相对地设置，第二端盖24与第二容纳凹槽23的槽壁之间围设成部分的容纳空间，第一轴孔11开设于第二端盖24上，第二端盖24与第一端盖14相对地设置。这样设置便于第二壳体20内留有足够的空间进行装配电机的其他配件。
如图5和图6所示，锁紧翻边31设置于第二壳体20上。锁紧翻边31包括第一折边25和第二折边26。第一折边25设置于第二容纳凹槽23的第一槽壁的边沿处，第一折边25的靠近第一槽壁的表面与第一槽壁的表面具有距离地设置以形成第一限位台阶41。第二折边26设置于第二容纳凹槽23的与第一槽壁相对地第二槽壁的边沿处。第二折边26的靠近第二槽壁的表面与第二槽壁的表面具有距离地设置以形成第二限位台阶42。第一折边25与第二折边26相对地设置，第一折边25与第二折边26之间形成限位空间，第一导轨321和第二导轨322位于限位空间内。
在本实施例中，第一端盖14上设置有第一连接孔141，第二壳体本体22的第二端上设置有与第一连接孔141相配合的第二连接孔221。第二端盖24上设置有第三连接孔241，第一壳体本体12的第二端上设置有与第三连接孔241相配合的第三连接孔121。这样设置便于通过各连接孔将第一壳体10和第二壳体20沿着轴向方向固定，防止滑动。
进一步地，锁紧翻边31与导轨32过盈配合或锁紧翻边31与导轨32过渡配合。这样设置为了防止第一壳体10和第二壳体20因机体发生振动还逐渐发生相对位移。
其中，第一轴孔11与第二轴孔21同轴设置。这样设置为了保证电机转子的精确定位。
在本实施例中，第一壳体10由铸铁材料一体成型，第二壳体20由铸铝材料一体成型。这样设置既保证电机的安装刚度和负载输出端的支撑刚度，又降低了电机整体重量，扩展了电机应用场所。
进一步地，第一壳体10的底部还是有支撑座15。这样设置便于电机壳体结构固定在其他稳定工作地点。
根据图1至图13所示，上述实施例的电机壳体结构还可以用于电机设备技术领域，即根据本发明的另一个方面，提供了一种电机。该电机包括电机壳体结构，电机壳体结构为上述实施例中的电机壳体结构。这样设置便于对电机进行安装和拆卸。
在本实施例中，电机还包括定子部50和转子部60。定子部50设置于容纳空间内。转子部60设置于定子部50内，转子部60的转轴61的两端分别从第一轴孔11和第二轴孔21中穿出。这样设置便于将定子部50和转子部60更稳固的装配于电机壳体结构内。
现有技术中，工业电机存在以下缺陷：
装机工序繁琐，效率低下，制约了电机成本，工业电机拆机较为困难，需要进行破坏性拆卸，不易于电机的维修检查，影响故障的检测分析。电机各个零部件相互配合的尺寸较多，需要加工的关键尺寸多，影响电机生产。电机机壳材料不能同时兼顾质量较小和刚度较高的优点，大型电机机壳通常采用铸铁材料，重量较重，运输成本高，同时制约了电机的使用场所。
为了解决上述技术问题，本申请的电机壳体结构采用包括第一壳体、第二壳体和锁紧组件30的设置方式。其中，第二壳体上加工有导轨，用以装机时与第一壳体上的导轨进行配合。装配电机时，依次安装定子、转子、第二壳体。在安装第二壳体时，将第二壳体沿着第一壳体的导轨压入第一壳体中，通过前后部的导轨、锁紧翻边确保电机前后轴承的同轴度。将第二壳体安装到位后，再使用螺栓紧固，以此确保机壳安装紧密，并且使用的螺栓数量也降低为原来的一半。拆卸电机时，通过松开紧固螺栓，将第二壳体推出第一壳体，即可得到完整的定转子组件，步骤简便，不会对结构部件产生破坏。
采用本实施例中的电机，能够简化了装机流程，减少了装机物料种类，提高了电机制造工艺效率；同时便于拆卸电机，便于检查电机故障以及维修，电机需要加工的关键尺寸减少。第二壳体采用铸铝材料，第一壳体采用铸铁材料，既保证电机的安装刚度和负载输出端的支撑刚度，又降低了电机整体重量，扩展了电机应用场所。
机壳加工时，由于所需要加工的加工面都在一面上，可在一次装夹上加工完全部尺寸，避免二次装夹，保证加工精度。同时第一壳体、第二壳体的加工尺寸一致，装夹外形一致，故加工方法共用，可在同一车床上用相同的加工工序进行加工，避免更换加工模具，提高加工效率和精度。关键尺寸为轴承室与导轨台的平行度，以及第一壳体、第二壳体安装的导轨、锁紧翻边的尺寸。两者的配合尺寸分别为锁紧翻边的长度L1、宽度H1和导轨的长度L2、宽度H2。其中H1与H2采用过盈配合U7/h7的配合公差，以保证定子在电机中不会产生移位；L1与L2采用过渡配合H7/m6的配合公差，以保证导轨能完全进入锁紧翻边中，避免产生轴向位移。而原来的一些关键尺寸如第一端盖、第二端盖与机座结合处第二壳体与铁芯配合处等变成了非关键尺寸，不再需要较高的加工精度，只需要进行粗加工，确保不妨碍电机的安装，从而减少了至少五个的加工需要精密加工的尺寸，有效地提高生产效率。
材料上，第二壳体采用铸铝材料，第一壳体采用铸铁材料，设前后部机壳各占机壳总体积的50％，铸铁材料的平均密度为7.8x103kg/m3，铸铝材料的平均密度为2.7x103kg/m3，故相对于铸铁机壳，机壳总重减少的占比Δη为：
故从重量上考虑，采用组合式机壳能降低30％左右的机壳总重。而在刚度上，由于其底脚、负载端端盖部分仍使用的铸铁材料，故其安装刚度和运行刚度与原全铸铁材料的机壳一致。这样就既减少了电机总重又维持了原有的电机刚度。
此种设计能有效提高工业电机的整机装配效率，简化了装机流程，从而降低了电机的制造人工成本。方便了电机各零部件的拆卸，便于电机故障的检测分析。同时由于第一壳体和第二壳体采用不同的材料，既降低了整体重量，又维持了较高的装机刚度，扩展了电机的使用场所。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电机壳体结构，其特征在于，包括：
第一壳体(10)，具有第一轴孔(11)；
第二壳体(20)，具有第二轴孔(21)；
锁紧组件(30)，所述锁紧组件(30)设置于所述第一壳体(10)和所述第二壳体(20)上，所述第一壳体(10)通过所述锁紧组件(30)与所述第二壳体(20)配合以形成用于容纳定子的容纳空间。
2.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述锁紧组件(30)包括相互配合的锁紧翻边(31)和导轨(32)，所述锁紧翻边(31)和所述导轨(32)中的一个设置于所述第一壳体(10)上，所述锁紧翻边(31)和所述导轨(32)中的另一个设置于所述第二壳体(20)上。
3.根据权利要求2所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第一壳体(10)包括：
第一壳体本体(12)，所述第一壳体本体(12)具有第一容纳凹槽(13)；
第一端盖(14)，所述第一端盖(14)与所述第一壳体本体(12)的第一端相连接，所述第一端盖(14)与所述第一容纳凹槽(13)的槽壁之间围设成部分的所述容纳空间，所述第一轴孔(11)开设于所述第一端盖(14)上。
4.根据权利要求3所述的电机壳体结构，其特征在于，所述导轨(32)设置于所述第一壳体(10)上，所述导轨(32)包括：
第一导轨(321)，所述第一导轨(321)设置于所述第一容纳凹槽(13)的第一槽壁的边沿处并沿所述第一槽壁延伸设置；
第二导轨(322)，所述第二导轨(322)设置于所述第一容纳凹槽(13)的与所述第一槽壁相对的第二槽壁的边沿处并沿所述第二槽壁延伸设置。
5.根据权利要求4所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第二壳体(20)包括：
第二壳体本体(22)，所述第二壳体本体(22)具有第二容纳凹槽(23)，所述第二壳体本体(22)与所述第一壳体本体(12)相对地设置，所述第二壳体本体(22)的第二端与所述第一端盖(14)相对地设置；
第二端盖(24)，所述第二端盖(24)与所述第二壳体本体(22)的第一端相连接并与所述第一壳体本体(12)的第二端相对地设置，所述第二端盖(24)与所述第二容纳凹槽(23)的槽壁之间围设成部分的所述容纳空间，所述第一轴孔(11)开设于所述第二端盖(24)上，所述第二端盖(24)与所述第一端盖(14)相对地设置。
6.根据权利要求5所述的电机壳体结构，其特征在于，所述锁紧翻边(31)设置于所述第二壳体(20)上，所述锁紧翻边(31)包括：
第一折边(25)，所述第一折边(25)设置于所述第二容纳凹槽(23)的第一槽壁的边沿处，所述第一折边(25)的靠近所述第一槽壁的表面与所述第一槽壁的表面具有距离地设置以形成第一限位台阶(41)；
第二折边(26)，所述第二折边(26)设置于所述第二容纳凹槽(23)的与所述第一槽壁相对地第二槽壁的边沿处，所述第二折边(26)的靠近所述第二槽壁的表面与所述第二槽壁的表面具有距离地设置以形成第二限位台阶(42)，所述第一折边(25)与所述第二折边(26)相对地设置，所述第一折边(25)与所述第二折边(26)之间形成限位空间，所述第一导轨(321)和所述第二导轨(322)位于所述限位空间内。
7.根据权利要求5所述的电机壳体结构，其特征在于，
所述第一端盖(14)上设置有第一连接孔(141)，所述第二壳体本体(22)的第二端上设置有与所述第一连接孔(141)相配合的第二连接孔(221)，和/或
所述第二端盖(24)上设置有第三连接孔(241)，所述第一壳体本体(12)的第二端上设置有与所述第三连接孔(241)相配合的第三连接孔(121)。
8.根据权利要求2所述的电机壳体结构，其特征在于，所述锁紧翻边(31)与所述导轨(32)过盈配合，和/或，所述锁紧翻边(31)与所述导轨(32)过渡配合。
9.根据权利要求2所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第一轴孔(11)与所述第二轴孔(21)同轴设置。
10.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第一壳体(10)由铸铁材料一体成型，所述第二壳体(20)由铸铝材料一体成型。
11.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第一壳体(10)的底部还是有支撑座(15)。
12.一种电机，包括电机壳体结构，其特征在于，所述电机壳体结构为权利要求1至11中任一项所述的电机壳体结构。
13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述电机还包括：
定子部(50)，所述定子部(50)设置于所述容纳空间内；
转子部(60)，所述转子部(60)设置于所述定子部(50)内，所述转子部(60)的转轴(61)的两端分别从所述第一轴孔(11)和所述第二轴孔(21)中穿出。
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