CN109302003A - 电机的驱动轴的接地装置及电机 - Google Patents

Abstract

电机的驱动轴的接地装置，其导电密封环(12)密封套设于驱动轴(20)且随驱动轴转动，导电密封环沿驱动轴轴向背离电机的侧面形成有第一密封面，第一密封面有沿径向排布的数个第一环形部(122)，导电密封环第一密封面的一侧有套接部(124)。导电固定环(14)固设于电机机壳(30)、套设于套接部，导电固定环面向第一密封面的侧面形成有第二密封面，第二密封面有沿径向排布的数个第二环形部(142)，第二环形部与第一环形部形状互补。接地件(16)的导电连接部(162)连接导电密封环或导电固定环，接地件的导电接触部(164)持续接触导电密封环或导电固定环中的另一个。接地装置可消除共模电流。还提供一种电机。

Description

电机的驱动轴的接地装置及电机

技术领域

本发明涉及一种接地装置，尤其涉及一种电机的驱动轴的接地装置。本发明还涉及一种具有上述接地装置的电机。

背景技术

现有电机，如为PMW逆变器供电的交流电机，在工作时有可能在电机的驱动轴和电机机壳之间产生共模电流，感应的共模电压/电流会经驱动轴流至电机轴承，从而有可能会造成电机轴承的损坏。

为解决上述问题，现有技术中会采用驱动轴的接地装置来引导共模电流接地，但现有的接地装置在复杂环境中，如高湿度、多灰尘、有油脂污染等环境中，有可能会失效，且有可能会影响电机轴承的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机的驱动轴的接地装置，其可消除共模电流及共模电压，保护电机轴承，且可以有效阻止接地件受环境影响而失效，并阻止接地件影响电机轴承的工作。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述接地装置的电机。

本发明提供了一种电机的驱动轴的接地装置，其包括一个导电密封环、一个导电固定环和一个接地件。导电密封环能够密封套设于驱动轴且能够随驱动轴一起转动，导电密封环沿驱动轴的轴向背离电机的侧面还形成有一个第一密封面，第一密封面具有沿导电密封环径向依次排布的数个第一环形部，且导电密封环设置有第一密封面的一侧还形成有一个沿驱动轴轴向延伸的套接部。导电固定环能够固设于电机的机壳，导电固定环能够套设于套接部，且导电固定环沿驱动轴的轴向面向第一密封面的侧面还形成有一个第二密封面，第二密封面具有沿导电固定环径向依次排布的数个第二环形部，数个第二环形部与数个第一环形部的形状互补。接地件具有一个导电连接部和一个柔性的导电接触部，导电连接部能够连接于导电密封环或导电固定环中的一个，导电接触部可持续接触导电密封环或导电固定环中的另一个。

在导电密封环随驱动轴相对于导电固定环转动后，如果产生共模电流，共模电流会随着驱动轴、导电密封环、接地件、导电固定环、壳体顺序形成接地通路，消除共模电流及共模电压，保护电机轴承。而第一密封面和第二密封面之间形成的密封部，可以有效阻止接地件受环境影响而失效，并有效阻止接地件影响电机轴承的工作。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地件的导电连接部连接于导电固定环，导电接触部可持续接触导电密封环。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，导电连接部通过粘接、铆接或螺栓连接至导电固定环。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地件的导电连接部设置于导电固定环未设置第二密封面的侧面。采用该设计的接地装置设置于电机的非驱动端。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地装置还包括一个定位螺栓和一个盖板。定位螺栓穿设于套接部，并沿驱动轴的轴向连接至驱动轴。盖板固定连接至导电固定环未设置第二密封面的侧面。盖板使接地件不会受到电机外界环境的影响，阻隔外界的灰尘、水、油脂等影响接地件。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地件的导电连接部设置于具有第二密封面的侧面，且在径向上相对于第二密封面远离驱动轴。采用该设计的接地装置设置于电机的驱动端。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地件的导电接触部可持续接触导电密封环的外圆端面。此设计有助于空间排布。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，接地件为环形碳刷。

在电机的驱动轴的接地装置的一种示意性实施方式中，第一环形部为环形凹槽，第二环形部为能够配合环形凹槽的环形凸起。

本发明还提供了一种电机，其包括一个机壳、一个驱动轴和一个上述接地装置，导电密封环能够密封套设于驱动轴且能够随驱动轴一起转动，导电固定环能够固设于电机的机壳。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对电机的驱动轴的接地装置及电机的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1用以说明电机的驱动轴的接地装置位于非驱动端的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。

图2用以说明电机的驱动轴的接地装置位于驱动端的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。

标号说明

12 导电密封环

122 第一环形部

124 套接部

14 导电固定环

142 第二环形部

16 接地件

162 导电连接部

164 导电接触部

18 定位螺栓

19 盖板

20 驱动轴

30 机壳

32 固定螺栓。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

在本文中，“形状互补”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

图1用以说明电机的驱动轴的接地装置位于非驱动端的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。图2用以说明电机的驱动轴的接地装置位于驱动端的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。如图1和图2所示，电机包括一个驱动轴20和一个电机壳30，电机的驱动轴的接地装置包括一个导电密封环12、一个导电固定环14和一个接地件16。且图1中接地装置安装于电机的非驱动端，图中左侧为电机内部。而图2中接地装置安装于电机的驱动端，图中左侧为电机内部。

如图1和图2所示，导电密封环12能够密封套设于驱动轴20，且能够随驱动轴20一起转动。如在图1所示的实施方式中，导电密封环12可通过一个安装螺栓18定位于驱动轴20。而在图2所示的实施方式中，导电密封环12可通过过盈配合的方式套接至所述驱动轴20。导电密封环12的沿驱动轴20的轴向背离电机的侧面(图1、图2中导电密封环12的右侧表面)还形成有一个第一密封面。第一密封面具有沿导电密封环12径向依次排布的例如三个第一环形部122。导电密封环12的设置有第一密封面的一侧还形成有一个沿驱动轴20轴向延伸的套接部124。

如图1和图2所示，导电固定环14能够固设于电机的机壳30，在图1所示的实施方式中，导电固定环14可通过固定螺栓32固定至机壳30，而在图2所示的实施方式中，导电固定环14可与机壳30过盈配合连接。导电固定环14能够套设于套接部122，且导电固定环14沿驱动轴20的轴向面向第一密封面的侧面(图1、图2中导电固定环左侧表面)还形成有一个第二密封面。第二密封面具有沿导电固定环14径向依次排布的例如三个第二环形部142，三个第二环形部142与三个第一环形部122的形状互补，以在第一密封面和第二密封面相互匹配后形成密封部，即通过相互匹配的曲折面阻止杂质通过，如防止灰尘、水、油脂以及导电颗粒等通过密封部，而该密封部不会影响导电密封环12相对于导电固定环14转动。

在图1和图2所示的实施方式中，第一环形部122为环形凹槽，第二环形部142为能够配合于环形凹槽的环形凸起。当然根据设计需要的不同，也开采用其他设计方式，例如使数个第一环形部122为间隔排布的环形槽、环形凸起，使数个第二环形部142为对应的间隔排布的环形凸起、环形槽。另外，在图1和图2所示的实施方式中，第一密封面具有三个第一环形部122，相对的第二密封面具有三个第二环形部142，当然根据设计需要的不同，第一环形部122和第二环形部142的数量也可以不局限于图中所示的数量。

如图1和图2所示，接地件16具有一个导电连接部162和一个柔性的导电接触部164，接地件16例如可以是一个环形碳刷，导电连接部162连接于导电固定环14，柔性的导电接触部164可持续接触导电密封环12。其中，导电连接部162可通过多种方式连接于导电固定环14，如可通过粘接(如图1)、铆接或螺栓(如图2)连接，其中连接方式需要保证导电性。当然本领域技术人员可以理解，并不局限于上述几种连接方式。

在导电密封环12随驱动轴20相对于导电固定环14转动后，如果产生共模电流，共模电流会随着驱动轴20、导电密封环12、接地件16、导电固定环14、壳体30顺序形成接地通路，消除共模电流及共模电压，保护电机轴承。而第一密封面和第二密封面之间形成的密封部可形成隔离，以阻止如灰尘、水、油脂以及导电颗粒等通过，可以有效防止接地件受环境影响而失效，并有效防止接地件影响电机轴承的工作。

如图1所示的实施方式中，将上述接地装置安置于电机的非驱动端，在非驱动端侧，电机的轴承(图中未画出)位于电机内部，即图中左侧。此时接地件16的导电连接部162设置于导电固定环14未设置第二密封面的侧面(即图中导电固定环14右侧的表面)，此时轴承处的灰尘、水、油脂都无法通过密封部到达接地件16，而接地件16如环形碳刷的导电颗粒也无法通过密封部到达轴承。

在图2所示的实施方式中，将上述接地装置安置于电机的驱动端，在驱动端侧，电机的连接轴承(图中未画出)位于电机外部，即图中右侧。此时，接地件16的导电连接部162设置于具有第二密封面的侧面(即图中导电固定环14左侧的表面)，且在径向上相对于第二密封面远离驱动轴20。此时轴承处的灰尘、水、油脂都无法通过密封部到达接地件16，而接地件16如环形碳刷的导电颗粒也无法通过密封部到达轴承。

在上述图1和图2所示的实施方式中，根据接地装置安装至电机的位置的不同(一个安装在非驱动端，一个安装在驱动端)，接地件16位于第一密封面和第二密封面形成的密封部的不同侧，如在图1中位于密封部的右侧，而在图2位于密封部的左侧，接地件16位于密封部的一侧可以使结构更简单。当然根据设计需要的不同，接地件16也可以设置于第一密封面和第二密封面形成的密封部之内，只要使接地件16和轴承之间形成密封，阻止如灰尘、水、油脂以及导电颗粒等通过即可。

在图1和图2所示的实施方式中，虽然接地件的导电连接部162连接于导电固定环14，导电接触部164可持续接触导电密封环12。但是根据设计需要的不同，也可以使接地件的导电连接部162连接于导电密封环12，使导电接触部164可持续接触导电固定环14。

在图1所示的实施方式中，接地装置还包括一个定位螺栓18和一个盖板19。定位螺栓18穿设于套接部124，并沿驱动轴20的轴向连接至驱动轴，以将导电密封环12固定于驱动轴20，使其可以随驱动轴20一起转动。盖板19固定连接至导电固定环14未设置第二密封面的侧面，以在该侧密封接地件16，使接地件16不会受到电机外界(图中右侧)环境的影响，阻隔外界的灰尘、水、油脂等影响接地件16。

在图2所示的实施方式中，接地件16的导电接触部164可持续接触导电密封环12的外圆端面。此设计有助于空间排布。

本发明还提供了一种电机，如能够为PMW逆变器供电的交流电机，可应用于城轨列车，该电机包括一个机壳30、一个驱动轴20和一个上述接地装置，导电密封环12能够密封套设于驱动轴20且能够随驱动轴20一起转动，导电固定环14能够固设于电机的机壳30。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电机的驱动轴(20)的接地装置，其特征在于，其包括：

一个导电密封环(12)，所述导电密封环(12)能够密封套设于所述驱动轴(20)且能够随所述驱动轴(20)一起转动，所述导电密封环(12)沿所述驱动轴(20)的轴向背离所述电机的侧面还形成有一个第一密封面，所述第一密封面具有沿所述导电密封环(12)径向依次排布的数个第一环形部(122)，且所述导电密封环(12)设置有所述第一密封面的一侧还形成有一个沿所述驱动轴(20)轴向延伸的套接部(124)；

一个导电固定环(14)，其能够固设于所述电机的机壳(30)，所述导电固定环(14)能够套设于所述套接部(124)，且所述导电固定环(14)沿所述驱动轴(20)的轴向面向所述第一密封面的侧面还形成有一个第二密封面，所述第二密封面具有沿所述导电固定环(14)径向依次排布的数个第二环形部(142)，所述数个第二环形部(142)与所述数个第一环形部(122)的形状互补；和

一个接地件(16)，其具有一个导电连接部(162)和一个柔性的导电接触部(164)，所述导电连接部(162)能够连接于所述导电密封环(12)或所述导电固定环(14)中的一个，所述导电接触部(164)可持续接触所述导电密封环(12)或所述导电固定环(14)中的另一个。

2.如权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述接地件(16)的所述导电连接部(162)连接于所述导电固定环(14)，所述导电接触部(164)可持续接触所述导电密封环(12)。

3.如权利要求2所述的接地装置，其特征在于，所述导电连接部(162)通过粘接、铆接或螺栓连接至所述导电固定环(14)。

4.如权利要求2所述的接地装置，其特征在于，所述接地件(16)的所述导电连接部(162)设置于所述导电固定环(14)未设置所述第二密封面的侧面。

5.如权利要求4所述的接地装置，其特征在于，所述接地装置还包括：

一个定位螺栓(18)，所述定位螺栓(18)穿设于所述套接部(124)，并沿所述驱动轴(20)的轴向连接至所述驱动轴；和

一个盖板(19)，所述盖板(19)固定连接至所述导电固定环(14)未设置所述第二密封面的侧面。

6.如权利要求2所述的接地装置，其特征在于，所述接地件(16)的所述导电连接部(162)设置于具有所述第二密封面的侧面，且在径向上相对于所述第二密封面远离所述驱动轴(20)。

7.如权利要求6所述的接地装置，其特征在于，所述接地件(16)的所述导电接触部(164)可持续接触所述导电密封环(12)的外圆端面。

8.如权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述接地件(16)为环形碳刷。

9.如权利要求1所述的接地装置，其特征在于，所述第一环形部(122)为环形凹槽，所述第二环形部(142)为能够配合所述环形凹槽的环形凸起。

10.电机，其特征在于，其包括：

一个机壳(30)；

一个驱动轴(20)；和

一个如权利要求1至9中任一项所述的接地装置，所述导电密封环(12)能够密封套设于所述驱动轴(20)且能够随所述驱动轴(20)一起转动，所述导电固定环(14)能够固设于所述电机的机壳(30)。