CN109505934A - 用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置 - Google Patents

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方奇昌
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Abstract

本发明公开了一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置。驱动机构基座为一块竖直板，驱动机构基座的上部开有弧形缺口，弧形缺口处的电机转子平衡机经支撑架水平支撑安装，皮带压下组件活动连接安装在驱动机构基座上部的两侧之间并横跨弧形缺口；动力组件、传动组件安装在驱动机构基座底部，动力组件和传动组件连接，驱动臂夹紧组件和皮带张紧组件装在弧形缺口周围，传动组件、皮带压下组件和皮带张紧组件之间通过皮带连接，皮带压紧在转子上。本发明增大包角使转子旋转时可以获得较大的皮带摩擦力，不会打滑，能调节气缸的进气压力能够调节皮带的张紧力；二是皮带能够兼容较大外径范围的转子而无须更换不同长度的皮带。

Description

用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动机构，由其涉及一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置。
背景技术
发展新能源汽车是国家战略。在国家和地方政府配套政策的支持下，我国新能源汽车实现了产业化和规模化的飞跃式发展。目前市场上的新能源汽车以电动汽车为主。电动汽车由电驱动系统提供动力，电驱转子为其中的核心部件。
电驱转子市场庞大，前景广阔。在批量化生产过程中，由于受到材料、制造工艺的影响，存在初始不平衡量。带有过大不平衡量的电驱转子在高速旋转工作时，会对汽车部件产生振动、带来噪音、缩短寿命、甚至带来危险，因此必须对转子进行动平衡校正处理。
动平衡测量时，通常使用电机通过皮带驱动电机的方式使转子达到测量转速。在现有技术中，皮带通过气缸连接连杆机构带动驱动臂使皮带下压到转子表面。这样做存在几个问题：1、由于气缸行程限制，能够兼容的转子外径范围较小，更换不同外径转子时需要更换不同长度皮带；2、气缸行程固定，无法大范围调节皮带包角，皮带与转子间的摩擦力较小，影响转子的加减速效率。基于以上问题，研发一种皮带包角可调，能够兼容较大范围外径转子的驱动机构很有必要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，解决了皮带包角不方便调节及兼容转子外径范围小的问题。
本发明采用以下技术方案：
本发明包括驱动机构基座以及安装在驱动机构基座上的动力组件、传动组件、皮带压下组件、驱动臂夹紧组件和皮带张紧组件；驱动机构基座为一块竖直板，驱动机构基座的上部开有弧形缺口，弧形缺口处的电机转子经支撑架水平支撑安装，皮带压下组件活动连接安装在驱动机构基座上部的两侧之间并横跨弧形缺口；动力组件、传动组件安装在驱动机构基座底部，动力组件和传动组件连接，驱动臂夹紧组件和皮带张紧组件装在弧形缺口周围，传动组件、皮带压下组件和皮带张紧组件之间通过皮带连接，皮带压紧在转子上。
所述的动力组件包括电机和电机安装板，电机通过电机安装板固定在驱动机构基座的底部。
所述的传动组件包括同步带主动轮、同步带从动轮和I级皮带轮；电机输出轴和同步带主动轮同轴固接，同步带从动轮安装于同步带主动轮上方附近的电机安装板上，同步带主动轮经子皮带和同步带从动轮传动连接，同步带从动轮和I级皮带轮同轴固接并且分别布置于驱动机构基座的两侧。
所述的皮带压下组件包括压臂气缸、齿轮齿条组件和驱动臂；压臂气缸固定于弧形缺口一侧的驱动机构基座的上部，压臂气缸的输出杆朝上且经齿轮齿条组件和驱动臂的一端铰接，驱动臂为圆弧形结构，弧形缺口下方附近的驱动机构基座上开设有一个条形槽和一个弧形槽，条形槽和弧形槽以弧形缺口中间的竖直直径两侧对称布置，条形槽位于相比弧形槽更靠近传动组件的一侧，驱动臂另一端横跨到弧形缺口的另一侧并延伸到驱动机构基座下部，驱动臂另一端配合于弧形缺口下方附近的驱动机构基座的弧形槽。
所述的驱动夹紧组件包括夹紧气缸和压紧块，夹紧气缸安装在弧形缺口另一侧处的驱动机构基座下部，夹紧气缸的活塞杆穿过驱动机构基座后和压紧块固接，驱动臂另一端被夹装在驱动机构基座和压紧块之间。
所述的皮带张紧组件包括张紧气缸、皮带轮安装块、导轨滑块副、调节皮带轮和多个II级皮带轮；张紧气缸安装于与夹紧气缸相反一侧的驱动机构基座下部，张紧气缸活塞杆和皮带轮安装块采用浮动接头连接，皮带轮安装块嵌装于导轨滑块副中，导轨滑块副平行于条形槽，调节皮带轮铰接安装于皮带轮安装块上；七个II级皮带轮分别安装于驱动臂和驱动机构基座上。
所述的齿轮齿条组件包括相互啮合连接的齿条和齿轮，齿条和气缸的输出杆浮动连接，齿轮铰接安装在驱动机构基座的上部，齿轮驱动臂的一端同轴固接；驱动臂另一端及其移动轨迹和弧形槽吻合，弧形槽中可调整位置地固定有用于限位驱动臂另一端移动极限的挡块。
七个II级皮带轮均布置于和I级皮带轮位于同一侧的驱动机构基座及驱动臂上。七个II级皮带轮具体布置为：其中第一II级皮带轮和第二II级皮带轮分别铰接安装于驱动臂从旋转轴开始的中间两侧处，第三II级皮带轮铰接安装于驱动臂另一端端部，第四II级皮带轮铰接安装于条形槽，第五II级皮带轮和第六II级皮带轮分别铰接安装于位于I级皮带轮靠近弧形缺口一角的水平侧和上侧附近的驱动机构基座上，第七II级皮带轮铰接安装于位于调节皮带轮靠近弧形缺口一侧的水平侧方的驱动机构基座上；总皮带从I级皮带轮绕出后，依次绕经第六II级皮带轮的内侧、调节皮带轮外侧、第七II级皮带轮内侧、第一II级皮带轮的外侧、第二II级皮带轮的外侧、第三II级皮带轮外侧后绕到转子上部表面，再从转子上部表面另一侧绕出后再依次绕经第四II级皮带轮外侧、第五II级皮带轮内侧后绕回到I级皮带轮形成闭环。
本发明通过上述七个II级皮带轮和调节皮带轮的位置布置在I级皮带轮带动对电机转子平衡机的稳定稳固驱动，通过上述调节皮带轮位置布置和气缸调节移动能方便有效实现电机转子平衡机的旋转驱动调节自适应。
本法发明的有益效果是：
1)本发明的皮带包角可由安装在弧形槽口的挡块和直槽口的II级皮带轮进行调节，增大包角使转子旋转时可以获得较大的皮带摩擦力，从而可以使转子可以在较短时间内加速达到测量转速且不会出现打滑现象。
2)本发明使用气缸带动齿轮齿条的方式，配合挡块，使驱动臂能够有较大的活动范围，从而能够兼容较大范围直径的转子。
3)本发明增加了一个用于张紧皮带的皮带张紧组件。这样做能带来两个好处：一是通过调节气缸的进气压力能够调节皮带的张紧力；二是皮带能够兼容一定外径范围的转子而无须更换不同长度的皮带。
附图说明
图1是本发明整体外观示意图。
图2是本发明正面的整体装配图。
图3是本发明背面的整体装配图。
图4是本发明皮带布置图。
图中：A0、动力组件，A1、电机，A2、电机安装板；
B0、传动组件，B1、同步带主动轮，B2、同步带从动轮，B3、I级皮带轮；
C0、皮带压下组件，C1、压臂气缸，C2、齿轮齿条组件，C3驱动臂，C4挡块；
D0、驱动臂夹紧组件，D1、夹紧气缸，D2、压紧块；
E0、皮带张紧组件，E1、张紧气缸，E2、皮带轮安装块，E3、导轨滑块副，E4、调节皮带轮，E5、第一II级皮带轮，E6、第二II级皮带轮，E7、第三II级皮带轮，E8、第四II级皮带轮，E9、第五II级皮带轮，E10、第六II级皮带轮，E11、第七II级皮带轮；
F0、驱动机构基座；
G0、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明具体实施包括驱动机构基座F0以及安装在驱动机构基座F0上的动力组件A0、传动组件B0、皮带压下组件C0、驱动臂夹紧组件D0和皮带张紧组件E0；驱动机构基座F0为一块竖直板，驱动机构基座F0的上部开有弧形缺口，弧形缺口中心处放置电机转子，弧形缺口处的电机转子经支撑架G0水平支撑安装，皮带压下组件C0活动连接安装在驱动机构基座F0上部的两侧之间并横跨弧形缺口；动力组件A0、传动组件B0安装在驱动机构基座F0底部，动力组件A0和传动组件B0连接，驱动臂夹紧组件D0和皮带张紧组件E0装在弧形缺口周围，传动组件B0、皮带压下组件C0和皮带张紧组件E0之间通过皮带连接，皮带压紧在转子上。
设备运行时，皮带压下组件C0的驱动臂C3控制皮带下落至转子表面并，驱动臂夹紧组件D0将皮带压下组件C0的驱动臂C3压紧，皮带张紧组件E0的张紧气缸E1控制调节皮带轮E4移动，进而调整绕在调节皮带轮E4上的皮带张紧和放松的程度，电机A1旋转带动总皮带运行进而带动转子旋转，电机A1产生的转矩通过总皮带的传动机构传递到转子表面上，带动转子达到测量转速，从而进行不平衡量的检测。
如图3所示，动力组件A0包括电机A1和电机安装板A2，电机A1通过电机安装板A2固定在驱动机构基座F0的底部；
如图2和图3所示，传动组件B0包括同步带主动轮B1、同步带从动轮B2和I级皮带轮B3；电机A1输出轴和同步带主动轮B1同轴固接，同步带从动轮B2安装于同步带主动轮B1上方附近的驱动机构基座F0上，同步带主动轮B1经子皮带和同步带从动轮B2传动连接，同步带主动轮B1经子皮带和同步带从动轮B2布置于驱动机构基座F0的同一侧，同步带从动轮B2和I级皮带轮B3同轴固接并且分别布置于驱动机构基座F0的两侧；电机A1旋转运行带动同步带主动轮B1旋转，进而经同步带主动轮B1和同步带从动轮B2之间的子皮带传动带动I级皮带轮B3的旋转，总皮带绕在I级皮带轮B3上，进而带动总皮带的运行。
如图2和图3所示，皮带压下组件C0包括压臂气缸C1、齿轮齿条组件C2和驱动臂C3；压臂气缸C1固定于弧形缺口一侧的驱动机构基座F0的上部，压臂气缸C1的输出杆朝上且经齿轮齿条组件C2和驱动臂C3的一端铰接，驱动臂C3为圆弧形结构，弧形缺口下方附近的驱动机构基座F0上开设有一个条形槽和一个弧形槽，条形槽和弧形槽以弧形缺口中间的竖直直径两侧对称布置，条形槽和弧形槽均沿弧形缺口下方向各自的弧形缺口水平侧方延伸平行布置，条形槽位于相比弧形槽更靠近传动组件B0的一侧，弧形槽相比条形槽远离传动组件B0，驱动臂C3另一端横跨到弧形缺口的另一侧并延伸到驱动机构基座F0下部，驱动臂C3另一端配合于弧形缺口下方附近的驱动机构基座F0的弧形槽；
具体实施中，齿轮齿条组件C2包括相互啮合连接的齿条和齿轮，齿条和气缸C1的输出杆固接，齿轮铰接安装在驱动机构基座F0的上部，齿轮驱动臂C3的一端同轴固接；驱动臂C3另一端及其移动轨迹和弧形槽吻合，弧形槽中可调整位置地固定有用于限位驱动臂C3另一端移动极限的挡块C4。压臂气缸C1运行经齿轮齿条组件C2带动驱动臂C3绕一端旋转，驱动臂C3另一端通过滑块沿弧形槽移动，进而实现对驱动臂C3另一端的升降活动控制。
如图3所示，驱动夹紧组件D0包括夹紧气缸D1和压紧块D2，夹紧气缸D1安装在弧形缺口另一侧处的驱动机构基座F0下部，夹紧气缸D1的活塞杆穿过驱动机构基座F0后和压紧块D2固接，驱动臂C3另一端被夹装在驱动机构基座F0和压紧块D2之间；夹紧气缸D1运行带动压紧块D2移动控制驱动臂C3处于驱动机构基座F0和压紧块D2之间的放松和夹紧。
如图3所示，皮带张紧组件E0包括张紧气缸E1、皮带轮安装块E2、导轨滑块副E3、调节皮带轮E4和七个II级皮带轮E5～E11；张紧气缸E1安装于与夹紧气缸D1相反一侧的驱动机构基座F0下部，张紧气缸E1活塞杆和皮带轮安装块E2固接，皮带轮安装块E2嵌装于导轨滑块副E3中，导轨滑块副E3位于条形槽上方，导轨滑块副E3平行于条形槽，即滑块副E3沿平行于从条形槽口下方到条形槽口水平侧方的方向布置，即张紧气缸E1活塞杆也是这样方向布置，调节皮带轮E4铰接安装于皮带轮安装块E2上；
如图4所示，七个II级皮带轮E5～E11分别安装于驱动臂C3和驱动机构基座F0上，七个II级皮带轮E5～E11均布置于和I级皮带轮B3位于同一侧的驱动机构基座F0上，具体布置为：其中第一II级皮带轮E5和第二II级皮带轮E6分别铰接安装于驱动臂C3从旋转轴开始的中间两侧处，第三II级皮带轮E7铰接安装于驱动臂C3另一端端部，第四II级皮带轮E8可调节位置地铰接安装于条形槽，第五II级皮带轮E9和第六II级皮带轮E10可调节位置地分别铰接安装于位于I级皮带轮B3靠近弧形缺口一角的水平侧和上侧附近的驱动机构基座F0上，第七II级皮带轮E11可调节位置地铰接安装于位于调节皮带轮E5靠近弧形缺口一侧的水平侧方的驱动机构基座F0上。总皮带从I级皮带轮B3绕出后，依次绕经第六II级皮带轮E10的内侧、调节皮带轮E4外侧、第七II级皮带轮E11内侧、第一II级皮带轮E5的外侧、第二II级皮带轮E6的外侧、第三II级皮带轮E7外侧后绕到转子上部表面，绕经转子上部的一半表面，再从转子上部表面另一侧绕出后再依次绕经第四II级皮带轮E8外侧、第五II级皮带轮E9内侧后绕回到I级皮带轮B3形成闭环。
张紧气缸E1运行带动调节皮带轮E4沿导轨滑块副E3移动，进而控制总皮带的张紧和放松。
本发明的实施工作过程如下：
首先，转子放上支撑架后，气缸C1活塞杆伸出，控制驱动臂C3另一端下落至挡块C4位置，使总皮带压下至转子上表面。
接着，通过压臂气缸C1控制驱动臂C3下落至挡块C4位置后，气缸D1活塞杆缩回，使压紧块D2压紧驱动臂C3。
然后，张紧气缸E1的活塞杆伸出，使调节皮带轮E4向斜上方移动，进而带动张紧总皮带，使得总皮带更压紧至转子上表面。从而实现一方面，通过调节张紧气缸E1的气压可以调节总皮带的张紧力，从而影响总皮带与转子间的摩擦力。另一方面，张紧气缸E1的使用配合第三II级皮带轮E7和第四II级皮带轮E8的位置调节，可以使同一长度皮带能够兼容较大范围外径转子。
皮带张紧后，动力组件A0经传动机构将转矩传递到转子上，使转子达到测量需要的转速进行不平衡量的测量。
具体实施中，挡块C4在基座F0的弧形槽中自由调节位置，气缸C1通过齿轮齿条组件C2配合挡块C4，使驱动臂C3另一端端部下落位置在较大范围内调节。从而能够兼容较大范围内径的转子。
如图3和图4所示，调节挡块C4在弧形槽中的位置调节驱动臂C3下落时另一端端部的第三II级皮带轮E7的位置，第四II级皮带轮E8在基座F0的条形槽中自由调节。当更换不同外径转子时，只需要调节挡块C4及第四II级皮带轮E8的位置，进而控制第三II级皮带轮E7和第四II级皮带轮E8的位置，从而控制皮带张紧时获得较大的包角，增大包角使转子旋转时可以获得较大的皮带摩擦力，从而可以使转子可以在较短时间内加速达到测量转速且不会出现打滑现象。
由此实施可见，本发明能实现对新能源汽车电机转子的稳定驱动，很好地实现转子平衡机的功能。
并且这样做能带来两个好处：一是通过调节气缸的进气压力能够调节皮带的张紧力；二是皮带能够兼容一定外径范围的转子而无须更换不同长度的皮带。

Claims (5)

1.一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，其特征在于：包括驱动机构基座(F0)以及安装在驱动机构基座(F0)上的动力组件(A0)、传动组件(B0)、皮带压下组件(C0)、驱动臂夹紧组件(D0)和皮带张紧组件(E0)；驱动机构基座(F0)为一块竖直板，驱动机构基座(F0)的上部开有弧形缺口，弧形缺口处的电机转子经支撑架(G0)水平支撑安装，皮带压下组件(C0)活动连接安装在驱动机构基座(F0)上部的两侧之间并横跨弧形缺口；动力组件(A0)、传动组件(B0)安装在驱动机构基座(F0)底部，动力组件(A0)和传动组件(B0)连接，驱动臂夹紧组件(D0)和皮带张紧组件(E0)装在弧形缺口周围，传动组件(B0)、皮带压下组件(C0)和皮带张紧组件(E0)之间通过皮带连接，皮带压紧在转子上。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，其特征在于：所述的动力组件(A0)包括电机(A1)和电机安装板(A2)，电机(A1)通过电机安装板(A2)固定在驱动机构基座(F0)的底部；
所述的传动组件(B0)包括同步带主动轮(B1)、同步带从动轮(B2)和I级皮带轮(B3)；电机(A1)输出轴和同步带主动轮(B1)同轴固接，同步带从动轮(B2)安装于同步带主动轮(B1)上方附近的电机安装板(A2)上，同步带主动轮(B1)经子皮带和同步带从动轮(B2)传动连接，同步带从动轮(B2)和I级皮带轮(B3)同轴固接并且分别布置于驱动机构基座(F0)的两侧；
所述的皮带压下组件(C0)包括压臂气缸(C1)、齿轮齿条组件(C2)和驱动臂(C3)；压臂气缸(C1)固定于弧形缺口一侧的驱动机构基座(F0)的上部，压臂气缸(C1)的输出杆朝上且经齿轮齿条组件(C2)和驱动臂(C3)的一端铰接，驱动臂(C3)为圆弧形结构，弧形缺口下方附近的驱动机构基座(F0)上开设有一个条形槽和一个弧形槽，条形槽和弧形槽以弧形缺口中间的竖直直径两侧对称布置，条形槽位于相比弧形槽更靠近传动组件(B0)的一侧，驱动臂(C3)另一端横跨到弧形缺口的另一侧并延伸到驱动机构基座(F0)下部，驱动臂(C3)另一端配合于弧形缺口下方附近的驱动机构基座(F0)的弧形槽；
所述的驱动夹紧组件(D0)包括夹紧气缸(D1)和压紧块(D2)，夹紧气缸(D1)安装在弧形缺口另一侧处的驱动机构基座(F0)下部，夹紧气缸(D1)的活塞杆穿过驱动机构基座(F0)后和压紧块(D2)固接，驱动臂(C3)另一端被夹装在驱动机构基座(F0)和压紧块(D2)之间；
所述的皮带张紧组件(E0)包括张紧气缸(E1)、皮带轮安装块(E2)、导轨滑块副(E3)、调节皮带轮(E4)和多个II级皮带轮(E4)；张紧气缸(E1)安装于与夹紧气缸(D1)相反一侧的驱动机构基座(F0)下部，张紧气缸(E1)活塞杆和皮带轮安装块(E2)采用浮动接头连接，皮带轮安装块(E2)嵌装于导轨滑块副(E3)中，导轨滑块副(E3)平行于条形槽，调节皮带轮(E4)铰接安装于皮带轮安装块(E2)上；七个II级皮带轮(E5～E11)分别安装于驱动臂(C3)和驱动机构基座(F0)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，其特征在于：所述的齿轮齿条组件(C2)包括相互啮合连接的齿条和齿轮，齿条和气缸(C1)的输出杆浮动连接，齿轮铰接安装在驱动机构基座(F0)的上部，齿轮驱动臂(C3)的一端同轴固接；驱动臂(C3)另一端及其移动轨迹和弧形槽吻合，弧形槽中可调整位置地固定有用于限位驱动臂(C3)另一端移动极限的挡块(C4)。
4.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，其特征在于：七个II级皮带轮(E5～E11)均布置于和I级皮带轮(B3)位于同一侧的驱动机构基座(F0)及驱动臂(C3)上。
5.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车电机转子平衡机的驱动装置，其特征在于：七个II级皮带轮(E5～E11)具体布置为：其中第一II级皮带轮(E5)和第二II级皮带轮(E6)分别铰接安装于驱动臂(C3)从旋转轴开始的中间两侧处，第三II级皮带轮(E7)铰接安装于驱动臂(C3)另一端端部，第四II级皮带轮(E8)铰接安装于条形槽，第五II级皮带轮(E9)和第六II级皮带轮(E10)分别铰接安装于位于I级皮带轮(B3)靠近弧形缺口一角的水平侧和上侧附近的驱动机构基座(F0)上，第七II级皮带轮(E11)铰接安装于位于调节皮带轮(E5)靠近弧形缺口一侧的水平侧方的驱动机构基座(F0)上；总皮带从I级皮带轮(B3)绕出后，依次绕经第六II级皮带轮(E10)的内侧、调节皮带轮(E4)外侧、第七II级皮带轮(E11)内侧、第一II级皮带轮(E5)的外侧、第二II级皮带轮(E6)的外侧、第三II级皮带轮(E7)外侧后绕到转子上部表面，再从转子上部表面另一侧绕出后再依次绕经第四II级皮带轮(E8)外侧、第五II级皮带轮(E9)内侧后绕回到I级皮带轮(B3)形成闭环。
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