CN110401290A - 一种自动调心减振唇形密封的轴承电机 - Google Patents

一种自动调心减振唇形密封的轴承电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种自动调心减振唇形密封的轴承电机，涉及微型电机技术领域，包括外壳1、前端轴承组件、定子组件、转子组件、尾端轴承12和分隔板13；所述外壳1为带有法兰台阶的筒体，在该筒体内分别设有轴向的、开口互成180度布置的内外两个空腔，在所述内空腔的底部设有尾端轴承12；所述定子组件安装在外壳1的外空腔中，所述分隔板13隔离定子组件的尾端，用填充材料2封盖定子组件的尾端、并填充外壳1的外空腔内壁与定子组件外柱面之间的空隙。具有结构简单、加工方便，且噪声低、低压启动性好、防护等级高、能够自动调心减振等特点，可制作微型无刷直流电机或微型永磁同步电机，适用于防护等级要求高、噪声要求极低的设备使用。

Description

一种自动调心减振唇形密封的轴承电机
技术领域
本发明涉及微型电机技术领域，特别是一种自动调心减振唇形密封的轴承电机。
背景技术
现有技术中，微型滑动轴承或滚珠轴承电机中，两端的轴承是采用滑动轴承或滚珠轴承，要求两端轴承的同心度较高，进而要求两端支架的制造精度较高，从而提高了产品的制造成本。
同时，现有的微型滑动轴承承或滚珠轴承电机中，两端的轴承是采用滑动轴承或滚珠轴承，轴承与支架采用刚性联接固定，因而，轴承与支架之间没有减振措施，故很难满足要求电机噪声极低的应用领域。
此外，现有的微型滑动轴承或滚动轴承电机中，两端的轴承是采用滑动轴承或滚珠轴承，轴伸端轴与支架间有间隙，因而，很难满足对电机防护等级要求较高的应用领域。
另外，现有的微型圆柱滑动轴承或普通滚动轴承没有调心作用或调心幅度极小，故对电机零部件的加工精度要求高，加工成高。
中国专利(申请号为201220294964.8)公开的“一种固定小功率电机转轴的调心支架”，包括支架(1)，该支架的轴线处有一通孔，该通孔内安置一个可套在电机转轴(5)上的状如算盘珠形的杯士(2)，该杯士外侧包裹着一个油棉圈(4)，还包括一个将杯士压在通孔内的压盖(3)，所述通孔的内壁分为依次衔接的直径由小及大的第一、第二、第三台阶，其中第一台阶的侧壁围成一圆锥状，用于承托所述杯士；第二台阶的侧壁围成一圆柱状，用于安放所述油棉圈；第三台阶的侧壁围成一圆柱状，用于卡接所述压盖；所述杯士被压盖压在第一台阶上。
另一中国专利(申请号为201310498999.2)公开的“一种自动调心的滚珠轴承电机”，是由主定子铁芯组件5、转子组件、前端支架3、尾端支架13、前端轴承、尾端轴承以及自散热风叶组件和负载风叶组件构成。
还有中国专利(申请号为201520604512.9)公开的“一种管状电机的自动调心轴承座”，该专利产品轴承座与护线套合二为一，一次注塑成型；在注塑后，把铜基含油轴承在塑料件降到一定温度时快速压装进去，冷却后铜基含油轴承就被镶嵌在轴承座内部，以铜基含油轴承的外径圆弧面实现自动调心功能；插脚根部各做一个圆弧清根，避免产生毛刺。
还有中国专利(申请号为201520799149.0)公开的“一种自动调心电机”，包括安装电机的球形轴承，电机端盖采用球面,球形轴承部分内嵌于电机端盖内，且与之固定连接。有效调节轴承的同心度，减小轴承内孔的失圆，提高电机寿命。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、加工方便，且噪声低、低压启动性好、防护等级高、能够自动调心减振的微型电机。
为实现其目的，本发明所采取的技术方案是发明一种自动调心减振唇形密封的轴承电机：包括外壳1、前端轴承组件、定子组件、转子组件、尾端轴承12和分隔板13；
A、所述外壳1为带有法兰台阶的筒体，在该筒体内分别设有轴向的、开口互成180度布置的内外两个空腔，所述内空腔的开口在法兰台阶的中间，在所述内空腔的底部设有尾端轴承12；所述前端轴承组件和转子组件由上而下安装在内空腔中；
尾端轴承12可以与外壳1整体加工制作而成，也可以是由独立的滑动轴承或滚动轴承组装在外壳1的内空腔底部；
B、所述定子组件安装在外壳1的外空腔中，所述分隔板13隔离定子组件的尾端，用填充材料2封盖定子组件的尾端、并填充外壳1的外空腔内壁与定子组件外柱面之间的空隙。
填充材料2可以是灌封胶或塑料。
所述前端轴承组件包括前端轴承8、前端轴承套6和前端轴承支架5；
a、所述前端轴承套6为柔性材料(可以是橡胶材料或其它柔性材料)制作，其下部设计有形似前端轴承8外形的内腔；所述前端轴承套6内腔的顶端呈塔状，在前端轴承套6内腔的塔状顶端和底端均开有孔，且其底端开孔处有形似内折90度的裙边16；在所述前端轴承套6的外圆设有前端轴承套环形凹槽；
b、所述前端轴承支架5为底部内壁带有前端轴承支架内台阶15、外壁带有环形凸台17的套筒；
c、所述前端轴承8安装在前端轴承套6的内腔中，所述前端轴承支架5的外壁上的环形凸台17卡装在外壳1的内空腔上部设有的环形凹槽中；所述前端轴承套6的外圆上的前端轴承套环形凹槽反抱于前端轴承支架5底部内壁上的前端轴承支架内台阶15。
在所述前端轴承套6顶端的开孔处设计有一层以上的内唇边14。
在所述前端轴承套6底部外圆上设计有一层以上的外唇边18。
所述前端轴承8或尾端轴承12是滑动轴承或滚动轴承。
所述前端轴承支架5的外壁上的环形凸台17为环形燕尾凸台或环形非燕尾凸台。
所述定子组件包括定子铁芯4和定子绕组3，所述定子绕组3穿装在定子铁芯4中。
所述转子组件包括转子磁环11、转子联接体10和转子轴7，所述转子轴7穿装在转子联接体10中间，所述转子磁环11均匀设置在转子联接体10的外柱面上。(也就是说，转子磁环11与转子轴7是通过转子联接体10联接成整体)。
所述转子联接体10是由塑料或硅钢片或低碳钢制作而成。
在所述前端轴承组件与转子组件之间的转子轴7上还设置有调整垫片9。
转子轴7的尾端插装在尾端轴承12中，转子轴7的前端(即：伸出转子联接体10后的部分)穿过调整垫片9后，再穿过前端轴承8和前端轴承套6顶端的内唇边14后，再向上伸出，形成电机的输出轴端。
本发明的自动调心减振唇形密封的轴承电机，由于其前端轴承组件中的前端轴承套采用柔性材料(如：橡胶等)制作，前端轴承装配于前端轴承套内，前端轴承套借助于柔性材料的弹力固定前端轴承，前端轴承套6的底端开孔、且形似内折90度的裙边结构，既方便了装配前端轴承，又能防止前端轴承向外滑脱。同时，由于前端轴承套顶端的内唇边利用柔性材料的弹性与转子轴形成弹性过盈配合，进而产生静止和运动密封效果，加之前端轴承套底部外圆上的外唇边与外壳的内空腔壁的弹性过盈配合，形成静密封，其密封效果有三：一是能够减少、甚至避免润滑油从前端轴承组件向外泄漏，二是可以防止外面的水和灰尘进入前端轴承，进而破坏轴承的运行环境，三是可以防止水及灰尘向外壳的内空腔渗入。此外，由于前端轴承套底部外圆上的外唇边与外壳的内空腔壁形成弹性过盈配合，故前端轴承可以各个方向小幅摆动；而且，前端轴承套的外圆上的前端轴承套环形凹槽与前端轴承支架底部内壁上的前端轴承支架内台阶形成弹性过盈配合，故前端轴承也可以各个方向小幅摆动，因而，起到调心作用。
因此，本发明的自动调心减振唇形密封的轴承电机与同类电机相比，具有以下优点：
一、防水防尘，密封效果好，故防护等级高；
二、采用柔性材料制作的轴承套，弹性地抱固轴承，起减振隔噪作用，故噪声极低；
三、轴承的自动调心作用；
四、结构简单，加工精度易于保证，成本低，轴承支架与外壳采用独特的卡扣结构，装配简单，故装配成本低；
五、电机灵活，低压起动好，仅额定电压的35％即可运转；
附图说明
附图1是本发明的主剖视示意图；
附图2是本发明的K局部放大示意图。
图中：1是外壳，2是填充材料，3是定子绕组，4是定子铁芯，5是前端轴承支架，6是前端轴承套，7是转子轴，8是前端轴承，9是调整垫片，10是转子联接体，11是转子磁环，12是尾端轴承，13是分隔板，14是内唇边，15是前端轴承支架内台阶，16是裙边，17是环形凸台，18是外唇边。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是以例举的方式，但本发明的保护范围并不局限于此。
本实施例的自动调心减振唇形密封的轴承电机，由外壳1、前端轴承组件、调整垫片9、定子组件、转子组件、尾端轴承12(尾端轴承12是滑动轴承或滚动轴承)和分隔板13构成。
外壳1是一个带有法兰台阶的筒体，在该筒体内的两端分别设有轴向(开口互成180度布置)的内外两个空腔。
内空腔的直径较小，其开口在法兰台阶的中间，在内空腔的底部设有尾端轴承12(尾端轴承12可以是与外壳1整体加工制作而成，也可以是由独立的滑动轴承或滚动轴承组装在外壳1的内空腔底部)；前端轴承组件、调整垫片9(该调整垫片9用于调整前端轴承组件与转子组件之间的间隙)和转子组件由上而下安装在内空腔中。
外空腔的直径较大(由于内空腔的存在，外空腔的形状实际上是一个带有空底的圆环槽)，其开口方向与内空腔的开口方向相反，内空腔的底面退缩进外空腔的端面内，形成容纳分隔板13和填充材料2的空腔。定子组件安装在外壳1的外空腔中，先用分隔板13隔离定子组件的尾端，然后用填充材料2(填充材料2可以是灌封胶或塑料)填充外壳1的外空腔内壁与定子组件外柱面之间的空隙，再用填充材料2完全封盖住定子组件的尾端。
前端轴承组件是由前端轴承8(该前端轴承8是滑动轴承或滚动轴承)、前端轴承套6和前端轴承支架5构成。
前端轴承套6采用柔性材料(可以是橡胶材料或其它柔性材料)制作，在其下部设计有形似前端轴承8外形的内腔；前端轴承套6内腔的顶端呈塔状，在前端轴承套6内腔的塔状顶端和底端均开有孔，且在其底端开孔处有形似内折90度的裙边16，在其顶端的开孔处设计有多层(本例设计为两层)内唇边14。在前端轴承套6内腔上部位置的外圆处设有前端轴承套环形凹槽，在前端轴承套6内腔处的外圆上设计有多层(本例设计为三层)外唇边18。
前端轴承支架5呈套筒状，其底部内壁带有前端轴承支架内台阶15，外壁带有环形凸台17(该环形凸台17为环形燕尾凸台或环形非燕尾凸台)。
前端轴承8安装在前端轴承套6的内腔中，前端轴承支架5的外壁上的环形凸台17卡装在外壳1的内空腔上部设有的环形凹槽(该环形凹槽为环形燕尾凹槽或环形非燕尾凹槽)中；前端轴承套6的外圆上的前端轴承套环形凹槽反抱于前端轴承支架5底部内壁上的前端轴承支架内台阶15。
定子组件是由定子铁芯4和定子绕组3构成，定子绕组3穿装在定子铁芯4中。
转子组件是由转子磁环11、转子联接体10(该转子联接体10是由塑料或硅钢片或低碳钢制作而成)和转子轴7构成，转子轴7穿装在转子联接体10中间，转子磁环11均匀设置在转子联接体10的外柱面上(也就是说，转子磁环11与转子轴7通过转子联接体10联接成一个整体)。
组装时，先将转子轴7的前端(即：伸出转子联接体10后的部分)穿过调整垫片9后，再穿过前端轴承8和前端轴承套6顶端的内唇边14后，再向上伸出(形成电机的输出轴端)，然后套入外壳1的内空腔中，让转子轴7的尾端插装在尾端轴承12中，最后，将前端轴承支架5的外壁上的环形凸台17用工装压入外壳1内空腔上部(即：颈部)的环形凹槽即可。
转子轴7在穿过在前端轴承套6内腔的塔状顶端的内唇边14时，两层内唇边14与转子轴7形成弹性过盈配合，构成第一道防水防尘设计；前端轴承套6内腔处的外圆上的三层外唇边18与外壳1内空腔上部的腔壁形成弹性过盈配合，构成第二道防水防尘设计；定子组件置于外壳1的外空腔内，填充材料2充分填充于定子组件与外壳1外空腔的空隙内，并完全封盖定子组件，从而形成第三道防水防尘设计。
由于前端轴承套6为柔性材质，具用一定弹性，在安装或使用过程中，当前端轴承8的轴线与尾端轴承12的轴线出现偏差时，前端轴承8借助前端轴承套6良好的弹性可以转动，使得前端轴承8的轴线重新与尾端轴承12的轴线趋于重合，从而实现自动调心。
同时，凭借于三道防水防尘的密封设计，使得电机具有较好密封功能，可以达到很高的防护等级。
此外，凭借于前端轴承套6的双内唇及三外唇的独特的结构设计及橡胶材质的缓冲作用，很好的起到了减振降噪作用。
本发明的自动调心减振唇形密封的轴承电机，可制作微型无刷直流电机或微型永磁同步电机，适用于防护等级要求高、噪声要求极低的设备使用。

Claims (10)

1.一种自动调心减振唇形密封的轴承电机，包括外壳(1)、前端轴承组件、定子组件、转子组件、尾端轴承(12)和分隔板(13)；其特征在于：
A、所述外壳(1)为带有法兰台阶的筒体，在该筒体内分别设有轴向的、开口互成180度布置的内外两个空腔，所述内空腔的开口在法兰台阶的中间，在所述内空腔的底部设有尾端轴承(12)；所述前端轴承组件和转子组件由上而下安装在内空腔中；
B、所述定子组件安装在外壳(1)的外空腔中，所述分隔板(13)隔离定子组件的尾端，用填充材料(2)封盖定子组件的尾端、并填充外壳(1)的外空腔内壁与定子组件外柱面之间的空隙。
2.根据权利要求1所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述前端轴承组件包括前端轴承(8)、前端轴承套(6)和前端轴承支架(5)；
a、所述前端轴承套(6)为柔性材料制作，其下部设计有形似前端轴承(8)外形的内腔；所述前端轴承套(6)内腔的顶端呈塔状，在前端轴承套(6)内腔的塔状顶端和底端均开有孔，且其底端开孔处有形似内折90度的裙边(16)；在所述前端轴承套(6)的外圆设有前端轴承套环形凹槽；
b、所述前端轴承支架(5)为底部内壁带有前端轴承支架内台阶(15)、外壁带有环形凸台(17)的套筒；
c、所述前端轴承(8)安装在前端轴承套(6)的内腔中，所述前端轴承支架(5)的外壁上的环形凸台(17)卡装在外壳(1)的内空腔上部设有的环形凹槽中；所述前端轴承套(6)的外圆上的前端轴承套环形凹槽反抱于前端轴承支架(5)底部内壁上的前端轴承支架内台阶(15)。
3.根据权利要求2所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：在所述前端轴承套(6)顶端的开孔处设计有一层以上的内唇边(14)。
4.根据权利要求3所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：在所述前端轴承套(6)底部外圆上设计有一层以上的外唇边(18)。
5.根据权利要求4所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述前端轴承8或尾端轴承(12)是滑动轴承或滚动轴承。
6.根据权利要求5所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述前端轴承支架(5)的外壁上的环形凸台(17)为环形燕尾凸台或环形非燕尾凸台。
7.根据权利要求6所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述定子组件包括定子铁芯(4)和定子绕组(3)，所述定子绕组(3)穿装在定子铁芯(4)中。
8.根据权利要求7所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述转子组件包括转子磁环(11)、转子联接体(10)和转子轴(7)，所述转子轴(7)穿装在转子联接体(10)中间，所述转子磁环(11)均匀设置在转子联接体(10)的外柱面上。
9.根据权利要求8所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：所述转子联接体(10)是由塑料或硅钢片或低碳钢制作而成。
10.根据权利要求9所述自动调心减振唇形密封的轴承电机，其特征在于：在所述前端轴承组件与转子组件之间的转子轴(7)上还设置有调整垫片(9)。
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