CN111555531A - 一种低噪伺服电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低噪伺服电机,包括电机本体,电机本体的外侧设有隔音层,电机本体的底部设有吸能座,吸能座的内部设有吸震腔,吸震腔内设有消音用的蓄能液,吸震腔包括若干分隔的腔室,腔室之间设有流通孔,蓄能液在电机本体未运行时的液面高于连通孔;蓄能液的液面和腔室的顶壁之间设有空隙区域。本发明的好处是通过隔音层减小电机向外的噪音,通过吸震腔内的蓄能液流动,能够将噪音能量转化外蓄能液的动能,蓄能液为液体流动,不会大量产生噪音,之后蓄能液的动能作为热能释放,为电机增加了中转散热环节,并且能够吸收震动和噪音能量,因此可以在不增加耗能的情况下减小伺服电机的噪音。

Description

一种低噪伺服电机
技术领域
本发明属于伺服电机技术领域,具体是一种低噪伺服电机。
背景技术
伺服电机是指字伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置,伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高和始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。现实中由于伺服电机要工作的时间比较的长,常常不能够停机修整,所以就对其损耗较高,现有的伺服电机在使用时不可避免的出现噪音,降低了工作环境的质量,影响了工作人员的耳部健康,而这一噪音情况也会随着伺服电机的持续工作时长而不断加剧。为了降低伺服电机的噪音,有人对其进行了研究。
例如,中国专利文献CN210007543U于2020年1月31日公开的“一种快速磨床伺服电机”的实用新型专利,该申请案公开了一种快速磨床伺服电机,包括壳体,所述壳体的左侧固定安装有端盖,所述壳体的右侧固定安装有罩壳,所述壳体的内腔设置有吸音层,所述壳体内腔的右侧固定安装有固定板,所述固定板左侧的中部通过轴承固定安装有转轴,所述转轴右端的外部固定安装有叶片,所述转轴的外部固定安装有位于叶片左侧的定子,所述壳体内腔的底部固定安装有安装座。其不足之处在于:壳体内腔设置吸音层会影响电机散热,吸音层的实质是将噪音能量转化为热能释放,吸音层位于壳体内腔会影响伺服电机的使用寿命,该申请通过叶片转动来实现壳体内部降温,虽然保证了电机的正常使用,但是电机转动的能量部分转换为叶片的动能和风能,该种电机的功耗相比常规的电机更大;叶片和吸音层在壳体内部的设置造成伺服电机的内部结构多,伺服电机的紧凑性降低,结构强度下降。
发明内容
基于上述问题,本发明提供了一种低噪伺服电机,能够在不增加耗能的情况下减小伺服电机的噪音。
本发明的另一个目的是保证电机本体内部的结构紧凑性和散热能力。
为了实现发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种低噪伺服电机,包括电机本体,电机本体的外侧设有隔音层,电机本体的底部设有吸能座,吸能座的内部设有吸震腔,吸震腔内设有消音用的蓄能液,吸震腔包括若干分隔的腔室,腔室之间设有流通孔,蓄能液在电机本体未运行时的液面高于连通孔;蓄能液的液面和腔室的顶壁之间设有空隙区域。
本申请通过隔音层减小电机向外的噪音,通过吸震腔内的蓄能液流动,能够将噪音能量转化外蓄能液的动能,蓄能液为液体流动,不会大量产生噪音,之后蓄能液的动能作为热能释放,相比现有技术中仅在电机内侧或外侧设置消音层,本申请的吸能座能够吸收电机震动能量,相当于为电机增加了中转散热环节,并且能够吸收震动和噪音能量,因此可以在不增加耗能的情况下减小伺服电机的噪音。
作为优选,吸能座采用导热材料制成,吸能座的外侧设有散热齿肋。吸能座能够将电机本体消音后产生的热量和噪音能量吸收并全部以热能的形式向外散发,通过散热齿肋提高吸能座的散热能力,保证吸能座吸收电机本体热量的能力的可靠性。
作为优选,吸震腔在腔室内设有复位板,复位板与吸震腔通过弹性件连接。复位板和弹性件能够加强吸震腔的吸能效果,吸能座在电机震动和发出噪音时,将能量传递到吸震腔,弹性力变形产生势能,复位板受此作用进行运动,将噪音能量转化为动能,从而加强吸能座的吸震作用。
作为优选,腔室内设有用于收集噪音能量并释放的拨叉。加强吸震腔的吸能效果;蓄能液和复位板相互配合,蓄能液的流动和复位板的震动会相互作用,拨叉的震动也会作用于蓄能液,从而能够加强吸能座的吸能作用。
作为优选,电机本体包括壳体以及位于壳体内的定子、转子和转轴,转轴与壳体转动连接,壳体的前端设有前端盖,前端盖内设有吸音腔,吸音腔内设有吸音棉,吸音棉内设有若干个安装孔,安装孔内设有蓄能组件。通过吸音棉完成电机本体的吸音,由于吸音材料吸音会将噪音转化为热能,若不加以控制会造成电机温度急速升高,而通过蓄能组件,能够辅助吸收震动能量,从而减小吸音材料的吸音速率,实现减缓吸音层吸能发热的效率,从而方便电机本体的散热;电机本体内部没有内设结构,因此可以保证电机本体的紧凑性。
作为优选,蓄能组件包括蓄能块和位于蓄能块两侧的蓄能弹簧,蓄能弹簧的外端连接在吸音腔的壁面上。蓄能弹簧将噪音和震动能量转化为弹性势能和蓄能块的动能,辅助吸收震动能量,实现减缓吸音层吸能发热的效率。
作为优选,隔音层包括位于电机本体侧面的吸音网和位于电机本体后端的隔音板。现有技术中吸音材料能够吸收噪音并转化为热能,而隔音材料用于反射声波,通过隔音板将噪音全都转化到电机本体侧壁和电机本体前端的吸音材料吸收,热量也从电机本体侧壁和电机本体前端释放,因为电机的接线位置通常位于电机本体的后端,该设计可以保证电机接线的可靠性。
作为优选,电机本体的侧面设有若干条平行间隔设置的安装槽,安装槽平行电机本体的轴线,电机本体的侧面还设有垂直电机本体轴线设置的限位槽,吸音网包括位于安装槽内的吸音条和位于限位槽内的限位环,吸音条和限位环采用同种吸音材料一体制造。吸音网的搭建既保证了电机本体侧面的吸音能力,同时能够保证电机本体侧面的散热能力。
作为优选,吸音条的高度低于安装槽的深度;吸音条的高度尺寸在安装槽深度尺寸的1/3到2/3之间。安装槽两侧相对吸音条形成裸露端,保证电机壳体侧壁的散热能力的同时,吸收电机壳体侧壁的噪音。
综上所述,本发明的有益效果是:能够吸收震动和噪音能量,因此可以在不增加耗能的情况下减小伺服电机的噪音;保证电机本体的紧凑性;保证电机散热。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图。
图2是图1中A-A处的剖视图。
图3是本发明另一种实施例的结构示意图。
图4是图3中B处的放大图。
图5是图3中C处的放大图。
图6是本发明的侧视图。
其中:壳体1 安装槽11 吸音条12 限位环13 隔音板14 定子2 转子3 转轴4 安装板5 吸能座6 腔室61 流通孔62 空隙区域63 复位板64 弹性件65 拨叉66 蓄能液67 散热齿肋68 前端盖7 吸音腔71 安装孔72 蓄能弹簧73 蓄能块74。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1:
如图1、图2和图6所示,一种低噪伺服电机,包括电机本体,电机本体包括壳体1以及位于壳体1内的定子2、转子3和转轴4,转轴4与壳体1转动连接,转轴4和壳体1通过轴承连接,壳体1的前端和后端可采用摩擦焊的方式与壳体1焊接一体,并且保证密封性。壳体1的前端设有安装板5,安装板5用于电机固定。电机本体的外侧设有隔音层,隔音层包括位于电机本体侧面的吸音网和位于电机本体后端的隔音板14。电机本体的侧面设有若干条平行间隔设置的安装槽11,安装槽11平行电机本体的轴线,电机本体的壳体1的横截面形状为四角内凹的正方形,电机本体的壳体1侧面还设有垂直电机本体轴线设置的限位槽,吸音网包括位于安装槽11内的吸音条12和位于限位槽内的限位环13,吸音条12和限位环13采用同种吸音材料一体制造。吸音条12和限位环13可采用矿渣棉材料,采用粘接的方式固定在壳体1的侧面。吸音条12的横截面形状为等腰梯形,限位环13的横截面形状为矩形,限位环13环绕电机壳体1的四个侧面,限位环13位于安装槽11内部分的高度与吸音条12相等,限位环13位于安装槽11外部分的高度配合所在位置的壳体1侧壁外端,保证电机壳体1的外观齐整美观。吸音条12的高度低于安装槽11的深度;吸音条12的高度尺寸是安装槽11深度尺寸的1/2。电机本体的底部设有吸能座6,吸能座6的形状为长方体,壳体1的底面配合吸能座6的位置设有方槽用于完成吸能座6的贴合安装。吸能座6采用导热材料制成,吸能座6的外侧设有散热齿肋68。吸能座6的内部设有吸震腔,吸震腔内设有消音用的蓄能液67,蓄能液67可采用市面常见的冷却液。吸震腔包括六个分隔的腔室61,腔室61的形状为圆柱形,六个腔室61以2*3的方式矩形阵列,同行同列的腔室61之间设有流通孔62,蓄能液67在电机本体未运行时的液面高于连通孔;蓄能液67的液面和腔室61的顶壁之间设有空隙区域63。通过空隙区域63来保证蓄能液67在腔室61间流通的能力。吸能座6可以在吸震腔外设置螺钉孔,使吸能座6起到与安装块同等的安装效力。通过吸能座还方便电机水浴散热,只需将安装块放入水浴内散热即可。
实施例2:
图3到6所示,实施例2与实施例1的区别在于壳体1前端未设安装板5,吸震腔在腔室61内设有复位板64,复位板64与吸震腔通过弹性件65连接。弹性件65采用弹簧,弹性件65的上端连接在腔室61的上侧,复位板64上连接设有四根弹性件65,保证复位板64各个位置的复位稳定性,复位板64的下侧面贴合在蓄能液67液面,提高蓄能液67和复位板64的联动能力。腔室61内设有用于收集噪音能量并释放的拨叉66。拨叉66竖直设置在腔室61的底部,拨叉66的上端设有“Y”字形的分叉,提高拨叉66对震动的响应能力。电机本体的壳体1的前端设有前端盖7,前端盖7内设有吸音腔71,吸音腔71内设有吸音棉,吸音棉内设有若干个安装孔72,安装孔72为圆柱孔,安装孔72内设有蓄能组件。蓄能组件包括蓄能块74和位于蓄能块74两侧的蓄能弹簧73,蓄能块74的形状为圆柱形,蓄能弹簧73的外端连接在吸音腔71的壁面上。
以实施例1为例,常规伺服电机工作时,震动并产生噪音,由于无吸音结构则直接传递到电机外侧,而本申请电机震动并产生噪音时,壳体1后端的隔音板14完成音波反射,防止噪音从后端穿出,壳体1内的噪音部分被吸音网吸收,由于电机震动大部分会向下传递,也就是传递到吸能座6,复位板64在弹性力作用下晃动,拨叉66也随震动晃动,蓄能液67在拨叉66作用下在腔室61间的流动更加剧烈,震动能量和噪音转化为蓄能液67、拨叉66、复位板64和弹性件65的动能或势能,之后转化为热能从吸能座6散发到外界,由于存在中转过程,吸能座6能够吸收噪音并完成电机的向外导热,可靠性好。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低噪伺服电机,其特征是,包括电机本体,电机本体的外侧设有隔音层,电机本体的底部设有吸能座,吸能座的内部设有吸震腔,吸震腔内设有消音用的蓄能液,吸震腔包括若干分隔的腔室,腔室之间设有流通孔,蓄能液在电机本体未运行时的液面高于连通孔;蓄能液的液面和腔室的顶壁之间设有空隙区域。
2.根据权利要求1所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述吸能座采用导热材料制成,吸能座的外侧设有散热齿肋。
3.根据权利要求1所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述吸震腔在腔室内设有复位板,复位板与吸震腔通过弹性件连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述腔室内设有用于收集噪音能量并释放的拨叉。
5.根据权利要求1所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述电机本体包括壳体以及位于壳体内的定子、转子和转轴,转轴与壳体转动连接,壳体的前端设有前端盖,前端盖内设有吸音腔,吸音腔内设有吸音棉,吸音棉内设有若干个安装孔,安装孔内设有蓄能组件。
6.根据权利要求5所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述蓄能组件包括蓄能块和位于蓄能块两侧的蓄能弹簧,蓄能弹簧的外端连接在吸音腔的壁面上。
7.根据权利要求1或5或6所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述隔音层包括位于电机本体侧面的吸音网和位于电机本体后端的隔音板。
8.根据权利要求7所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述电机本体的侧面设有若干条平行间隔设置的安装槽,安装槽平行电机本体的轴线,电机本体的侧面还设有垂直电机本体轴线设置的限位槽,吸音网包括位于安装槽内的吸音条和位于限位槽内的限位环,吸音条和限位环采用同种吸音材料一体制造。
9.根据权利要求8所述的一种低噪伺服电机,其特征是,所述吸音条的高度低于安装槽的深度;吸音条的高度尺寸在安装槽深度尺寸的1/3到2/3之间。
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