CN111564934B - 一种具有双向输出轴的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有双向输出轴的电机,包括壳体,所述壳体内部设置有驱动装置与控制装置,且控制装置设置在驱动装置左右两侧,所述壳体左右两侧设置有封闭装置,且封闭装置内部设置有散热装置,所述控制装置中心设置有输出轴,且输出轴左右两端均贯穿封闭装置与散热装置相连接,所述驱动装置包括:定子固定筒。该具有双向输出轴的电机,设置有插头、插座和分线盘,每个缠绕在定子铁芯外侧的定子绕组的两端均通过插头与插座电性连接,分线盘内部的线路将各个定子绕组按照三项绕组的连接方式进行电性连接,各个定子铁芯通过螺栓分别固定在定子固定筒上,且定子绕组通过插拔的方式进行连接,方便单独拆卸进行维修更换。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体为一种具有双向输出轴的电机。
背景技术
电机是利用通电导线在磁场中受到的作用力(安培力)的原理制成的,其中双向输出轴的电机无需齿轮转换设备即可同时对电机左右两侧进行做工,便于安装在狭窄空间处运行,我司在使用现有的电机时发现,现有的电机的每一项定子绕组通常连续缠绕在多个定子铁芯上,一旦其中一个定子铁芯上缠绕的定子绕组过载短路,需要拆下整项定子绕组进行维修,使得维修困难,并且现有的电机的扇叶通常直接固定在输出轴上,输出轴转动时带动扇叶转动来散热,但电机温度偏低无需散热时,扇叶依旧随输出轴转动,使得电机的输出功率产生不必要的损耗,降低了电能的转换效率,相比传统有刷电机,无刷电机具有无换向火花,电能转换效率高等优点,但无刷电机上的霍尔传感器受技术限制,其使用寿命远小于无刷电机其他部件的使用寿命,但现有的霍尔传感器通常安装在无刷电机内部,且安装拆卸过程复杂,不便于更换,针对上述问题,需要对现有设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有双向输出轴的电机,以解决上述背景技术中提出的现有的电机的每一项定子绕组通常连续缠绕在多个定子铁芯上,一旦其中一个定子铁芯上缠绕的定子绕组过载短路,需要拆下整项定子绕组进行维修,使得维修困难,并且现有的电机的扇叶通常直接固定在输出轴上,输出轴转动时带动扇叶转动来散热,但电机温度偏低无需散热时,扇叶依旧随输出轴转动,使得电机的输出功率产生不必要的损耗,降低了电能的转换效率,相比传统有刷电机,无刷电机具有无换向火花,电能转换效率高等优点,但无刷电机上的霍尔传感器受技术限制,其使用寿命远小于无刷电机其他部件的使用寿命,但现有的霍尔传感器通常安装在无刷电机内部,且安装拆卸过程复杂,不便于更换的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有双向输出轴的电机,包括壳体,所述壳体内部设置有驱动装置与控制装置,且控制装置设置在驱动装置左右两侧,所述壳体左右两侧设置有封闭装置,且封闭装置内部设置有散热装置,所述控制装置中心设置有输出轴,且输出轴左右两端均贯穿封闭装置与散热装置相连接,所述驱动装置包括:
定子固定筒,其为外端贴合壳体内壁的圆筒状物体,所述定子固定筒内壁设置有定子铁芯,且定子铁芯外侧缠绕有定子绕组,所述定子固定筒中心设置有输出轴,且输出轴外侧固定有转子,同时转子外侧固定有永磁体,所述定子固定筒与壳体之间以及定子固定筒与定子铁芯之间均通过螺栓相连接;
所述控制装置包括:
安装架,其为贯穿壳体外侧的杆体,所述安装架设置在转子左侧,且安装架靠近壳体中心的一端设置有霍尔传感器,所述定子固定筒右侧固定有分线盘,且分线盘左侧设置有插座,所述定子绕组两端均设置有插头,且插头设置在插座内部,所述分线盘与设置在壳体顶部的中央处理器电性连接,且中央处理器内部设置有电子换向器;
所述封闭装置包括:
安装筒,其为一端封闭的圆筒状物体,所述安装筒靠近壳体一端通过法兰盘与壳体相连接,且安装筒靠近壳体的一侧设置有滚珠轴承,同时滚珠轴承设置在输出轴外侧;
所述散热装置包括:
活动套筒,其为圆筒状物体,所述活动套筒设置在安装筒内部,且活动套筒花键连接在输出轴外侧,所述活动套筒靠近壳体的一端设置有活动支架,且活动支架外端滑动设置在滑槽内部,所述滑槽开设在安装筒内壁,且滑槽靠近壳体的一端设置有电磁开关,所述活动支架一侧与安装筒内壁之间固定有压缩弹簧,所述活动套筒外侧设置有固定支架,且固定支架外端固定在安装筒内壁,所述固定支架一侧转动连接有扇叶,所述活动套筒远离壳体的一端设置有端面齿轮,所述安装筒一侧开设有出气口,所述壳体外侧以及定子固定筒外侧开设有进气口,且进气口上与出气口内部均设置有防尘网,所述分线盘一侧设置有温度传感器。
优选的,所述定子铁芯与定子绕组均设置有九个,且九个定子铁芯与九个定子绕组均以输出轴为中心呈环形阵列状分布。
优选的,所述永磁体外端贴合定子铁芯内侧。
优选的,所述永磁体左端贴合霍尔传感器,且霍尔传感器以输出轴为中心呈“品”字形设置有三个。
优选的,所述霍尔传感器、电子换向器、温度传感器以及电磁开关分别与中央处理器电性连接。
优选的,所述封闭装置与散热装置均设置有两个,且两个封闭装置与两个散热装置均以壳体为中心呈对称式设置。
优选的,所述活动支架与电磁开关之间的间距等于扇叶与端面齿轮之间的间距。
优选的,所述固定支架内侧以及扇叶内侧与活动套筒之间具有一定的间隙。
优选的,所述扇叶与端面齿轮构成啮合连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该具有双向输出轴的电机,
(1)设置有插头、插座和分线盘,每个缠绕在定子铁芯外侧的定子绕组的两端均通过插头与插座电性连接,分线盘内部的线路将各个定子绕组按照三项绕组的连接方式进行电性连接,各个定子铁芯通过螺栓分别固定在定子固定筒上,且定子绕组通过插拔的方式进行连接,方便单独拆卸进行维修更换;
(2)设置有安装架和霍尔传感器,安装架通过螺钉固定在壳体上,松开螺钉,即可快速取出安装架以及霍尔传感器,便于快速维修更换霍尔传感器,使用起来更加便捷;
(3)设置有进气口、出气口和防尘网,输出轴带动扇叶转动时,扇叶推动壳体内部的空气经过出口气排出,外界空气在负压的作用下经过进气口进入壳体内部,且空气流动时依次经过定子铁芯外侧、定子绕组外侧以及永磁体外侧,便于均匀快速的带走壳体内部的热量;
(4)设置有活动套筒、端面齿轮和活动支架,温度传感器检测到壳体内部温度过高时,电磁开关通过活动支架拉动活动套筒向壳体一侧移动,使端面齿轮与扇叶啮合,便于输出轴通过活动套筒带动扇叶转动,使扇叶转动进行降温,便于根据温度控制是否进行散热,提高了电机的能量利用率。
附图说明
图1为本发明主视剖面结构示意图;
图2为本发明右侧视剖面结构示意图;
图3为本发明左侧视剖面结构示意图;
图4为本发明分线盘左侧视结构示意图;
图5为本发明活动套筒右侧视剖面结构示意图;
图6为本发明安装筒左侧视剖面结构示意图;
图7为本发明安装筒右侧视剖面结构示意图;
图8为本发明工作流程结构示意图。
图中:1、壳体;2、驱动装置;201、定子固定筒;202、定子铁芯;203、定子绕组;204、转子;205、永磁体;206、螺栓;3、控制装置;301、安装架;302、霍尔传感器;303、分线盘;304、插座;305、插头;306、中央处理器;307、电子换向器;4、封闭装置;401、安装筒;402、法兰盘;403、滚珠轴承;5、散热装置;501、活动套筒;502、活动支架;503、滑槽;504、电磁开关;505、压缩弹簧;506、固定支架;507、扇叶;508、端面齿轮;509、出气口;510、进气口;511、防尘网;512、温度传感器;6、输出轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:一种具有双向输出轴的电机,如图1、图2和图3所示,壳体1内部设置有驱动装置2与控制装置3,且控制装置3设置在驱动装置2左右两侧,壳体1左右两侧设置有封闭装置4,且封闭装置4内部设置有散热装置5,封闭装置4与散热装置5均设置有两个,且两个封闭装置4与两个散热装置5均以壳体1为中心呈对称式设置,两个散热装置5同时对壳体1内部进行散热,提高散热效果,控制装置3中心设置有输出轴6,且输出轴6左右两端均贯穿封闭装置4与散热装置5相连接,驱动装置2包括:定子固定筒201,其为外端贴合壳体1内壁的圆筒状物体,定子固定筒201内壁设置有定子铁芯202,且定子铁芯202外侧缠绕有定子绕组203,定子铁芯202与定子绕组203均设置有九个,且九个定子铁芯202与九个定子绕组203均以输出轴6为中心呈环形阵列状分布,定子绕组203通电,使定子铁芯202带有磁力,定子铁芯202通过磁力拉动转子204外侧的永磁体205转动,均匀设置的定子铁芯202使永磁体205转动更加均匀,定子固定筒201中心设置有输出轴6,且输出轴6外侧固定有转子204,同时转子204外侧固定有永磁体205,永磁体205外端贴合定子铁芯202内侧,减少磁场因距离的损耗,便于电磁化的定子铁芯202拉动永磁体205转动,永磁体205左端贴合霍尔传感器302,且霍尔传感器302以输出轴6为中心呈“品”字形设置有三个,霍尔传感器302感应永磁体205转动时产生的磁场变化,便于电子换向器307根据磁场变化控制不同项的定子绕组203通电,定子固定筒201与壳体1之间以及定子固定筒201与定子铁芯202之间均通过螺栓206相连接。
如图1、图3、图4和图8所示,控制装置3包括:安装架301,其为贯穿壳体1外侧的杆体,安装架301设置在转子204左侧,且安装架301靠近壳体1中心的一端设置有霍尔传感器302,霍尔传感器302、电子换向器307、温度传感器512以及电磁开关504分别与中央处理器306电性连接,中央处理器306根据霍尔传感器302监测的信息控制电子换向器307,通过温度传感器512监测的信息控制电磁开关504,提高电机的自动化程度,使其更具有实用性,定子固定筒201右侧固定有分线盘303,且分线盘303左侧设置有插座304,定子绕组203两端均设置有插头305,且插头305设置在插座304内部,分线盘303与设置在壳体1顶部的中央处理器306电性连接,且中央处理器306内部设置有电子换向器307。
如图1和图7所示,封闭装置4包括:安装筒401,其为一端封闭的圆筒状物体,安装筒401靠近壳体1一端通过法兰盘402与壳体1相连接,且安装筒401靠近壳体1的一侧设置有滚珠轴承403,同时滚珠轴承403设置在输出轴6外侧。
如图1、图5、图6和图7所示,散热装置5包括:活动套筒501,其为圆筒状物体,活动套筒501设置在安装筒401内部,且活动套筒501花键连接在输出轴6外侧,活动套筒501靠近壳体1的一端设置有活动支架502,且活动支架502外端滑动设置在滑槽503内部,活动支架502与电磁开关504之间的间距等于扇叶507与端面齿轮508之间的间距,电磁开关504拉动活动支架502滑动至滑槽503最靠近壳体1的一侧时,使扇叶507与端面齿轮508啮合连接,滑槽503开设在安装筒401内壁,且滑槽503靠近壳体1的一端设置有电磁开关504,活动支架502一侧与安装筒401内壁之间固定有压缩弹簧505,活动套筒501外侧设置有固定支架506,且固定支架506外端固定在安装筒401内壁,固定支架506内侧以及扇叶507内侧与活动套筒501之间具有一定的间隙,扇叶507未与端面齿轮508啮合连接时,避免输出轴6转动时带动固定支架506和扇叶507转动,固定支架506一侧转动连接有扇叶507,扇叶507与端面齿轮508构成啮合连接,便于输出轴6通过活动套筒501以及端面齿轮508带动扇叶507转动,活动套筒501远离壳体1的一端设置有端面齿轮508,安装筒401一侧开设有出气口509,壳体1外侧以及定子固定筒201外侧开设有进气口510,且进气口510上与出气口509内部均设置有防尘网511,分线盘303一侧设置有温度传感器512。
工作原理:在使用该具有双向输出轴的电机时,中央处理器306的型号为TMS320F28016PZA,温度传感器512的型号为WRP-130,霍尔传感器306的型号AH3144EUA,接通外部电源,电子换向器307向定子绕组203输送电力,定子绕组203通电,使定子铁芯202产生磁力,定子铁芯202通过该磁力拉动转子204外侧的永磁体205转动,同时使转子204以及输出轴6转动,滚珠轴承403使输出轴6转动更加流畅,霍尔传感器302监测永磁体205旋转时产生的磁场变化,中央处理器306根据监测信息控制电子换向器307,使电子换向器307控制依次对不同项的定子绕组203通电,起到均匀连续的拉动永磁体205转动的作用,运行一段时间后,温度传感器512监测到壳体1内部温度升高,中央处理器306控制电磁开关504启动,电磁开关504拉动活动支架502沿滑槽503滑动,直至活动支架502滑动至滑槽503最靠近壳体1的一侧时,活动支架502拉动活动套筒501向壳体1一侧移动,同时活动套筒501拉动端面齿轮508移动,直至端面齿轮508与扇叶507啮合连接,使扇叶507随输出轴6转动,扇叶507推动壳体1内的空气经过出气口509排出,外界的空气在负压的作用下经过进气口510吸入壳体1内部,空气流动时经过定子铁芯202外侧、定子绕组203外侧以及永磁体205外侧,防尘网511阻拦粉尘侵入壳体1内部,便于快速均匀的带走壳体1内的热量,壳体1内的温度降低后,松开电磁开关504,滑槽503推动活动支架502、活动套筒501以及端面齿轮508复位,使扇叶507停止随输出轴6转动,固定支架506起到支撑扇叶507的作用,便于根据实际需求决定是否降温,提高了电机的能量利用率,霍尔传感器302损坏时,转动松开螺钉,向外滑动取下安装架301,便于快速更换霍尔传感器302,定子绕组203过载短路时,松开螺钉,取出安装架301,松开法兰盘402,取下封闭装置4,转动取下壳体1上的螺栓206,取出定子固定筒201,松开定子铁芯202上的螺栓206,从插座304上拔出插头305,取下损坏的定子铁芯202和定子绕组203,便于快速维修或更换,使用起来更加便捷。
这就完成了全部工作,本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为便于描述本发明的简化描述,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作,因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (9)
1.一种具有双向输出轴的电机,包括壳体(1),其特征在于:所述壳体(1)内部设置有驱动装置(2)与控制装置(3),且控制装置(3)设置在驱动装置(2)左右两侧,所述壳体(1)左右两侧设置有封闭装置(4),且封闭装置(4)内部设置有散热装置(5),所述控制装置(3)中心设置有输出轴(6),且输出轴(6)左右两端均贯穿封闭装置(4)与散热装置(5)相连接;所述驱动装置(2)包括:
定子固定筒(201),其为外端贴合壳体(1)内壁的圆筒状物体,所述定子固定筒(201)内壁设置有定子铁芯(202),且定子铁芯(202)外侧缠绕有定子绕组(203),所述定子固定筒(201)中心设置有输出轴(6),且输出轴(6)外侧固定有转子(204),同时转子(204)外侧固定有永磁体(205),所述定子固定筒(201)与壳体(1)之间以及定子固定筒(201)与定子铁芯(202)之间均通过螺栓(206)相连接;
所述控制装置(3)包括:
安装架(301),其为贯穿壳体(1)外侧的杆体,所述安装架(301)设置在转子(204)左侧,且安装架(301)靠近壳体(1)中心的一端设置有霍尔传感器(302),所述定子固定筒(201)右侧固定有分线盘(303),且分线盘(303)左侧设置有插座(304),所述定子绕组(203)两端均设置有插头(305),且插头(305)设置在插座(304)内部,所述分线盘(303)与设置在壳体(1)顶部的中央处理器(306)电性连接,且中央处理器(306)内部设置有电子换向器(307);
所述封闭装置(4)包括:
安装筒(401),其为一端封闭的圆筒状物体,所述安装筒(401)靠近壳体(1)一端通过法兰盘(402)与壳体(1)相连接,且安装筒(401)靠近壳体(1) 的一侧设置有滚珠轴承(403),同时滚珠轴承(403)设置在输出轴(6)外侧;
所述散热装置(5)包括:
活动套筒(501),其为圆筒状物体,所述活动套筒(501)设置在安装筒(401)内部,且活动套筒(501)花键连接在输出轴(6)外侧,所述活动套筒(501)靠近壳体(1)的一端设置有活动支架(502),且活动支架(502)外端滑动设置在滑槽(503)内部,所述滑槽(503)开设在安装筒(401)内壁,且滑槽(503)靠近壳体(1)的一端设置有电磁开关(504),所述活动支架(502)一侧与安装筒(401)内壁之间固定有压缩弹簧(505),所述活动套筒(501)外侧设置有固定支架(506),且固定支架(506)外端固定在安装筒(401)内壁,所述固定支架(506)一侧转动连接有扇叶(507),所述活动套筒(501)远离壳体(1)的一端设置有端面齿轮(508),所述安装筒(401)一侧开设有出气口(509),所述壳体(1)外侧以及定子固定筒(201)外侧开设有进气口(510),且进气口(510)上与出气口(509)内部均设置有防尘网(511),所述分线盘(303)一侧设置有温度传感器(512)。
2.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述定子铁芯(202)与定子绕组(203)均设置有九个,且九个定子铁芯(202)与九个定子绕组(203)均以输出轴(6)为中心呈环形阵列状分布。
3.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述永磁体(205)外端贴合定子铁芯(202)内侧。
4.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述永磁体(205)左端贴合霍尔传感器(302),且霍尔传感器(302)以输出轴(6)为中心呈“品”字形设置有三个。
5.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述霍尔传感器(302)、电子换向器(307)、温度传感器(512)以及电磁开关(504)分别与中央处理器(306)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述封闭装置(4)与散热装置(5)均设置有两个,且两个封闭装置(4)与两个散热装置(5)均以壳体(1)为中心呈对称式设置。
7.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述活动支架(502)与电磁开关(504)之间的间距等于扇叶(507)与端面齿轮(508)之间的间距。
8.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述固定支架(506)内侧以及扇叶(507)内侧与活动套筒(501)之间具有一定的间隙。
9.根据权利要求1所述的一种具有双向输出轴的电机,其特征在于:所述扇叶(507)与端面齿轮(508)构成啮合连接。
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