CN111600420B - 一种粉尘防爆电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉尘防爆电动机，包括机壳、输出轴、罩壳以及风扇，机壳朝向罩壳的端面上开设有开口，输出轴上套设有活动连接件，活动连接件的周向侧壁与机壳开口处的内侧之间连接有弹性膜，活动连接件和弹性膜一起覆盖住机壳的开口，输出轴朝向罩壳的端部沿轴向方向继续延伸并转动连接在罩壳上，输出轴上设有限制活动连接件移动的第一凸环，第一凸环靠近风扇且处在风扇朝向机壳的一侧的输出轴上。当机壳内温度升高时，机壳内的气压大于外界的气压，机壳内的气压推动活动连接件向罩壳一侧移动，弹性膜与活动连接件相连的部位向罩壳一侧突出，使弹性膜呈现出锥形，弹性膜的表面积增大，对整个机壳具有更好的散热作用，提高散热效率。

Description

一种粉尘防爆电动机

技术领域

本发明涉及电动机的技术领域，尤其是涉及一种粉尘防爆电动机。

背景技术

防爆电动机是具有防爆性能的一类电动机。根据防爆措施的不同，可以将防爆电动机分类成隔熄型、增安型、正压型、无火花型和粉尘防爆型这几类。其中粉尘防爆电动机的外壳具有较高的密封性，以减少或阻止粉尘进入外壳内，即使有粉尘进入，其进入量也不至于形成点燃危险。因此粉尘防爆电动机适用于工作在粉尘较多的工作环境中。

由于粉尘防爆电动机的密封性能好，其散热一般是在机壳的外侧壁安装散热片，并在电动机的输出轴上安装风扇，由风扇的风吹过机壳外表的散热片，从而将电动机产生的热量带走。

但是当风扇的散热能力无法满足电动机工作时产热能力时，粉尘防电动机内部的气体不易与外界气体交互，导致粉尘防爆电动机内部的气体的气压会因温度的升高而增大，而电动机内部的定、转子长时间处在高温高压下工作极易出现故障。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种粉尘防爆电动机，其具有加快电动机散热的能力。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种粉尘防爆电动机，包括机壳、输出轴、罩壳以及风扇，所述机壳朝向罩壳的端面上开设有开口，所述输出轴上套设有活动连接件，所述活动连接件的周向侧壁与机壳开口处的内侧之间连接有弹性膜，所述活动连接件和弹性膜一起覆盖住机壳的开口，所述输出轴朝向罩壳的端部沿轴向方向继续延伸并转动连接在罩壳上，所述输出轴上设有限制活动连接件移动的第一凸环，所述第一凸环靠近风扇且处在风扇朝向机壳的一侧的输出轴上。

通过采用上述技术方案，当机壳内温度升高时，机壳内的气压大于外界的气压，机壳内的气压推动活动连接件向罩壳一侧移动，弹性膜与活动连接件相连的部位向罩壳一侧突出，使弹性膜呈现出锥形，弹性膜的表面积增大，锥形的弹性膜不仅更容易被风扇吹出的风进行风冷，还能够减少对风扇吹出的风的阻碍，使风扇吹出的风更容易顺着弹性膜吹到机壳的周向外侧壁上，对整个机壳具有更好的散热作用，提高散热效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出轴中开设有换气通道，所述换气通道在输出轴上开设有第一开口和第二开口，所述第一开口处在第一凸环远离机壳的一侧，所述第二开口处在第一凸环朝向机壳的一侧，当活动连接件接触第一凸环时，第二开口与机壳的内腔连通。

通过采用上述技术方案，第一凸环限制活动连接件进一步靠近风扇，避免风扇受到活动连接件的撞击，而当弹性膜外扩到最大接触面积时，风扇对于机壳表面的散热仍无法与机壳内产生热量保持平衡时，机壳内的高温高压气体将通过换气通道排至外界，通过排气的方式带走部分机壳内的热量，并且降低机壳内的气压，避免弹性膜过度伸张，对弹性膜起到保护作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出轴上还开设有第三开口，所述第三开口处在第二开口远离第一凸环的一侧，所述活动连接件包括遮挡筒和连接环，所述遮挡筒套设在输出轴上并始终覆盖在第三开口上，所述连接环的周向外侧壁与弹性膜连接，所述遮挡筒的周向侧壁上设有第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈比第二挡圈更加靠近第一凸环，所述遮挡筒的周向内侧壁上开设有环状的换气槽，所述换气槽与遮挡筒的外侧壁之间连通有通孔，通孔和换气槽均处在第二挡圈远离第一凸环的一侧，所述连接环套设在遮挡筒上并处在第一挡圈和第二挡圈之间；当遮挡筒接触第一凸环时，换气槽与第二开口连通；当弹性膜向机壳内凹陷时，换气槽与第三开口连通。

通过采用上述技术方案，机壳内温度出现变化，导致机壳内气压与外界气压不平衡时，由连接环在遮挡筒上滑动来改变机壳内的空气体积，平衡气压，但当连接环接触到第一挡圈或是第二挡圈后并仍具有运动趋势时，遮蔽筒也会被连接环带动，从而在机壳内气体高压时换气槽与第二开口连通，机壳内的气体排至外界；在机壳内气体低压时换气槽与第三开口连通，外界的空气补充到机壳内，实现气压的动态平衡。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出轴上开设有与换气通道连通的进气口，所述进气口上安装有空气滤清器，所述第一开口上安装有单向通气件，当第一开口向外界喷气时，单向通气件使第一开口导通，当第一开口从外界吸气时，单向通气件使第一开口封闭。

通过采用上述技术方案，进气口由于安装有空气滤清器，对于空气的流通具有一定的阻碍，机壳内的高温高压气体流出时，大部分气体仍需要通过第一开口排至室外，并且第一开口在单向通气件的作用下只能用于排出机壳内的空气，换气通道内的空气均经过过滤，空气中的粉尘含量少，减少粉尘在空气补充到机壳中时进入到机壳中，保护定、转子的使用安全。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述单向通气件包括遮盖板和扭簧，所述输出轴上设有凹槽，所述第一开口处在凹槽中，所述盖板铰接在凹槽上并通过扭簧覆盖在第一开口上。

通过采用上述技术方案，在换气槽与第二开口连通时，换气通道内的气压接近机壳内的气压并大于外界气压，气压差克服扭簧的弹力并将盖板从第一开口上顶开，第一开口起到排气作用；而当换气槽与第三开口连通时，换气通道内的气压接近机壳内的气压并低于外界气压，外界气压将盖板压在安装平台上，外界气体无法通过第一开口进入到换气通道中；而一般情况下，换气通道内的气压与外界气压接近，此时由扭簧来保障盖板覆盖在第一开口上，使粉尘无法通过第一开口进入到换气通道。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输出轴上还设有第二凸环，所述第二凸环处在遮挡筒远离第一凸环的一侧，当遮挡筒抵在第二凸环上时，换气槽处在第三开口远离第二开口的一侧。

通过采用上述技术方案，当电动机突然停止工作并且机壳内气体急剧下降时，外界气压与机壳内的气压差过大，导致遮挡筒沿输出轴轴向方向的移动过快，使得换气槽与第三开口短暂连通后就错位开，机壳内气压无法快速得到恢复，第二凸环能够限制遮挡筒继续向转子一侧移动，对定、转子进行保护，当外界气体通过电动机各部件的连接缝隙中逐渐补充到机壳内后，遮挡筒能够慢慢复位。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二凸环与遮挡筒之间安装有弹簧，当机壳内气压与外界气压相近时，遮挡筒上的换气槽在弹簧作用下处在第二开口和第三开口之间。

通过采用上述技术方案，在机壳内气体和外界气体之间存在气压差时，弹簧对于遮挡筒的移动起到缓速的作用，使换气槽与第三开口的连通时间增加，方便外界气体补充到机壳内；而当机壳内气体和外界气体接近时，弹簧对遮挡筒进行定位，使换气槽处在第二开口和第三开口之间，降低由于震动、碰撞等因素导致换气槽意外与第二开口或第三开口连通的可能性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述罩壳中开设有出气通道，所述第一开口与出气通道的一端连通，所述出气通道远离第一开口的端部在罩壳的周向侧壁上开口。

通过采用上述技术方案，从机壳内进入到换气通道的高温气体能够通过出气通道从罩壳的外侧壁上排出，降低高温气体重新被风扇吸入到罩壳内的可能性，保障对机壳的风冷效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述遮挡筒的内侧壁上设有环形的安装槽，所述安装槽中安装有支撑框架，所述支撑框架中设有若干与输出轴的周向侧壁接触的滚珠。

通过采用上述技术方案，遮挡筒通过设置滚珠减少与转轴之间的摩擦，方便遮挡筒沿转轴的轴向方向移动，同时也方便转轴的转动。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置活动连接件和弹性膜，可根据机壳内外的气压差来自动改变与外界的接触面积，使散热能力更强；

2.自动调整机壳内的气压，尽可能使机壳内外的气压保持平衡，降低对电动机部件造成损坏；

3.通过设置空气滤清器和单向通气件，在调节机壳内气压的过程中降低粉尘进入到机壳内的可能性。

附图说明

图1是实施例中的整体结构爆炸示意图；

图2是实施例中第一状态下的局部剖视图；

图3是图2中A的放大图；

图4是实施例中第二状态下的局部剖视图；

图5是图4中B的放大图；

图6是实施例中第三状态下的局部剖视图。

图中，1、机壳；2、输出轴；21、第一凸环；22、第二凸环；23、换气通道；24、第一开口；25、第二开口；26、第三开口；27、凹槽；3、罩壳；31、出气通道；32、中心孔；33、进气槽；34、环槽；35、轴承；4、风扇；5、活动连接件；51、遮挡筒；511、第一挡圈；512、第二挡圈；513、支撑框架；514、换气槽；515、通孔；52、连接环；6、弹性膜；61、连接盖；7、空气滤清器；8、单向通气件；81、遮盖板；82、扭簧；9、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种粉尘防爆电动机，包括机壳1、输出轴2、罩壳3以及风扇4，机壳1的周向侧壁上分布有若干散热片，散热片的长度方向与输出轴2的长度方向一致，相邻散热片之间形成通风通道。机壳1朝向罩壳3的端面上开设有开口，开口上覆盖有盖板，盖板由活动连接件5、弹性膜6以及连接盖61构成。活动连接件5套设在输出轴2上，连接盖61呈环状并通过螺栓固定在机壳1的端面上，弹性膜6连接在连接盖61和活动连接件5之间。风扇4与输出轴2同轴连接并处在活动连接件5远离机壳1的一侧，罩壳3罩设在风扇4上，罩壳3的侧壁通过螺栓与机壳1的周向侧壁连接，且罩壳3的侧壁具有将风扇4扇出的风引导到通风通道内的作用。

参见图1、图2，罩壳3的端部中心开设有中心孔32，罩壳3的端部上还设有多个绕着中心孔32均匀分布的进气槽33，中心孔32朝向机壳1的一端上安装有轴承35。输出轴2的端部通过轴承35转动连接在罩壳3上。罩壳3中还开设有出气通道31，出气通道31有多个，多个出气通道31与进气槽33交错设置，出气通道31的一端与中心孔32的侧壁连通，并且中心孔32的内侧壁上开设有将出气通道31连通的环槽34，出气通道31的另一端在罩壳3的外侧壁上开口。

参见图2、图3，输出轴2中开设有换气通道23，换气通道23在输出轴2穿入到罩壳3中的端面上开设有进气口，进气口上安装有空气滤清器7。换气通道23在输出轴2的侧壁上开设有第一开口24、第二开口25和第三开口26。结合图5，输出轴2的侧壁上开设有与环槽34相对的凹槽27，第一开口24开设在凹槽27的底面上并与环槽34连通。凹槽27中安装有单向通气件8，单向通气件8包括遮盖板81和扭簧82，盖板铰接在凹槽27上并通过扭簧82覆盖在第一开口24上。第二开口25和第三开口26均处在输出轴2伸入到机壳1内的部位上。第二开口25比第三开口26更靠近第一开口24。输出轴2周向侧壁上还固定有第一凸环21和第二凸环22，第一凸环21处在活动连接件5和风扇4之间，第二凸环22处在活动连接件5远离第一凸环21的一侧。

参见图2、图4，活动连接件5包括遮挡筒51和连接环52，遮挡筒51套设在输出轴2上并处在第一凸环21和第二替换装之间，第二凸环22与遮挡筒51之间安装有弹簧9。遮挡筒51始终覆盖在第三开口26上，遮挡筒51的周向外侧壁上设有第一挡圈511和第二挡圈512，第一挡圈511比第二挡圈512更加靠近第一凸环21。遮挡筒51的周向内侧壁上开设有环状的换气槽514和安装槽，换气槽514与遮挡筒51的外侧壁之间连通有通孔515，通孔515和换气槽514均处在第二挡圈512远离第一凸环21的一侧。安装槽处在第一挡圈511和第二挡圈512之间，安装槽中安装有支撑框架513，支撑框架513中设有若干与输出轴2的周向侧壁接触的滚珠。连接环52套设在遮挡筒51上并处在第一挡圈511和第二挡圈512之间，连接环52的外侧壁与弹性膜6连接。

本实施例的实施原理为：电动机长时间不工作时，由于外界空气会通过机壳1在制作过程中留下的连接缝隙缓慢渗透到机壳1内，使机壳1内的气压和外界气压接近。弹性膜6自然伸展，使得连接环52不对遮挡筒51施加过大的力，弹簧9的弹力足够维持遮挡筒51不在轴向方向上运动。换气槽514处在第二开口25和第三开口26之间（此状态可参考图2）。

而当电动机开始工作后，机壳1内的气体温度逐渐升高，机壳1内的气压变大，机壳1内外的气压差使得弹性膜6向风扇4一侧突起，连接环52同时在遮挡筒51上向风扇4一侧滑动。当连接环52接触到第一挡圈511时，遮挡筒51被连接环52一起带动着往风扇4一侧移动，直到遮挡筒51抵触到第一凸环21上。此时弹性膜6外扩的最大，风扇4对弹性膜6的风冷效果最好，同时第二开口25与换气槽514连通，机壳1内的高温高压气体通过依次通过换气槽514、通孔515、换气通道23、第一开口24和出气通道31流到外界，使机壳1内的气压不再继续升高（此状态可参考图3）。

而当电动机停止工作后，尽管风扇4也同时停止转动，但机壳1内的热量仍可以通过机壳1以及散热片传递到外界，使机壳1内的气温降低，机壳1内的气压逐渐下降。在此过程中，连接环52脱离与第一挡圈511的接触并向第二挡圈512一侧移动，当连接环52接触第二挡圈512后，连接环52带动遮挡筒51继续往第二凸环22一侧移动，弹性膜6从向风扇4一侧凸起逐渐缩小幅度并最终变成向机壳1内凹陷（此状态可参考图6）。当通孔515与第三开口26连通后，换气通道23内经过过滤的空气补充到机壳1内，使机壳1内的气压得到恢复，弹性膜6向内凹陷的幅度变小，连接环52脱离第二挡圈512并重新向第一挡圈511一侧移动，失去连接环52的阻挡后弹簧9将遮挡筒51重新往风扇4一侧推动。第三开口26与通孔515错位后，换气通道23停止向机壳1内补充气体，外界的空气将通过机壳1上的缝隙用较长时间进行补充，直到恢复到如图2所示的状态。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种粉尘防爆电动机，包括机壳(1)、输出轴(2)、罩壳(3)以及风扇(4)，其特征在于：所述机壳(1)朝向罩壳(3)的端面上开设有开口，所述输出轴(2)上套设有活动连接件(5)，所述活动连接件(5)的周向侧壁与机壳(1)开口处的内侧之间连接有弹性膜(6)，所述活动连接件(5)和弹性膜(6)一起覆盖住机壳(1)的开口，所述输出轴(2)朝向罩壳(3)的端部沿轴向方向继续延伸并转动连接在罩壳(3)上，所述输出轴(2)上设有限制活动连接件(5)移动的第一凸环(21)，所述第一凸环(21)靠近风扇(4)且处在风扇(4)朝向机壳(1)的一侧的输出轴(2)上；

所述输出轴(2)中开设有换气通道(23)，所述换气通道(23)在输出轴(2)上开设有第一开口(24)和第二开口(25)，所述第一开口(24)处在第一凸环(21)远离机壳(1)的一侧，所述第二开口(25)处在第一凸环(21)朝向机壳(1)的一侧，当活动连接件(5)接触第一凸环(21)时，第二开口(25)与机壳(1)的内腔连通；

所述输出轴(2)上还开设有第三开口(26)，所述第三开口(26)处在第二开口(25)远离第一凸环(21)的一侧，所述活动连接件(5)包括遮挡筒(51)和连接环(52)，所述遮挡筒(51)套设在输出轴(2)上并始终覆盖在第三开口(26)上，所述连接环(52)的周向外侧壁与弹性膜(6)连接，所述遮挡筒(51)的周向侧壁上设有第一挡圈(511)和第二挡圈(512)，所述第一挡圈(511)比第二挡圈(512)更加靠近第一凸环(21)，所述遮挡筒(51)的周向内侧壁上开设有环状的换气槽(514)，所述换气槽(514)与遮挡筒(51)的外侧壁之间连通有通孔(515)，通孔(515)和换气槽(514)均处在第二挡圈(512)远离第一凸环(21)的一侧，所述连接环(52)套设在遮挡筒(51)上并处在第一挡圈(511)和第二挡圈(512)之间；当遮挡筒(51)接触第一凸环(21)时，换气槽(514)与第二开口(25)连通；当弹性膜(6)向机壳(1)内凹陷时，换气槽(514)与第三开口(26)连通。

2.根据权利要求1所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述输出轴(2)上开设有与换气通道(23)连通的进气口，所述进气口上安装有空气滤清器(7)，所述第一开口(24)上安装有单向通气件(8)，当第一开口(24)向外界喷气时，单向通气件(8)使第一开口(24)导通，当第一开口(24)从外界吸气时，单向通气件(8)使第一开口(24)封闭。

3.根据权利要求2所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述单向通气件(8)包括遮盖板(81)和扭簧(82)，所述输出轴(2)上设有凹槽(27)，所述第一开口(24)处在凹槽(27)中，所述盖板铰接在凹槽(27)上并通过扭簧(82)覆盖在第一开口(24)上。

4.根据权利要求1所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述输出轴(2)上还设有第二凸环(22)，所述第二凸环(22)处在遮挡筒(51)远离第一凸环(21)的一侧，当遮挡筒(51)抵在第二凸环(22)上时，换气槽(514)在第三开口(26)远离第二开口(25)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述第二凸环(22)与遮挡筒(51)之间安装有弹簧(9)，当机壳(1)内气压与外界气压相等时，遮挡筒(51)上的换气槽(514)在弹簧(9)作用下处在第二开口(25)和第三开口(26)之间。

6.根据权利要求1所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述罩壳(3)中开设有出气通道(31)，所述第一开口(24)与出气通道(31)的一端连通，所述出气通道(31)远离第一开口(24)的端部在罩壳(3)的周向侧壁上开口。

7.根据权利要求1所述的一种粉尘防爆电动机，其特征在于：所述遮挡筒(51)的内侧壁上设有环形的安装槽，所述安装槽中安装有支撑框架(513)，所述支撑框架(513)中设有若干与输出轴(2)的周向侧壁接触的滚珠。

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