CN112510890B - 一种组合式防水罩和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电机轴端密封的组合式防水罩和电机，涉及电机技术领域，该组合式防水罩包括：防水圈，内防水罩和外防水罩，其中，防水圈沿转轴周向设置在转轴外壁上且随着转轴转动而转动；内防水罩的一端与转轴周面间隙配合，另一端与防水凸台外壁面配合，罩设在转轴与防水凸台之间，与转轴周面间隙配合的一端形成有安装孔供转轴穿过，内防水罩不随着转轴转动而转动；外防水罩罩设在内防水罩外，一端与防水圈密封配合，另一端与内防水罩密封配合，外防水罩可随着转轴转动而转动；内防水罩与外防水罩在两者之间的间隙内形成有交错的凸筋，交错凸筋构成迷宫式防水结构。有效地提高了电机出轴端的密封结构的密封性，且不影响电机的输出性能。

Description

一种组合式防水罩和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种组合式防水罩和电机。

背景技术

电机为了达到要求的防护等级都会设计防水防尘的密封结构,尤其是电机出轴端，转轴部分的密封结构一直都是电机防护等级的设计关键点。

密封结构根据密封件与零件的接触关系分为接触式密封结构和非接触式密封结构。在电机转轴的密封结构上，接触式密封有毛毡、油封等，虽然防水等级可以达到IPX5以上而且效果可靠但是密封件接触性转轴会给电机增加阻力，影响电机的转矩，其输出速度、功率等均受影响，增加成本；非接触式密封一般使用防水罩，卧式通常采用硬质自带滴水孔的防水罩安装在端盖上，立式采用软质防水罩安装在转轴上，成本低而且对电机输出无影响，但是防护效果有限，一般能达到IP44但无法防尘防喷水。

因此，急需提供一种新的技术方案，提高电机的防水性能。

发明内容

本发明的目的在提供了一种组合式防水罩，电机和电器，通过对组合式防水罩的结构进行设计，外防水罩、内防水罩和防水圈的配合使用，改进了电机的防水结构，可以为转轴端提供更高的防护。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种组合式防水罩，用于设在转轴端部形成轴端密封，所述转轴端部设有端盖，所述端盖的外端面形成有防水凸台；所述组合式防水罩包括：

防水圈，沿所述转轴周向设置在所述转轴外壁上且随着所述转轴转动而转动；

内防水罩，其一端与所述转轴周面间隙配合，另一端与所述防水凸台外壁面配合，罩设在所述转轴与防水凸台之间，与所述转轴周面间隙配合的一端形成有安装孔供所述转轴穿过，所述内防水罩不随着所述转轴转动而转动；

外防水罩，罩设在所述内防水罩外，且一端与所述防水圈密封配合，另一端与所述内防水罩密封配合，所述外防水罩可随着所述转轴转动而转动；

所述内防水罩与所述外防水罩在两者之间的间隙内形成有交错的凸筋，所述交错凸筋构成迷宫式防水结构。

进一步可选地，所述外防水罩为分体式结构，由至少两个分体外防水罩活动连接或可拆卸连接合围而成。

进一步可选地，所述两个以上的分体外防水罩的两两相邻的分体外防水罩的端部之间形成有卡扣配合结构。

进一步可选地，所述外防水罩由两个半碗状的第一分体和第二分体合围而成，所述第一分体上和所述第二分体上分别形成相互配合的安装扣锁和/或安装扣楔，用于所述两两相邻的分体外防水罩的端部之间的卡扣配合。

进一步可选地，每个所述分体外防水罩上分别形成安装扣锁和安装扣楔，且同一分体外防水罩上的安装扣锁和安装扣楔不在同一水平线上。

进一步可选地，所述外防水罩呈碗状，所述外防水罩的顶部横截面积小于所述外防水罩的底部横截面积，且在所述顶部开设的顶部安装孔的内径小于在所述底部开设的底部安装孔的内径，所述顶部安装孔的内径小于所述防水圈上的限位槽的内径；在所述外防水罩的底部的内侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋。

进一步可选地，所述防水圈与所述转轴过盈配合；所述防水圈的外周面上设有内凹的限位槽；所述外防水罩上对应的设有安装部，所述安装部与所述限位槽形成过盈配合。

进一步可选地，所述内防水罩呈碗状，所述内防水罩的顶部横截面积小于所述内防水罩的底部横截面积，且在所述顶部开设的顶部安装孔的内径小于在所述底部开设的底部安装孔的内径，所述顶部安装孔的内径大于所述转轴的外径，所述顶部安装孔处设有安装位用于将所述内防水罩设置在所述端盖上的防水凸台上；

在所述内防水罩的底部的外侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋。

进一步可选地，所述内防水罩上的凸筋与所述外防水罩上的凸筋在所述外防水罩装配在所述内防水罩外后，彼此错开，形成一个防水迷宫。

本发明还提供一种电机，所述电机的电机轴上安装有上述任一项所述的组合式防水罩。

本发明还提供一种电器，其具有上述所述的电机。

本发明提供的一种组合式防水罩，外防水罩、内防水罩和防水圈配合使用改进电机的防水结构，提高了电机出轴端防水防尘性能，实现了以下有益效果：

1.外防水罩和内防水罩设计有迷宫防水结构，可以提神电机出轴端的密封结构的防护能力，至少可以达到防护等级IP56(完全防尘、防强烈喷水)；

2.外防水罩半碗状结构、自带安装扣结构，解决了内部多层凸筋的复杂结构的零件不方便生产的问题；

3.内防水罩垂直往下安装，外防水罩左右扣合，内部的凸筋交错分布形成迷宫结构，解决了轴向安装时迷宫结构干涉的问题。

4.组合式防水罩与电机之间为非接触式密封，对电机输出性能无影响，无需额外增加成本；解决了高水压时非接触式密封效果不好，可靠性、密封性不强的问题；

5.可通用在立式电机和卧式电机，不同于普通防水罩需要有不同的结构才能满足立式电机和卧式电机的使用要求。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明一实施例中组合式防水罩工作示意图；

图2：本发明一实施例中防水圈结构示意图；

图3：本发明一实施例中防水圈剖面图；

图4：本发明一实施例中内防水罩结构示意图；

图5：本发明一实施例中内防水罩剖面图；

图6：本发明一实施例中外防水罩结构示意图；

图7：本发明一实施例中外防水罩剖面图；

图8：本发明一实施例中外防水罩装配示意图；

图9：本发明一实施例中外防水罩装配后示意图。

图中：

1-转轴；2-端盖；21-防水凸台；3-防水圈；31-限位槽；4-内防水罩；41-安装位；5-外防水罩；52-第一分体；53-第二分体；54-安装扣锁；55-安装扣楔；6-凸筋

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

实施例

本实施例提供一种电机其采用了一种组合式防水罩，具体如图1-9所示，该组合式防水罩用于设在电机的转轴1端部形成轴端密封，转轴1端部设有端盖2，端盖2的外端面形成有防水凸台21；具体的该组合式防水罩包括：防水圈3，内防水罩4和外防水罩5，其中：防水圈3沿转轴1周向设置在转轴1外壁上且随着转轴1转动而转动；内防水罩4的一端与转轴1周面间隙配合，另一端与防水凸台21外壁面配合，罩设在转轴1与防水凸台21之间，与转轴1周面间隙配合的一端形成有安装孔供转轴1穿过，内防水罩4不随着转轴1转动而转动；外防水罩5罩设在内防水罩4外，且一端与防水圈3密封配合，另一端与内防水罩4密封配合，外防水罩5可随着转轴1转动而转动；内防水罩4与外防水罩5在两者之间的间隙内形成有交错的凸筋6，交错凸筋6构成迷宫式防水结构。

本实施例中提供的组合式防水罩可以有效提高电机出轴端的密封结构的密封性，防水圈安装在转轴上，非接触式密封结构不会影响电机的输出性能，而且可通用立式电机和卧式电机，内防水罩垂直往下安装在端盖上，改进电机的防水结构，为电机出轴端提供更高的防护。

如图2-3所示，为了进一步提高该组合式防水罩的防尘和防水效果，优选的，防水圈3与转轴1过盈配合；防水圈3的外周面上设有内凹的限位槽31；外防水罩5上对应的设有安装部，安装部与限位槽31形成过盈配合。装配时，防水圈安装在电机转轴的槽内，外防水罩的安装部安装在防水圈限位槽内，组合式防水罩受挤压变形在外防水罩与防水圈、防水圈与转轴之间形成密封，当然也可以根据实际情况，进一步优选的，可以在防水圈上涂胶，比如热熔胶之类的密封胶，进一步提高密封可靠性。优选的，防水圈为环状，采用软质可挤压变形的材料，比如硅橡胶或丁腈橡胶等类似材料。

为了提高组合式防水罩生产效率，优选的，外防水罩5为分体式结构，由至少两个分体外防水罩活动连接或可拆卸连接合围而成。关于分体外防水罩装配本实施中优选的，两个以上的分体外防水罩的两两相邻的分体外防水罩的端部之间形成有卡扣配合结构。从成产和装配两个方面考虑，如图8所示，具体优选的，外防水罩5由两个半碗状的第一分体52和第二分体53合围而成，第一分体52上和第二分体53上分别形成相互配合的安装扣锁54和/或安装扣楔55，用于两两相邻的分体外防水罩的端部之间的卡扣配合。第一分体上的安装扣锁、安装扣楔分别于第二分体上的安装扣楔、安装扣锁相互扣合，楔形的安装扣锁被装配在安装扣锁中间空缺部位，形成的安装扣结构可以扣死并且无法轻易松脱。如图9所示，扣合成功会，两个分体外防水罩会组成一个完整的碗状结构，顶部的两个开口形成一个圆形的安装孔，内壁的半环形凸筋左右连接形成一个多层的完整环形凸筋。当然也可以根据实际要求，进一步优选的，在两个外防水罩的结合部涂胶，进一步增强其结合强度和防水能力。

安装扣锁和安装扣楔的数量的分布位置可以根据实际情况设置，当然也可以是外防水罩外壁一侧上安装扣锁和安装扣楔交错分布，另一侧为对应的安装扣楔与安装扣锁，提高了产品的适用性。优选的，每个分体外防水罩上分别形成安装扣锁54和安装扣楔55，且同一分体外防水罩上的安装扣锁54和安装扣楔55不在同一水平线上。

考虑到内外防水罩之间的防水结构以及装配问题，本实施例中如图6-7所示，优选的，外防水罩5呈碗状，外防水罩5的顶部横截面积小于外防水罩5的底部横截面积，且在顶部开设的顶部安装孔的内径小于在底部开设的底部安装孔的内径，顶部安装孔的内径小于防水圈3上的限位槽31的内径；在外防水罩5的底部的内侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋6。考虑到内外防水罩之间的防水结构以及装配问题，本实施例中如图4-5所示，优选的，内防水罩4呈碗状，内防水罩4的顶部横截面积小于内防水罩4的底部横截面积，且在顶部开设的顶部安装孔的内径小于在底部开设的底部安装孔的内径，顶部安装孔的内径大于转轴1的外径，顶部安装孔处设有安装位41用于将内防水罩4设置在端盖2上的防水凸台21上；在内防水罩4的底部的外侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋6。内防水罩的碗状结构，其顶部和底部之间由斜面的收口部位连接，该斜面设计是为了进一步的阻挡可能的进水往安装孔蔓延，提高了该组合防水罩的防水等级。

为了进一步提高防水效果，优选的，内防水罩4上的凸筋6与外防水罩5上的凸筋6在外防水罩5装配在内防水罩4外后，彼此错开，形成一个防水迷宫。内外防水罩的凸筋可以根据实际需求设计圈数。

从产品性能和生产成本考虑，优选的，外防水罩和内防水罩为硬质材料，比如高密度聚乙烯等类似材料。

在实际装配过程中，将组合式防水罩装配到电器电机的转轴上，采用以下方案：

第一步：内防水罩垂直向下安装在端盖防水凸台上，使其顶部的安装孔穿过转轴，其内壁与防水凸台的外壁紧配合，安装工装作用在内防水罩顶部的安装位上；

第二步：软质的防水圈安装到转轴上的槽内；

第三步：两个分体外防水罩左右扣合在防水圈上，二者在防水圈的安装槽内形成一个完整的圆形安装孔，防水圈挤压变形并在防水圈与轴之间、外防水罩与防水圈之间密封；

第四步：两个分体外防水罩左右相对地扣合时其两侧的安装扣楔和安装扣锁分别扣合在对方的安装扣锁和安装扣楔内，形成完整的碗状结构，其内径上的凸筋分别与内防水罩外径上的凸筋交错分布形成多层迷宫防水部。

第五步：电机转动时，防水圈和外防水罩会随轴一起转动，内外防水罩的凸筋不会干涉。

本实施例提供了的电器电机上的组合式防水罩，在内防水罩外壁的凸筋与外防水罩内壁的凸筋在轴向方向交错分布组成一个环形迷宫结构。电机运转时，外防水罩随轴一起转动，凸筋不干涉。多层凸筋可以大大减缓水进入电机内部的趋势，即利用迷宫防水结构来减缓水压，所以当电机收到强烈喷水时，水势会被凸筋挡住，减少大部分的冲击力，进入下一层凸筋的水一再减少，直到没有水可以通过内防水罩的安装孔与转轴的间隙进入电机内部。不管电机是立式还是卧式，本方案所述的组合式防水罩都能通过多层凸筋形成的迷宫密封结构将水势减缓，遭遇强烈喷水时也能保证没有水进去电机内部。同样对于防尘也是一样的作用，因此本方案的结构达到防护等级IP56。

综上，本发明提供一种组合式防水罩，用于设在转轴端部形成轴端密封，转轴端部设有端盖，端盖的外端面形成有防水凸台；组合式防水罩包括：防水圈，内防水罩和外防水罩，其中，防水圈沿转轴周向设置在转轴外壁上且随着转轴转动而转动；内防水罩，其一端与转轴周面间隙配合，另一端与防水凸台外壁面配合，罩设在转轴与防水凸台之间，与转轴周面间隙配合的一端形成有安装孔供转轴穿过，内防水罩不随着转轴转动而转动；外防水罩，罩设在内防水罩外，且一端与防水圈密封配合，另一端与内防水罩密封配合，外防水罩可随着转轴转动而转动；内防水罩与外防水罩在两者之间的间隙内形成有交错的凸筋，交错凸筋构成迷宫式防水结构。可以有效提高电机出轴端的密封结构的密封性，同时，防水圈安装在转轴上，非接触式密封结构不会影响电机的输出性能，而且可通用立式电机和卧式电机，内防水罩垂直往下安装在端盖上，改进电机的防水结构，为电机出轴端提供更高的防护。

本发明提供了一种具有组合式防水罩和电机，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述。故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种组合式防水罩，用于设在转轴端部形成轴端密封，所述转轴端部设有端盖，所述端盖的外端面形成有防水凸台；其特征在于：所述组合式防水罩包括：

防水圈（3），沿所述转轴（1）周向设置在所述转轴（1）外壁上且随着所述转轴（1）转动而转动；

内防水罩（4），其一端与所述转轴（1）周面间隙配合，另一端与所述防水凸台（21）外壁面配合，罩设在所述转轴（1）与防水凸台（21）之间，与所述转轴（1）周面间隙配合的一端形成有安装孔供所述转轴（1）穿过，所述内防水罩（4）不随着所述转轴（1）转动而转动；

外防水罩（5），罩设在所述内防水罩（4）外，且一端与所述防水圈（3）密封配合，另一端与所述内防水罩（4）密封配合，所述外防水罩（5）可随着所述转轴（1）转动而转动；

所述内防水罩（4）与所述外防水罩（5）在两者之间的间隙内形成有交错的凸筋（6），所述交错凸筋（6）构成迷宫式防水结构；

所述内防水罩（4）呈碗状，所述内防水罩（4）的顶部横截面积小于所述内防水罩（4）的底部横截面积，且在所述顶部开设的顶部安装孔的内径小于在所述底部开设的底部安装孔的内径，所述顶部安装孔的内径大于所述转轴（1）的外径，所述顶部安装孔处设有安装位（41）用于将所述内防水罩（4）设置在所述端盖（2）上的防水凸台（21）上；

在所述内防水罩（4）的底部的外侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋（6）；所述内防水罩（4）上的凸筋（6）与所述外防水罩（5）上的凸筋（6）在所述外防水罩（5）装配在所述内防水罩（4）外后，彼此错开，形成一个防水迷宫。

2.如权利要求1所述的组合式防水罩，其特征在于：所述外防水罩（5）为分体式结构，由至少两个分体外防水罩活动连接或可拆卸连接合围而成。

3.如权利要求2所述的组合式防水罩，其特征在于：所述两个以上的分体外防水罩的两两相邻的分体外防水罩的端部之间形成有卡扣配合结构。

4.如权利要求3所述的组合式防水罩，其特征在于：所述外防水罩（5）由两个半碗状的第一分体（52）和第二分体（53）合围而成，所述第一分体（52）上和所述第二分体（53）上分别形成相互配合的安装扣锁（54）和/或安装扣楔（55），用于所述两两相邻的分体外防水罩的端部之间的卡扣配合。

5.如权利要求4所述的组合式防水罩，其特征在于：每个所述分体外防水罩上分别形成安装扣锁（54）和安装扣楔（55），且同一分体外防水罩上的安装扣锁（54）和安装扣楔（55）不在同一水平线上。

6.如权利要求1所述的组合式防水罩，其特征在于：所述外防水罩（5）呈碗状，所述外防水罩（5）的顶部横截面积小于所述外防水罩（5）的底部横截面积，且在所述顶部开设的顶部安装孔的内径小于在所述底部开设的底部安装孔的内径，所述顶部安装孔的内径小于所述防水圈（3）上的限位槽（31）的内径；

在所述外防水罩（5）的底部的内侧沿着轴向方向分布有至少两层的凸筋（6）。

7.如权利要求1所述的组合式防水罩，其特征在于:所述防水圈（3）与所述转轴（1）过盈配合；所述防水圈（3）的外周面上设有内凹的限位槽（31）；所述外防水罩（5）上对应的设有安装部，所述安装部与所述限位槽（31）形成过盈配合。

8.一种电机，其特征在于：所述电机的电机轴上安装有权利要求1-7任一项所述的组合式防水罩。

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