CN113098156B - 一种大扭矩制动轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电动搬运车技术领域，提供了一种大扭矩制动轮毂电机，包括电机定子、电机转子、电机壳以及电机轴，电机壳包括滚轮以及设置在滚轮两端面上端盖一和端盖二，所述滚轮的内侧分别设置有电机转子、电机定子以及组件A和组件B，所述电机转子和滚轮的相对位置通过圆柱销一定位并由螺钉一固定，实现电机转子与滚轮的连接并确保同步转动，电机轴穿过电机转子和滚轮并且两端支撑在端盖一和端盖二上使其保持相对运动，通过电机绕组装配在电机定子绕线槽内构成轮毂电机励磁组件，磁钢片装配在电子转子内侧面E面构成轮毂电机永磁体，当电机绕组通电后产生旋转磁场，驱动电机转子旋转带动滚轮转动产生驱动力；本发明具有的优点：结合了传统人力车辆和传统电机驱动车辆的优点，实现了人力和电机双驱动模式。

Description

一种大扭矩制动轮毂电机
技术领域
本发明属于电动搬运车技术领域，尤其涉及一种大扭矩制动轮毂电机。
背景技术
目前市场上电动托盘搬运车和电动堆高车的驱动基本都是采用电机+齿轮变速箱+电磁刹车的形式，电机直接与齿轮变速箱和电磁刹车连接。个别采用不能够实现大扭矩电磁刹车和电磁刹车手动释放的无齿轮轮毂直驱电机；
以上设计存在几个缺点：1、齿轮箱内部的齿轮经过长时间使用后会出现磨损、噪音加大；2、由于其内部存在润滑油，存在密封不良泄露的隐患；3、无齿轮轮毂直驱电机虽然没有齿轮减速驱动特有的缺点，但是无齿轮轮毂直驱电机存在低速扭矩大，无法实现电磁制动，无法安全的应用于电动托盘搬运车和电动堆高车的缺点；4、在车辆故障、蓄电池无电的情况下，电磁刹车失电制动，此时驱动便是驻车制动状态，不能够移动，此种情况下极易堵塞道路，影响通行；5、当车辆因电器故障不能行走且不具备维修价值，但是机械部件依然可以继续使用时，由于车辆无法拖动，只能整车报废，造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供制动效果更好的一种大扭矩制动轮毂电机。
本发明的目的是这样实现的：
一种大扭矩制动轮毂电机，包括电机定子、电机转子、电机壳以及电机轴，所述电机壳包括滚轮以及设置在滚轮两端面上端盖一和端盖二，所述滚轮的内侧分别设置有电机转子、电机定子以及组件A和组件B，所述电机转子和滚轮的相对位置通过圆柱销一定位并由螺钉一固定，实现电机转子与滚轮的连接并确保同步转动，所述电机轴穿过电机转子和滚轮并且两端支撑在端盖一和端盖二上使其保持相对运动，通过电机绕组装配在电机定子绕线槽内构成轮毂电机励磁组件，磁钢片装配在电子转子内侧面E面构成轮毂电机永磁体，当电机绕组通电后产生旋转磁场，驱动电机转子旋转带动滚轮转动产生驱动力。
本发明进一步设置为：所述端盖一的中孔内设置有轴承一和轴承二，端盖二的中孔内安装有轴承三，所述电机轴通过轴承一、轴承二、端盖一、轴承三、端盖二对电机转子和滚轮进行支撑，并保持相对转动连接。
本发明进一步设置为：所述组件A包括电机轴以及装配在电机轴的轴孔内的压紧块，圆柱销二插入电机轴上的径孔内并贯穿压紧块从电机轴另一侧穿出，并通过设置在电机轴的轴孔的外端的内六角螺钉将压紧块固定在电机轴的轴孔内。
本发明进一步设置为：所述圆柱销二装配于动铁芯的I槽内。
本发明进一步设置为：所述电机轴上设置的电机键槽内装配有平键。
本发明进一步设置为：所述组件B包括静铁芯，静铁芯的C面上依次设置有制动器线圈、弹簧、动铁芯、摩擦片、制动盘二、制动盘一，螺栓一将制动盘一、制动盘二、摩擦片、动磁芯装配于静磁芯端面，控制螺栓一的旋进量来调节制动盘与摩擦片之间的间隙，螺钉二轴向贯穿螺栓一，将螺栓一固定在静铁芯对应安装孔内。
本发明进一步设置为：所述弹簧装配至静铁芯对应安装孔内，对动铁芯产生推力；动铁芯受弹簧推力的作用，推动摩擦片和制动盘二、制动盘一，接触面受挤压产生的摩擦力作用于端盖一的花键产生轴向旋转的制动力。
本发明进一步设置为：所述电机绕线组装配在电机定子的绕线槽内，支撑圈通过过盈配合安装于静电芯与电机定子之间，电机定子装配在支撑圈外侧面并通过圆柱销三固定。
本发明进一步设置为：所述支撑圈的沟槽内设置有钢丝挡圈，防止圆柱销三和电机定子从支撑圈脱出。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明结合了传统人力车辆和传统电机驱动车辆的优点，实现了人力和电机双驱动模式；可以使车辆最大可能不会因为电器或驱动故障而抛锚；不会因故障停止在道路上，进而影响道路通行；当因电器故障而导致车辆不能使用时，手动释放电磁刹车，切换至人力模式，大大提高了车辆使用率和使用寿命，减少资源浪费。无齿轮箱，不会出现齿轮经过长时间使用后会出现磨损、噪音加大的现象，噪音极小；内部不用润滑油，不存在密封不良泄露的隐患；
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明的剖视图图。
图3是本发明的爆炸图。
附图中标号对应的部件名如下：1、密封圈一；2、螺钉一；3、弹簧垫圈一；4、圆柱销一；5、端盖一；6、轴承一；7、轴承二；8、密封圈二；9、螺钉二；10、螺栓一；11、制动盘一；12、制动盘二；13、摩擦片；14、内六角螺钉；15、压紧块；16、电机轴；17、圆柱销二；18、平键；19、动铁芯；20、弹簧；21、制动器线圈；22、静铁芯；23、支撑圈；24、圆柱销三；25、电机定子；26、电机绕组；27、钢丝挡圈；28、磁钢片；29、电机转子；30、滚轮；31、密封圈三；32、轴承三；33、端盖二；34、圆柱销四；35、弹簧垫圈二；36、螺钉三；37、密封圈四；38、轴孔；39、径孔；40、I槽。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—3：
一种大扭矩制动轮毂电机，包括电机定子25、电机转子29、电机壳以及电机轴16，所述电机壳包括滚轮30以及设置在滚轮30两端面上端盖一5和端盖二33，所述滚轮30的内侧分别设置有电机转子29、电机定子25以及组件A和组件B，所述电机转子29和滚轮30的相对位置通过圆柱销一4定位并由螺钉一2固定，实现电机转子29与滚轮30的连接并确保同步转动，所述电机轴16穿过电机转子29和滚轮30并且两端支撑在端盖一5和端盖二33上使其保持相对运动，通过电机绕组26装配在电机定子25绕线槽内构成轮毂电机励磁组件，磁钢片28装配在电子转子内侧面E面构成轮毂电机永磁体，当电机绕组26通电后产生旋转磁场，驱动电机转子29旋转带动滚轮30转动产生驱动力。组件A包括电机轴16以及装配在电机轴16的轴孔38内的压紧块15，圆柱销二17插入电机轴16上的径孔39内并贯穿压紧块15从电机轴16另一侧穿出，并通过设置在电机轴16的轴孔38的外端的内六角螺钉14将压紧块15固定在电机轴16的轴孔38内，所述电机轴16上设置的电机键槽内装配有平键18。组件B包括静铁芯22，静铁芯22的C面上依次设置有制动器线圈21、弹簧20、动铁芯19、摩擦片13、制动盘二12、制动盘一11，螺栓一10将制动盘一11、制动盘二12、摩擦片13、动磁芯装配于静磁芯端面，控制螺栓一10的旋进量来调节制动盘与摩擦片13之间的间隙，螺钉二9轴向贯穿螺栓一10，将螺栓一10固定在静铁芯22对应安装孔内。
优选的，本发明各零部件配合结构如下：
电机轴与车架固定，为相对静止状态，承载轮毂电机。
圆柱销一4定位端盖一5、电机转子29、滚轮30的相对位置，用螺钉一2、弹簧垫圈一3固定，实现电机转子29与滚轮30的连接，确保同步转动。电机轴16通过轴承一6、轴承二7、端盖一5、轴承三32、端盖二33对电机转子29、滚轮30进行支撑，并保持相对转动连接。电机轴16通过平键18与静铁芯22连接，进行周向固定；支撑圈23通过过盈配合安装于静电芯22与电机定子25之间，起支撑、固定作用，使电机定子25与车架保持相对静止；圆柱销三24装配至支撑圈23与电机定子25配合面对应沟槽内，进行周向固定；钢丝挡圈27装配至支撑圈23沟槽内，防止圆柱销三24和电机定子25从支撑圈23脱出。电机绕组装26配至电机定子25绕线槽内，构成轮毂电机励磁组件；磁钢片28用胶合剂粘接于电机转子29内表面面，构成轮毂电机永磁体；当电机绕组26通电后，产生旋转磁场，驱动电机转子29旋转，带动滚轮30转动产生驱动力。
螺栓一10将制动盘一11、制动盘二12、摩擦片13、动磁芯19装配于静磁芯22的端面；控制螺栓一10的旋进量来调节制动盘与摩擦片之间的间隙，螺钉二9轴向贯穿螺栓一10，将螺栓一10固定在静铁芯22对应安装孔内，确保螺栓一10与静铁芯22连接牢固。静铁芯22与电机轴16过盈配合，通过平键18进行周向固定。摩擦片13通过花键与端盖一5间隙配合连接，实现周向固定，且保留轴向位移。端盖一5通螺钉一2、圆柱销一4与电机转子29和滚轮30进行连接，实现同步转动。弹簧20装配至静铁芯22对应安装孔内，对动铁芯19产生推力；动铁芯19受弹簧20推力的作用，推动摩擦片13和制动盘二12、制动盘一11，接触面受挤压产生的摩擦力作用于端盖一5的花键产生轴向旋转的制动力，导致轮毂电机失电状态下滚轮30旋转速度降低，实现减速、制动；制动器线圈21装配于静铁芯22绕线槽内，当制动器线圈21通电，静铁芯22被通电螺线管的磁场磁化，转变成磁体，吸附动铁芯19，弹簧20受力压缩，动铁芯19向静铁芯22移动，释放对摩擦片13和制动盘二12、制动盘一11的推力，摩擦力降低，实现在制动器线圈21通电状态下对轮毂电机解除制动。
压紧块15装配至电机轴16轴孔38内，为间隙配合；六角螺钉14装配至机轴16轴孔38内，位于压紧块15外侧；圆柱销二17径向贯穿电机轴16、压紧块15，装配于动铁芯19的I槽40内，通过旋进六角螺钉14推动圆柱销二17挤压动铁芯19，使动铁芯19向静铁芯22方向移动，释放动铁芯19对摩擦片13和制动盘二12、制动盘一11的压力，降低摩擦力，实现在制动器线圈21失电情况下手动对轮毂电机解除制动。
密封圈一1、密封圈二8、密封圈三31、密封圈四37起到轮毂电机内腔与外界的密封作用，防止灰尘、污水等杂质进入。
上述实施例仅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 (6)

1.一种大扭矩制动轮毂电机，包括电机定子(25)、电机转子(29)、电机壳以及电机轴(16)，其特征在于：所述电机壳包括滚轮(30)以及设置在滚轮(30)两端面上端盖一(5)和端盖二(33)，所述滚轮(30)的内侧分别设置有电机转子(29)、电机定子(25)以及组件A和组件B，所述电机转子(29)和滚轮(30)的相对位置通过圆柱销一(4)定位并由螺钉一(2)固定，实现电机转子(29)与滚轮(30)的连接并确保同步转动，所述电机轴(16)穿过电机转子(29)和滚轮(30)并且两端支撑在端盖一(5)和端盖二(33)上使其保持相对运动，通过电机绕组(26)装配在电机定子(25)绕线槽内构成轮毂电机励磁组件，磁钢片(28)装配在电子转子内侧面E面构成轮毂电机永磁体，当电机绕组(26)通电后产生旋转磁场，驱动电机转子(29)旋转带动滚轮(30)转动产生驱动力；
所述组件A包括电机轴(16)以及装配在电机轴(16)的轴孔(38)内的压紧块(15)，圆柱销二(17)插入电机轴(16)上的径孔(39)内并贯穿压紧块(15)从电机轴(16)另一侧穿出，并通过设置在电机轴(16)的轴孔(38)的外端的内六角螺钉(14)将压紧块(15)固定在电机轴(16)的轴孔(38)内；所述圆柱销二(17)装配于动铁芯(19)的I槽(40)内；
所述组件B包括静铁芯(22)，静铁芯(22)的C面上依次设置有制动器线圈(21)、弹簧(20)、动铁芯(19)、摩擦片(13)、制动盘二(12)、制动盘一(11)，螺栓一(10)将制动盘一(11)、制动盘二(12)、摩擦片(13)、动磁芯装配于静磁芯端面，控制螺栓一(10)的旋进量来调节制动盘与摩擦片(13)之间的间隙，螺钉二(9)轴向贯穿螺栓一(10)，将螺栓一(10)固定在静铁芯(22)对应安装孔内；
所述弹簧(20)装配至静铁芯(22)对应安装孔内，对动铁芯(19)产生推力；动铁芯(19)受弹簧(20)推力的作用，推动摩擦片(13)和制动盘二(12)、制动盘一(11)，接触面受挤压产生的摩擦力作用于端盖一(5)的花键产生轴向旋转的制动力。
2.根据权利要求1所述的一种大扭矩制动轮毂电机，其特征在于：所述端盖一(5)的中孔内设置有轴承一(6)和轴承二(7)，端盖二(33)的中孔内安装有轴承三(32)，所述电机轴(16)通过轴承一(6)、轴承二(7)、端盖一(5)、轴承三(32)、端盖二(33)对电机转子(29)和滚轮(30)进行支撑，并保持相对转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种大扭矩制动轮毂电机，其特征在于：所述电机轴(16)上设置的电机键槽内装配有平键(18)。
4.根据权利要求1所述的一种大扭矩制动轮毂电机，其特征在于：所述电机绕线组装配在电机定子(25)的绕线槽内，支撑圈(23)通过过盈配合安装于静电芯与电机定子(25)之间，电机定子(25)装配在支撑圈(23)外侧面并通过圆柱销三(24)固定。
5.根据权利要求4所述的一种大扭矩制动轮毂电机，其特征在于：所述支撑圈(23)的沟槽内设置有钢丝挡圈(27)，防止圆柱销三(24)和电机定子(25)从支撑圈(23)脱出。
6.根据权利要求1所述的一种大扭矩制动轮毂电机，其特征在于：所述端盖一(5)和端盖二(33)的外端面上设置有密封圈一(1)和密封圈四(37)，端盖一(5)和端盖二(33)的内端面上设置密封圈二(8)和密封圈三(31)。
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