CN113949218B - 一种具有轴电流防护功能的盖板结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有轴电流防护功能的盖板结构，包括盖板、导电体和若干导电刷，所述导电体的一端与盖板固定，且另一端设置有锁紧件，所述导电体的外侧面上设置有若干条限位槽，所述限位槽沿轴向延伸，且限位槽远离盖板的一端贯穿端面，所述导电刷包括限位铜管和导电纤维，导电纤维的一端固定在铜管内，所述铜管嵌入限位槽内，本发明导电刷制作工艺简单，容易实现，导电刷与转轴接触面积可通过调整导电刷数量及大小调整，以适用不同大小及功率等级的电机。

Description

一种具有轴电流防护功能的盖板结构
技术领域
本发明属于变频电机技术领域，更具体的说涉及一种具有轴电流防护功能的盖板结构。
背景技术
轴电流导致的电腐蚀是变频电机的一种常见轴承故障，由于采用变频电源供电和电机制造等因素，电机运行时会在轴承上形成共模电流和差模电流。减小和抑制轴电流的方法，除在变频电源侧增加滤波以减小共模电压外，在电机侧的解决方式主要是从“堵”和“疏”两方面着手，“堵”的方式有采用绝缘端盖、绝缘轴承等，“疏”的方式是在轴承附近通过增加接地碳刷、导电环、辅助轴承和导电弹片等，使壳体与转轴短接，形成阻抗更低导电旁路，从而使轴电流主要通过导电旁路释放，避免轴电流流经轴承导致电腐蚀。
在新能源汽车电机应用领域，受制于产品结构及成本等因素，绝缘端盖和绝缘轴承很少使用，采用接地碳刷或导电环需额外考虑电机的安装空间，且对于已经装车的电机很难再进行整改。
目前，在新能源汽车电机领域，针对轴电流问题采用导电环处理方式居多，导电环通过环内固定的导电纤维与转轴接触导电，与接地碳刷相比，导电纤维具有导电性好、耐磨、免维护等优点，由于导电环较大，会需增加电机内部的安装空间和成本，同时对于既有电机的整改非常不便。
申请人发明了一种变频电机轴电流防护结构，其中采用何种结构的导电装置为待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种导电刷制作工艺简单，容易实现，导电刷与转轴接触面积可通过调整导电刷数量及大小调整，以适用不同大小及功率等级的电机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种具有轴电流防护功能的盖板结构，包括盖板、导电体和若干导电刷，所述导电体的一端与盖板固定，且另一端设置有锁紧件，所述导电体的外侧面上设置有若干条限位槽，所述限位槽沿轴向延伸，且限位槽远离盖板的一端贯穿端面，所述导电刷包括限位铜管和导电纤维，导电纤维的一端固定在铜管内，所述铜管嵌入限位槽内。
进一步的所述限位槽为T形槽，所述铜管的侧壁与T形槽止口定位。
进一步的所述T形槽和/或铜管外壁上涂有导电胶。
进一步的所述锁紧件包括压板和固定螺栓，所述固定螺栓与导电体螺纹连接，压板位于固定螺栓和导电体之间。
进一步的所述导电体包括若干依次排布的导电环，盖板设置有凸台，凸台上设置有螺纹孔，所述限位槽位于导电环上，限位槽的贯穿导电环的两端面，所述锁紧件包括压板和固定螺栓，固定螺栓依次穿过压板和所有导电环后与螺纹孔固定。
进一步的所述螺纹孔位于凸台的中心，所述导电环的中心具有供螺纹孔穿过的通孔。
进一步的所述导电环的一侧及凸台上设置有定位槽，所述导电环的另一侧设置有定位凸起，定位凸起与定位槽配合。
进一步的每个导电环上沿圆周设置有若干定位槽和定位凸起，所述定位凸起呈柱状。
进一步的所述盖板上朝向导电体的一侧设置有凸环，凸环用于与电机端盖止口定位配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)结构简单、成本低廉、安装方便，只需在转轴内开对应配合孔即可，不占用电机内部空间；
(2)导电刷制作工艺简单，容易实现。导电刷与转轴接触面积可通过调整导电刷数量及大小调整，以适用不同大小及功率等级的电机；(3)导电刷与转轴内孔接触，线速度更低，更加耐磨；
(4)通过将导电体设置成多个导电环的结构形式，组装和搭配方式更加灵活；更利于制作和加工，如T型槽的加工，降低成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构装在电机上后的剖面视图；
图2为本发明实施例一的立体结构图；
图3为本发明实施例一的剖面视图；
图4为为本发明中盖板与导电体的立体结构图；
图5为导电刷的立体结构图；
图6为本发明实施例二的结构装在电机上后的剖面视图；
图7为本发明实施例二的立体结构图；
图8为本发明中盖板与凸台的立体结构图；
图9为导电环的第一种结构视图；
图10和图11为导电环的第二种结构视图。
附图标记：11、转轴；12、端盖；2、盖板结构；21、盖板；211、凸环；212、凸台；2121、螺纹孔；22、导电体；221、限位槽；222、导电环；2221、定位凸起；2222、定位槽；23、导电刷；231、铜管；232、导电纤维；24、锁紧件；241、压板；242、固定螺栓。
具体实施方式
参照图1至图11对本发明具有轴电流防护功能的盖板结构的实施例做进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，一种变频电机轴电流防护结构，包括转轴11和端盖12，还包括：
内孔，其设置于转轴11上，由转轴11的端部沿轴向向内部延伸而成；内孔用于容纳本申请中的导电体22。
实施例一：
如图1-5所示，一种具有轴电流防护功能的盖板结构2，包括盖板21、导电体22和若干导电刷23，所述导电体22的一端与盖板21固定，且另一端设置有锁紧件24，所述导电体22的外侧面上设置有若干条限位槽221，所述限位槽221沿轴向延伸，且限位槽221远离盖板21的一端贯穿端面，所述导电刷23包括限位铜管231和导电纤维232，导电纤维232的一端固定在铜管231内，所述铜管231嵌入限位槽221内。
如图4所示，在本实施例中导电体22整体为柱状，优选的为圆柱状，在导电体22为圆柱状时，限位槽221开设于其圆周面上。
通常，导电装置的头部伸入内孔的长度小于内孔的深度。
在本实施例中盖板21用于与电机的端盖12(壳体)进行固定，优选的所述盖板21上朝向导电体22的一侧设置有凸环211。
在装配时，使导电体22伸入转轴11的内孔中，并将盖板21与电机的端盖12固定，通过凸环211与电机的端盖12进行止口定位配合，以保证盖板21连接的导电体22与电机转轴11同心。
转轴11和端盖12通过导电体22和盖板21连接导通而形成回路，此回路阻抗远小于轴承油膜阻抗，当轴承油膜内外两侧有轴电压时，通过此回路进行轴电流的释放，从而保护轴承免受轴电流腐蚀。
如图5所示，所述限位槽221为T形槽，导电刷23由导电纤维232塞满铜管231后压接形成，铜管231压接后宽度尺寸和高度尺寸分别与T形槽的宽度的高度相同或相近，所述铜管231的侧壁与T形槽止口定位，可防止导电刷23在T形槽内径向移动。
在本实施例中每一条限位槽221内均可布置多个导电刷23，导电刷23的数量和长度可以根据T形槽的整体长度进行匹配。
在安装时，先将导电刷23由导电体22的端部压入T形槽内，压满后导电刷23的总长度略大于T形槽的长度，然后利用锁紧件24进行固定。
本实施例优选的所述T形槽和/或铜管231外壁上涂有导电胶，导电胶以使导电刷23和T形槽充分接触。
本实施例中所述锁紧件24包括压板241和固定螺栓242，所述固定螺栓242与导电体22螺纹连接，压板241位于固定螺栓242和导电体22之间。
压板241的外径能够覆盖到T形槽(限位槽221)处，通过固定螺栓242穿过压板241后固定在导电体22上，使压板241压紧所有T形槽最外侧的一个导电刷23。
实施例二：
如图6-11所示，所述导电体22包括若干依次排布的导电环222，盖板21设置有凸台212，凸台212上设置有螺纹孔2121，所述限位槽221位于导电环222上，限位槽221的贯穿导电环222的两端面，所述锁紧件24包括压板241和固定螺栓242，固定螺栓242依次穿过压板241和所有导电环222后与螺纹孔2121固定。
即在本实施例中采用的导电体22结构及锁紧件24的结构进行变化，其余技术特征与实施例一相同。
具体的所述螺纹孔2121位于凸台212的中心，所述导电环222的中心具有供螺纹孔2121穿过的通孔。
在本实施例中第一个导电环222与凸台212进行连接，下一个导电环222依次贴在上一个导电环222表面，在一定数量的导电环222依次装配完毕后，将导电刷23压入限位槽221内，用压板241和合适长度的固定螺栓242进行固定即可。
在本实施例中多个导电环222装配完毕后，所有导电环222同一位置的限位槽221可以连为一条线，这样可以在全部导电环222装配完毕后再统一装配导电刷23；当然也可以每一个导电环222先压入导电刷23后再依次的装配并固定。
如图9-11所示，所述导电环222的一侧及凸台212上设置有定位槽2222，所述导电环222的另一侧设置有定位凸起2221，定位凸起2221与定位槽2222配合，定位槽2222的深度略大于定位凸起2221的高度，每个导电环222上沿圆周设置有若干定位槽2222和定位凸起2221，所述定位凸起2221呈柱状。
如图9所示，其示出的是定位凸起2221的截面为矩形，且定位凸起2221靠近导电环222的外圆周面，相应的定位槽2222在另一侧。
如图10和11所示，其示出的是定位凸起2221的截面为圆形，且定位凸起2221位于导电环222径向约中间处。
上述图9-11的两种结构，均能够使得所有导电刷23与凸台212形成相对固定，以防止发生周向转动。
当然定位凸起2221和定位槽2222的形状也可以为其他形状。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：包括盖板、导电体、若干导电刷、转轴和端盖，所述转轴端部沿轴向向内部延伸有内孔，所述导电体的一端与盖板固定，且另一端设置有锁紧件，所述导电体远离盖板的一端伸入内孔中，所述转轴和端盖通过导电体和盖板连接导通而形成回路，所述锁紧件包括压板和固定螺栓，所述固定螺栓与导电体螺纹连接，压板位于固定螺栓和导电体之间，所述导电体的外侧面上设置有若干条限位槽，所述限位槽沿轴向延伸，且限位槽远离盖板的一端贯穿端面，所述导电刷包括限位铜管和导电纤维，导电纤维的一端固定在铜管内，所述铜管嵌入限位槽内。
2.根据权利要求1所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述限位槽为T形槽，所述铜管的侧壁与T形槽止口定位。
3.根据权利要求2所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述T形槽和/或铜管外壁上涂有导电胶。
4.根据权利要求3所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述导电体包括若干依次排布的导电环，盖板设置有凸台，凸台上设置有螺纹孔，所述限位槽位于导电环上，限位槽的贯穿导电环的两端面，所述锁紧件包括压板和固定螺栓，固定螺栓依次穿过压板和所有导电环后与螺纹孔固定。
5.根据权利要求4所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述螺纹孔位于凸台的中心，所述导电环的中心具有供螺纹孔穿过的通孔。
6.根据权利要求5所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述导电环的一侧及凸台上设置有定位槽，所述导电环的另一侧设置有定位凸起，定位凸起与定位槽配合。
7.根据权利要求6所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：每个导电环上沿圆周设置有若干定位槽和定位凸起，所述定位凸起呈柱状。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的具有轴电流防护功能的盖板结构，其特征在于：所述盖板上朝向导电体的一侧设置有凸环，凸环用于与电机端盖止口定位配合。
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