CN202833590U - 电动机及采煤机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电动机，包括定子和转子，转子内设置有转子轴，转子轴上设置有中心孔，转子轴的中心孔内设置有弹性轴和扭矩轴，弹性轴的一端与扭矩轴的一端连接，弹性轴的另一端伸出中心孔并作为电动机的输出轴，扭矩轴的另一端与转子轴的中心孔内壁连接，扭矩轴上设置有环形凹槽。本实用新型还提供了一种采煤机。本实用新型提供的技术方案，将扭矩轴与弹性轴设计为分体式结构，从而可将扭矩轴的长度缩短至200mm左右，便于加工制造，同时便于在井下运输和更换扭矩轴；当电动机遇到较大的冲击或过载运行时，只有扭矩轴会被扭断，不需要更换弹性轴，从而提高了经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿采掘机械领域，具体而言，涉及一种电动机及包含该电动机的采煤机。
背景技术
井下采煤机的电机起动、制动比较频繁，工作条件恶劣，由于工作时容易受到较大的冲击或经常过载运行，易造成电动机的转子轴磨损、甚至扭断，导致转子无法修复，最终报废，经济损失严重。
如图1所示，目前，井下采煤机的电机大多采用如下技术方案：将转子轴1’设计为中空轴，并在转子轴1’的中心孔内设置扭矩轴2’，扭矩轴2’的一端设置有拉拔器3’，扭矩轴2’的另一端作为电机的输出端，并在扭矩轴2’上设置环形凹槽21’，使应力集中在环形凹槽21’处，这样，即使电机工作时受到较大冲击或过载运行，也只会造成扭矩轴2’扭断，不会对转子轴1’以及转子造成损坏，减少了经济损失。
但是，此种采煤机电机的扭矩轴存在以下缺点：
1．扭矩轴的长度较长，通常在800~1500mm之间，加工制造较困难；同时，由于井下空间狭小，使其运输和更换不方便；
2．由于扭矩轴长度较长，加工成本高，若频繁更换费用较高。
因此，缩短电机的扭矩轴，从而便于扭矩轴在井下运输和更换，提高经济性，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
为解决上述相关技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种电动机，可以缩短其扭矩轴的长度，降低扭矩轴的加工制造成本，提高经济性，同时便于扭矩轴在井下运输和更换。另外，本实用新型还提供了一种采煤机。
有鉴于此，本实用新型提供了一种电动机，包括定子和转子，所述转子内设置有转子轴，所述转子轴上设置有中心孔，所述转子轴的中心孔内设置有弹性轴和扭矩轴，所述弹性轴的一端与所述扭矩轴的一端连接，所述弹性轴的另一端伸出所述中心孔并作为电动机的输出轴，所述扭矩轴的另一端与所述转子轴的中心孔内壁连接，所述扭矩轴上设置有环形凹槽。
通过将弹性轴和扭矩轴设计为分体式结构，从而缩短了扭矩轴的长度，便于扭矩轴的加工制造，同时便于其在井下的运输和更换；在扭矩轴上设置环形凹槽，使应力集中在扭矩轴上，在电动机受到较大冲击或过载运行时，扭矩轴断裂，保护转子轴和电动机，降低维护成本；扭矩轴为易损件，由于扭矩轴的长度缩短，扭矩轴的更换成本降低。
在上述技术方案中，优选地，所述弹性轴的长度大于所述扭矩轴的长度。
这样，使得扭矩轴的长度减小，降低了扭矩轴加工制造的成本，提高了经济性，同时便于在井下运输和更换扭矩轴，提高生产效率。
在上述技术方案中，优选地，所述环形凹槽位于所述扭矩轴轴向的中部。
这样，当电动机受到较大冲击或过载运行时，应力集中在扭矩轴中部，扭矩轴在环形凹槽处断裂，便于将断裂后的扭矩轴取出。
在上述技术方案中，优选地，所述扭矩轴的轴向设置有拆装孔，所述拆装孔的深度大于所述环形凹槽距所述拆装孔的开口端的距离，所述拆装孔的开口端和底端均设置有内螺纹段。
在扭矩轴安装过程中，使用螺纹杆拧入拆装孔内，与开口端的螺纹段配合，可将扭矩轴安装至转子轴的中心孔内；当电动机受到较大冲击或过载运行时，扭矩轴被扭断，使用螺纹杆拧入拆装孔内，与开口端的螺纹段配合，可将扭矩轴断裂的前端拉出，再使用螺纹杆拧入拆装孔内，与底端的螺纹段配合，可取出扭矩轴剩余的部分，通过设置此拆装孔，简化了扭矩轴的拆装过程，提高了工作效率。
在上述技术方案中，优选地，所述拆装孔的开口端安装有拉拔器。
拉拔器与拆装孔开口端的螺纹段相配合，便于扭矩轴的拆装。
在上述技术方案中，优选地，所述电动机还包括衬套，所述衬套套设于所述弹性轴与所述扭矩轴连接处的外壁上。
衬套对弹性轴起到了径向定位的作用，当发动机受到较大冲击或过载运行，扭矩轴被扭断后，衬套在转子轴和弹性轴之间起到滑动耐磨的作用。
在上述技术方案中，优选地，所述电动机还包括轴承，所述轴承套设于所述弹性轴与所述扭矩轴连接处的外壁上。
在转子轴中心孔内部空间允许的情况下，可以在弹性轴与扭矩轴连接处的外壁上设置轴承，轴承对弹性轴起到了径向定位的作用，当发动机受到较大的冲击或过载运行，扭矩轴被扭断后，轴承在转子轴和弹性轴之间起到滑动耐磨的作用。
在上述技术方案中，优选地，所述扭矩轴与所述弹性轴之间通过花键连接，所述扭矩轴与所述转子轴之间通过花键连接。
花键能有效的传递扭矩，其传动过程平稳，增强了电动机运行的平稳性。
在上述技术方案中，优选地，所述扭矩轴与所述弹性轴之间通过平键连接，所述扭矩轴与所述转子轴之间通过平键连接。
平键结构简单，具有很高的经济性。
另外，本实用新型还提供了一种采煤机，包括上述任一技术方案中所述的电动机。显而易见，所述采煤机具有上述的全部有益效果，不再赘述。
综上所述，本实用新型提供的电动机，通过将弹性轴与扭矩轴设计为分体式结构，从而缩短了扭矩轴的长度，降低了扭矩轴的加工制造成本，提高了经济性，同时便于扭矩轴在井下运输和更换，提高生产效率。
附图说明
图1是相关技术中一种电动机中转子轴结构剖视图；
图2是根据本实用新型所述电动机一实施例中的转子轴结构剖视图；
图3是图2所示结构的局部结构剖视示意图；
图4是根据本实用新型所述采煤机一实施例中S型摇臂的结构示意图。
其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1’转子轴，2’扭矩轴，21’环形凹槽，3’拉拔器；
图2至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1转子轴，2弹性轴，3衬套，4扭矩轴，41，环形凹槽，5拉拔器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图2所示，本实用新型提供了一种电动机，包括定子和转子，转子内设置有转子轴1，转子轴1上设置有中心孔，转子轴1的中心孔内设置有弹性轴2和扭矩轴4，弹性轴2的一端与扭矩轴4的一端连接，弹性轴2的另一端伸出中心孔并作为电动机的输出轴，扭矩轴4的另一端与转子轴1的中心孔内壁连接，扭矩轴4上设置有环形凹槽41。
通过将弹性轴和扭矩轴设计为分体式结构，从而缩短了扭矩轴的长度，便于扭矩轴的加工制造，同时便于其在井下的运输和更换；在扭矩轴上设置环形凹槽，使应力集中在扭矩轴上，在电动机受到较大冲击或过载运行时，扭矩轴断裂，保护转子轴和电动机，降低维护成本；扭矩轴为易损件，由于扭矩轴的长度缩短，扭矩轴的更换成本得以降低。
优选地，弹性轴2的长度大于扭矩轴4的长度。
这样，扭矩轴的长度可减小至200mm左右，降低了扭矩轴加工制造的成本，提高了经济性，同时便于在井下运输和更换扭矩轴；同样地，弹性轴的长度小于或等于扭矩轴的长度也可以满足本实用新型的目的；另外，此扭矩轴的长度还可以根据实际需要进行设计。
优选地，环形凹槽41位于扭矩轴4轴向的中部。
这样，当电动机过载运行时，应力集中在扭矩轴的中部，使扭矩轴在环形凹槽处断裂，便于将断裂后的扭矩轴取出。
优选地，扭矩轴4的轴向设置有拆装孔，拆装孔的深度大于环形凹槽41距拆装孔的开口端的距离，拆装孔的开口端和底端均设置有内螺纹段。
在扭矩轴安装过程中，使用螺纹杆拧入拆装孔内，与开口端的螺纹段配合，可将扭矩轴安装至转子轴的中心孔内；当电动机受到较大冲击或过载运行时，扭矩轴被扭断，使用螺纹杆拧入拆装孔内，与开口端的螺纹段配合，将扭矩轴断裂的前端拉出，再使用螺纹杆拧入拆装孔，与底端的螺纹段配合，取出扭矩轴剩余的部分，通过设置此拆装孔，简化了扭矩轴的拆装过程，提高了工作效率。
进一步，拆装孔的开口端安装有拉拔器5。
在该技术方案中，通过拉拔器与拆装孔开口端的螺纹段配合，便于扭矩轴的拆装。
在一种具体实施方式中，如图3所示，所述电动机还包括衬套3，衬套3套设于弹性轴2与扭矩轴4连接处的外壁上。
在该技术方案中，衬套对弹性轴起到了径向定位的作用，当发动机受到较大冲击或过载运行，扭矩轴被扭断，衬套在转子轴和弹性轴之间起到滑动耐磨的作用。
进一步，扭矩轴4与弹性轴2之间通过花键或平键连接，扭矩轴4与转子轴1之间通过花键或平键连接。
花键能有效的传递扭矩，其传动过程平稳，增强了电动机运行的平稳性；平键结构简单，具有很高的经济性。
在另一种具体实施方式中，所述电动机还包括轴承，轴承套设于弹性轴2与扭矩轴4连接处的外壁上。
在转子轴中心孔内部空间允许的情况下，可以在弹性轴与扭矩轴连接处的外壁上设置轴承，轴承对弹性轴起到了径向定位的作用，当发动机受到较大的冲击或过载运行，扭矩轴被扭断后，轴承在转子轴和弹性轴之间起到滑动耐磨的作用。
另外，本实用新型还提供了一种采煤机，包括上述任一实施例中所述的电动机。
如图4所示，所述采煤机的摇臂为S型摇臂，其电动机安装在如图4中箭头A所指的位置。
本实施例提供的电动机的工作原理为：
电动机的转子内设置有转子轴1，转子轴1设有中心孔，转子轴1的中心孔的内花键与扭矩轴4的外花键连接，扭矩轴4的另一端的外花键与弹性轴2的内花键连接，衬套3主要起径向定位作用，当扭矩轴4扭断后，在转子轴1和弹性轴2之间起到滑动耐磨作用，弹性轴2的另一端为输出端。
电动机在工作中遇到较大的冲击或负载过大时，扭矩轴4会被扭断，起到保护电动机的作用。此时需用拉拔器5将扭矩轴4的前端拉出，剩余的部分利用扭矩轴4内部的螺纹将其拉出，然后只需更换扭矩轴4即可。
本实用新型提供的实施例，具有如下有益效果：
通过将弹性轴和扭矩轴设计为分体式结构，可缩短扭矩轴的长度至200mm左右，降低了生产成本和维修成本，由于扭矩轴体积小，重量轻，便于井下的运输和更换。
综上所述，本实用新型提供的电动机，通过将弹性轴与扭矩轴设计为分体式结构，从而缩短了扭矩轴的长度，降低了扭矩轴的加工制造成本，提高了其经济性，同时便于扭矩轴在井下运输和更换，提高了生产效率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动机，包括定子和转子，所述转子内设置有转子轴（1），所述转子轴（1）上设置有中心孔，其特征在于，
所述转子轴（1）的中心孔内设置有弹性轴（2）和扭矩轴（4），所述弹性轴（2）的一端与所述扭矩轴（4）的一端连接，所述弹性轴（2）的另一端伸出所述中心孔并作为电动机的输出轴，所述扭矩轴（4）的另一端与所述转子轴（1）的中心孔内壁连接，所述扭矩轴（4）上设置有环形凹槽（41）。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述弹性轴（2）的长度大于所述扭矩轴（4）的长度。
3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述环形凹槽（41）位于所述扭矩轴（4）轴向的中部。
4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，所述扭矩轴（4）的轴向设置有拆装孔，所述拆装孔的深度大于所述环形凹槽（41）距所述拆装孔的开口端的距离，所述拆装孔的开口端和底端均设置有内螺纹段。
5.根据权利要求4所述的电动机，其特征在于，所述拆装孔的开口端安装有拉拔器（5）。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机，其特征在于，还包括衬套（3），所述衬套（3）套设于所述弹性轴（2）与所述扭矩轴（4）连接处的外壁上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机，其特征在于，还包括轴承，所述轴承套设于所述弹性轴（2）与所述扭矩轴（4）连接处的外壁上。
8.根据权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述扭矩轴（4）与所述弹性轴（2）之间通过花键连接，所述扭矩轴（4）与所述转子轴（1）之间通过花键连接。
9.根据权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述扭矩轴（4）与所述弹性轴（2）之间通过平键连接，所述扭矩轴（4）与所述转子轴（1）之间通过平键连接。
10.一种采煤机，其特征在于，包含如权利要求1至9中任一项所述的电动机。
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