CN209881549U - 电机及其轴电流隔离结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机及其轴电流隔离结构，包括定子端盖、轴承套和轴承，定子端盖具有一适于转子的转轴穿过的轴承室；轴承套嵌装在轴承室内；轴承嵌装在轴承套内以适于支撑转子来实现转子在磁场驱动下旋转。轴电流隔离结构还包括嵌设在轴承与轴承套之间的弹性元件；弹性元件位于轴承垂直于转子的转轴的侧端面与轴承套朝向轴承且垂直于转子的转轴的侧端面之间；以及弹性元件具有预紧力。本实用新型的电机通过轴电流隔离结构可以对电机运行产生的轴电流进行阻断隔离。

Description

电机及其轴电流隔离结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机及其轴电流隔离结构。

背景技术

现有技术中通常使用的电机结构，由于在实际装配过程中不可避免的存在定子与转子空气间隙不均匀，轴中心与磁场中心不一致、摩擦静电等原因，电机在通电工作时其转轴在一个不完全对称的磁场中旋转，就会在转轴两端产生轴电压，当轴电压足够大时，会击穿油膜，使转轴、轴承、端盖和定子形成回路，产生轴电流，而轴电流会使轴承局部产生熔融或凹凸现象，会影响产品的噪音及寿命。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种轴电流隔离结构，以解决对电机运行产生的轴电流进行阻断隔离的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种电机，以解决对电机运行产生的轴电流进行阻断隔离的技术问题。

本实用新型的轴电流隔离结构是这样实现的：

一种轴电流隔离结构，适用于电机，包括：

定子端盖，所述定子端盖具有一适于转子的转轴穿过的轴承室；

轴承套，所述轴承套嵌装在所述轴承室内；以及

轴承，所述轴承嵌装在所述轴承套内以适于支撑转子来实现转子在磁场驱动下旋转；

所述轴电流隔离结构还包括嵌设在所述轴承与轴承套之间的弹性元件；

所述弹性元件位于所述轴承垂直于转子的转轴的侧端面与轴承套朝向轴承且垂直于转子的转轴的侧端面之间；以及

所述弹性元件具有预紧力。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承套采用热固性塑料制成。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承套与定子端盖之间过盈或过渡配合；以及

所述轴承套与轴承之间过渡或间隙配合。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承套包括一体相连的底壁和环形侧壁，所述底壁适于相对于所述转子的转轴垂直；以及

在所述底壁开设有适于转子的转轴穿过的通孔；所述弹性元件适于同时抵接所述底壁和轴承。

在本实用新型较佳的实施例中，所述环形侧壁的外表面所在面与转轴的轴线形成有夹角α，且环形侧壁靠近底壁的一端的厚度大于该环形侧壁远离底壁的一端的厚度。

在本实用新型较佳的实施例中，所述α的范围为0.3°～2°。

在本实用新型较佳的实施例中，所述环形侧壁的厚度为1～3mm；以及

所述底壁的厚度大于1.5mm。

在本实用新型较佳的实施例中，所述环形侧壁的内表面与转轴的轴线平行。

在本实用新型较佳的实施例中，所述环形侧壁的外表面设有多个凸起于外形侧壁的外表面的筋。

本实用新型的电机是这样实现的：

一种电机，包括定子和转子，以及所述的轴电流隔离结构。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的电机及其轴电流隔离结构，轴承套位于定子端盖与轴承中间，具有预紧力的弹性元件位于轴承与轴承套中间，轴承套为绝缘材料，轴承套将轴承、弹性元件与定子端盖隔离开，如此，对电机运行产生的轴电流通过轴承传递到弹性件后被具有绝缘性能的轴承套阻断隔离。具体来说，电机在通电工作时其转子的转轴在一个不完全对称的磁场中旋转，在转轴两端产生轴电压，轴电压流经轴、轴承，然后到轴承套，由于轴承套为绝缘性材料制成，轴承套将轴承、弹性元件与定子端盖隔离开，轴电压就无法传递到定子端盖和定子，形成开路，不构成回路就不会产生轴电流，这样就不会对轴承油膜进行破坏，不会使轴承温度升高和润滑油碳化变质，轴承就不会遭到电腐蚀，从而延长电机的使用寿命

附图说明

图1为现有技术中的电机的转轴产生轴电压后形成的通电回路的示意图；

图2为本实用新型的电机的结构示意图；

图3为图2的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例1的电机的轴承套的立体结构示意图；

图5为本实用新型的电机的轴承套沿着所述转子的转轴的轴向的高度为h1和定子端盖内部沿着转子的转轴的轴向且适于嵌装轴承的位置高度为h2的示意图；

图6为本实用新型的电机的轴承套的剖视结构示意图；

图7为本实用新型的电机的转轴产生轴电压后形成的开路的示意图。

图8为本实用新型实施例2的轴承套上设有筋的结构示意图。

图中：定子1、转子2、定子端盖3、轴承套4、底壁41、环形侧壁42、通孔45、轴承5、弹性元件6、转轴8、筋9。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图2和图3所示，本实施例提供了一种轴电流隔离结构，适用于电机，包括：定子端盖3、轴承套4、轴承5和弹性元件6。具体的，定子端盖3具有一适于转子2的转轴8穿过的轴承室；轴承套4嵌装在轴承室内；轴承5嵌装在轴承套4内以适于支撑转子2来实现转子2在磁场驱动下旋转；以及弹性元件6嵌设在轴承5与轴承套4之间，用于调节电机轴向窜动。此处的定子端盖3和弹性元件6上均开设有适于转子2的转轴8穿过的穿孔。

对于本实施例采用的弹性元件6，需要说明的是，弹性元件6位于轴承5垂直于转子2的转轴8的侧端面与轴承套4朝向轴承5且垂直于转子2的转轴8的侧端面之间；以及弹性元件6具有预紧力。此处的弹性元件可以采用例如但不限于波形弹簧。

轴承套4采用绝缘材料制成。此处的绝缘材料采用例如但不限于PA66尼龙和热固性塑料，其中优选为热固性塑料，强度大，尺寸稳定性好，变形小，可以有效保证轴承套4与定子端盖3、轴承套4与轴承5的配合。轴承套4位于定子端盖3与轴承5中间，具有预紧力的弹性元件6位于轴承5与轴承套4中间，轴承套4为绝缘材料，轴承套4将轴承5、弹性元件6与定子端盖3隔离开，电机运行产生的轴电流通过轴承5传递到弹性元件6后被具有绝缘性能的轴承套4阻断隔离。具体来说，请参阅图7所示，电机在通电工作时其转子2的转轴8在一个不完全对称的磁场中旋转，在转轴8两端产生轴电压，轴电压流经轴、轴承5，然后到轴承套4，由于轴承套4为绝缘性材料制成，轴承套4将轴承5、弹性元件6与定子端盖3隔离开，轴电压就无法传递到定子端盖3和定子1，形成开路。

此外，还需要加以说明的是，轴承套4与定子端盖3之间为过盈或过渡配合；以及轴承套4与轴承5之间为过渡或间隙配合。可选的情况下，轴承套4与定子端盖3之间的接触面均涂覆有绝缘导热脂，弹性元件6位于轴承5与轴承套4之间，确保弹性元件6可以起到调节转子2的轴向窜动的作用，同时也保证转子2不会产生径向的晃动，此处如果轴承套4和轴承5过盈的保持力大于弹性元件6的弹力，这样弹性元件6就不起作用了。

详细来说，请参阅图4所示，轴承套4包括一体相连的底壁41和环形侧壁42，底壁41适于相对于转子2的转轴8垂直；以及在底壁41开设有适于转子2的转轴8穿过的通孔45；弹性元件6适于同时抵接底壁41和轴承5。当轴承5受到异常径向力时，力传递到轴承套4的环形侧壁42，定子端盖3可以对轴承套4的环形侧壁42提供支撑，防止轴承套4受损。

请参阅图6所示，环形侧壁42的外表面所在面与转轴8的轴线形成有夹角α，且环形侧壁42靠近底壁41的一端的厚度大于该环形侧壁42远离底壁41的一端的厚度。此处优选的情况下，α的范围为0.3°～2°，针对这样的α的范围使得环形侧壁42的外表面相对于转轴8的轴线来说成非平行结构，这样的设计使得轴承套4可以实现与定子端盖3之间的紧密贴合，定子端盖3的轴承室由于加工工艺问题，一般会有一定的拔模斜度，如轴承套4的环形侧壁42的外表面所在面与转轴8的轴线形成有夹角α小于0.3°，会造成轴承套4与轴承室配合太紧，进而造成轴承套4的变形，从而可能产生如下两个问题：a、轴承套4开裂，因为轴承套4为材料为BMC,为脆性材料，当过盈量太大时，容易开裂损坏，影响防电蚀效果；b、轴承套4不开裂，但变形较大，轴承套4内径变小，造成轴承5与轴承套4过盈配合，弹性件失去作用，电机产生异响。如轴承套4的环形侧壁42的外表面所在面与转轴8的轴线形成有夹角α大于2°，则轴承套4与轴承室接触面太少，当轴承5受到径向力时，很容易产生晃动，产生异响。

此外，还需要说明的是，轴承套4的环形侧壁42的内表面与转轴8的轴线平行，也即是说，此处的环形侧壁42的内表面相对于转轴8的轴线来说不存在倾斜的角度，这样的结构，使轴承套4与轴承5的外圈紧密贴合，因为如环形侧壁42的内表面相对于转轴8的轴线来说存在倾斜的角度，则会造成轴承5与轴承套4配合过松或过紧，过紧则弹性元件6失去作用，电机产生异响，过松则运行不同心，加大电蚀影响，同时也会造成电机晃动的现象产生。

另外，请参阅图6所示，本实施例采用的轴承套4的环形侧壁42的厚度d1为1～3mm；以及底壁41的厚度d2大于1.5mm。此处，可选的一种实施情况下，由于环形侧壁42靠近底壁41的一端的厚度大于该环形侧壁42远离底壁41的一端的厚度，依次，本实施例中轴承套4的环形侧壁42与底壁41连接处的厚度与底壁41本身的厚度d2相等，具体地，在电机装配完成后，弹性元件6受到挤压发生形变，产生弹力，弹力主要作用在轴承5垂直于转子2的转轴8的侧端面和轴承套4朝向轴承5且垂直于转子2的转轴8的侧端面。此处，如果底壁41的厚度d2太小，则底壁41相对更容易破裂，而环形侧壁42则不受弹力作用。底壁41的厚度d2小于1.5mm时,材料成型困难，强度低，容易变形和破裂。

还需要加以说明的是，请参阅图5所示，本实施例中的轴承套4沿着转子2的转轴8的轴向的高度为h1；定子端盖3内部沿着转子2的转轴8的轴向且适于嵌装轴承5的位置高度为h2；h1-h2≥1.5mm，这样可以确保在轴承套4将轴承5和定子端盖3隔离后，轴承5与定子端盖3之间有足够的电气距离，保证二者不会被放电导通。

实施例2：

请参阅图8所示，在实施例1的轴电流隔离结构的基础上，考虑到解决轴承套4与定子端盖3的轴承室之间难装配问题，本实施例在轴承套4的环形侧壁42的外表面上沿着该环形侧壁42的轴向均布有多根凸起于环形侧壁42的外表面的筋9，此处的筋9主要用于减少轴承套4的环形侧壁42的外表面与定子端盖3的轴承室的内侧壁之间的接触面，此处的筋9可选但不限于8条。

实施例3：

在实施例1或者2的轴电流隔离结构的基础上，本实施例提供了一种电机，包括定子1和转子2，以及实施例1或者2的轴电流隔离结构。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种轴电流隔离结构，适用于电机，其特征在于，包括：

定子端盖，所述定子端盖具有一适于转子的转轴穿过的轴承室；

轴承套，所述轴承套嵌装在所述轴承室内；

轴承，所述轴承嵌装在所述轴承套内以适于支撑转子来实现转子在磁场驱动下旋转；

所述轴电流隔离结构还包括嵌设在所述轴承与轴承套之间的弹性元件；

所述弹性元件位于所述轴承垂直于转子的转轴的侧端面与轴承套朝向轴承且垂直于转子的转轴的侧端面之间；以及

所述弹性元件具有预紧力。

2.根据权利要求1所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述轴承套采用热固性塑料制成。

3.根据权利要求1所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述轴承套与定子端盖之间过盈或过渡配合；以及

所述轴承套与轴承之间过渡或间隙配合。

4.根据权利要求1所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述轴承套包括一体相连的底壁和环形侧壁，所述底壁适于相对于所述转子的转轴垂直；以及

在所述底壁开设有适于转子的转轴穿过的通孔；所述弹性元件适于同时抵接所述底壁和轴承。

5.根据权利要求4所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述环形侧壁的外表面所在面与转轴的轴线形成有夹角α，且环形侧壁靠近底壁的一端的厚度大于该环形侧壁远离底壁的一端的厚度。

6.根据权利要求5所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述α的范围为0.3°～2°。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述环形侧壁的厚度为1～3mm；以及

所述底壁的厚度大于1.5mm。

8.根据权利要求7所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述环形侧壁的内表面与转轴的轴线平行。

9.根据权利要求4所述的轴电流隔离结构，其特征在于，所述环形侧壁的外表面设有多个凸起于环形侧壁的外表面的筋。

10.一种电机，其特征在于，包括：定子和转子，以及如权利要求1～9任一项所述的轴电流隔离结构。