CN210405010U - 电气设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及一种电气设备，包括转轴；编码器，被配置为检测所述转轴的转速，所述编码器上设置有编码器安装支架；背板；以及连接机构，被配置为将所述编码器连接至所述背板。所述连接机构包括弹性支架，包括连接至所述编码器安装支架的第一部分以及连接至所述背板的第二部分，所述第一部分上设置有供编码器安装螺栓穿过的第一安装孔；以及托板螺母，被配置为与所述编码器安装螺栓配合以将所述弹性支架的所述第一部分连接至所述编码器安装支架。上述连接机构能够适应背板安装孔位置和编码器轴向位置的不确定性。此外，这样的连接机构结构紧凑，成本较低，可靠性高，稳定性好。

Description

电气设备

技术领域

本公开的实施例总体上涉及一种电气设备，并且更具体地涉及一种具有转轴的电气设备，诸如电动机和发电机。

背景技术

在电动机或发电机的正常运转过程中需要对其转速进行检测，以便监测其运行状态或者将速度信号作为控制输入来控制其运行状态。通常情况下，需要在电动机或发电机的转轴末端经由延伸轴安装编码器来测量转轴转速。编码器需要通过安装支架固定在滑环箱背板上。安装支架的稳定性和可靠性将会影响编码器的测量精度。此外，在电动机或发电机的正常运转过程中，需要确保整机的振动不会对编码器的正常工作造成影响。

通常，滑环箱背板上的支架安装孔的位置具有很大的公差，因此要求安装支架能够适应这样的公差。此外，编码器相对于延伸轴的轴向位置应当是可调节的。因此，要求编码器的安装支架同时具有在多个方向上的可调性，以适应滑环箱背板上的安装孔位置以及编码器的轴向位置的不确定性。

图1示出了一种常规的电动机的结构示意图。如图1所示，除了转子和定子(未示出)之外，该电动机还包括滑环箱30、冷却器40、机座50和编码器2。编码器2通过安装支架固定在滑环箱30的背板4上。应当理解的是，发电机可以具有与图1所示的电动机类似的结构。

图2示出了图1中所示的电动机的局部放大示意图。如图2所示，该电动机包括转轴206，转轴206作为电动机的转子的一部分而能够转动。编码器202用于测量转轴206的转速，以便监测或控制电动机的运行状态。转轴206的端面上设置有延伸轴207，以用于安装编码器202。编码器202上设置有编码器支架205，编码器支架205可以通过连接机构连接到滑环箱背板204上。编码器2的安装通过两个双头螺柱203和两个球铰201来实现。连接至滑环箱背板204的双头螺柱203可实现编码器202在轴向Z方向上的调节，两个球铰201可以实现绕连接至滑环箱背板204的双头螺柱203在角度θ方向上的调节，两个球铰201和其间所连接的双头螺柱203的组合又可实现在径向R方向上的调节。因此，理论上，图2所示的常规编码器安装方案可以解决由于安装孔208的位置不确定性带来的安装问题。

然而，上述编码器安装方案的结构不紧凑，稳定性差，且安装和维护复杂。此外，球铰的使用导致连接机构的成本很高。因此，有必要提出一种更加简单可靠，成本低廉的编码器安装方案。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电气设备，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种电气设备，包括转轴；编码器，被配置为检测所述转轴的转速，所述编码器上设置有编码器安装支架；背板；以及连接机构，被配置为将所述编码器连接至所述背板。所述连接机构包括弹性支架，包括连接至所述编码器安装支架的第一部分以及连接至所述背板的第二部分，所述第一部分上设置有供编码器安装螺栓穿过的第一安装孔；以及托板螺母，被配置为与所述编码器安装螺栓配合以将所述弹性支架的所述第一部分连接至所述编码器安装支架。

在根据本公开的实施例中，能够根据背板上的支架安装孔的位置来对弹性支架进行调节，以适应支架安装孔的位置公差。此外，通过采用编码器安装螺栓与托板螺母的配合，能够实现编码器相对于延伸轴的轴向位置的调节。因此，这样的连接机构能够适应背板安装孔位置和编码器轴向位置的不确定性。此外，这样的连接机构避免了诸如球铰之类的昂贵部件的使用，从而降低了电气设备的总体成本。此外，这样的连接机构结构紧凑，可靠性高，稳定性好，且安装和维护简单。

在一些实施例中，所述连接机构还包括：限位部件，在与所述编码器安装支架相背的一侧连接至所述弹性支架的所述第一部分，所述托板螺母设置在所述限位部件上并且能够相对于所述限位部件在预定范围内移动。在这样的实施例中，能够通过限位部件来限制托板螺母的在预定范围内运动，从而进一步提高了连接机构的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，所述限位部件包括：基板，连接至所述弹性支架的所述第一部分，并且适于所述编码器安装螺栓从中穿过；在所述基板的两侧相对设置的第一侧板和第二侧板，所述托板螺母的托板部分在所述第一侧板和所述第二侧板之间与所述基板并行延伸；以及阻挡件，设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间，并且适于阻挡所述托板螺母的螺母部分以限制所述托板螺母在所述预定范围内移动。在这样的实施例中，两个侧板和阻挡件能够可靠地将托板螺母限制在预定范围内移动。

在一些实施例中，所述阻挡件包括：成对的V形阻挡条，相对设置在所述第一侧板和所述第二侧板上，并且共同围成允许所述托板螺母的螺母部分移动的空间。在这样的实施例中，成对的V形阻挡条结构简单，且稳定可靠。

在一些实施例中，所述基板上设置有铆接孔，并且所述基板通过所述铆接孔被铆接至所述弹性支架的所述第一部分。在这样的实施例中，通过铆接能够简单且可靠地实现基板与弹性支架之间的连接。

在一些实施例中，所述弹性支架的所述第二部分包括：支撑部，所述支撑部连接至所述弹性支架的所述第一部分；以及在所述支撑部的两侧相对设置的第一支腿和第二支腿，第一支腿和第二支腿上分别设置有供弹性支架安装螺栓从中穿过的第二安装孔，以将所述第一支腿和所述第二支腿分别连接至所述背板。在这样的实施例中，可以相对于支撑部调节第一支腿和第二支腿的位置，从而改变第一支腿和第二支腿之间的距离。以此方式，能够方便地根据背板上的支架安装孔的位置来对弹性支架进行调节，以适应支架安装孔的位置公差。

在一些实施例中，所述第一支腿和所述第二支腿分别包括一个或多个弯曲部分。在这样的实施例中，弯曲部分能够提高第一支腿和第二支腿的弹性，使得在转轴转动时弹性支架不会晃动，从而使得编码器的安装更加稳定可靠。

在一些实施例中，所述第一安装孔为条形孔。在这样的实施例中，能够沿着条形的第一安装孔来调节弹性支架与编码器安装螺栓之间的相对位置，因而能够更好地适应支架安装孔的位置公差。

在一些实施例中，所述电气设备还包括：延伸轴，安装在所述转轴的端部处并且穿过所述背板而连接至所述编码器。在这样的实施例中，能够通过延伸轴可靠地安装编码器。

在一些实施例中，所述电气设备是电动机或发电机。

提供实用新型内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本公开内容的关键特征或主要特征，也无意限制本公开内容的范围。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，其中：

图1示出了一种常规的电动机的结构示意图；

图2示出了图1中所示的电动机的局部放大示意图；

图3示出了根据本公开的一个实施例的电气设备的结构示意图；

图4示出了图3中所示的电气设备的示意性主视图；

图5示出了图3中所示的电气设备的示意性侧视图；

图6示出了图3中所示的电气设备中的连接机构的放大结构示意图；

图7示出了图6中所示的连接机构的示意性主视图；

图8示出了图6中所示的连接机构的示意性后视图；

图9示出了托板螺母相对于弹性支架的位置调整；以及

图10和图11示出了弹性支架在不同情况下的弹性变形。

在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。

如在上文中所述，编码器的安装支架需要同时具有在多个方向上的可调性，以适应滑环箱背板上的安装孔位置以及编码器的轴向位置的不确定性；然而，常规的编码器安装方案的结构不紧凑，稳定性差，成本很高，且安装和维护复杂。本公开的实施例提供了多种实施方式来解决上述问题。在下文中将参考图3至图11结合示例性实施例来详细描述本公开的原理。

图3示出了根据本公开的一个实施例的电气设备100的结构示意图，图4示出了图3中所示的电气设备100的示意性主视图，以及图5示出了图3中所示的电气设备100的示意性侧视图。如图3至图5所示，总体上，在此描述的电气设备100包括转轴6、编码器2、背板4和连接机构1。在一个实施例中，电气设备100可以是电动机。转轴6作为电动机的转子的一部分而能够转动，并且背板4可以是滑环箱背板。在另一实施例中，电气设备100可以是发电机。类似地，转轴6作为发电机的转子的一部分而能够转动，并且背板4可以是滑环箱背板。

编码器2用于检测转轴6的转速。在一个实施例中，编码器2可以经由延伸轴5而连接到转轴6。延伸轴5安装在转轴6的端部处并且穿过背板4而连接至编码器2的转子。在转轴6转动时，延伸轴5随着转轴6一起转动，并且带动编码器2的转子转动。以此方式，编码器2能够检测转轴6的转速。编码器2上设置有编码器安装支架21，编码器安装支架21用于实现编码器2在背板4上的安装。连接机构1设置在编码器安装支架21与背板4之间，从而将编码器2安装在背板4上。

在一个实施例中，电气设备100还包括密封盘9，其通过安装螺栓8而安装在背板4上，从而实现背板4的密封。

图6示出了图3中所示的电气设备100中的连接机构1的放大结构示意图，图7示出了图6中所示的连接机构1的示意性主视图，以及图8示出了图6中所示的连接机构1的示意性后视图。

在一些实施例中，结合图3至图8所示，连接机构1包括弹性支架11和托板螺母12。弹性支架11包括连接至编码器安装支架21的第一部分111以及连接至背板4的第二部分112。第一部分111上设置有供编码器安装螺栓7穿过的第一安装孔102。托板螺母12被配置为与编码器安装螺栓7配合以将弹性支架11的第一部分111连接至编码器安装支架21。

由于背板4上的支架安装孔的加工误差，可能会造成弹性支架11上的安装孔1124和1125与背板4上的支架安装孔没有对准。通过采用弹性支架11，能够根据背板4上的支架安装孔的位置来对弹性支架11进行调节，以使得弹性支架11上的安装孔1124和1125与背板4上的支架安装孔对准，从而适应支架安装孔的位置公差。此外，通过控制编码器安装螺栓7拧进到托板螺母12中的深度，能够实现编码器2的轴向位置的调节。此外，弹性支架11和托板螺母12的安装组合提供了绕编码器安装螺栓7的轴线的旋转自由度。

因此，这样的连接机构1同时具有在多个方向上的可调性，从而能够适应背板安装孔位置和编码器轴向位置的不确定性。此外，这样的连接机构1避免了诸如球铰之类的昂贵部件的使用，从而降低了电气设备100的总体成本。此外，这样的连接机构1结构紧凑，可靠性高，稳定性好，且安装和维护简单。

在一个实施例中，如图5和图6所示，连接机构1还包括限位部件13。限位部件13在与编码器安装支架21相背的一侧连接至弹性支架11的第一部分111。托板螺母12设置在限位部件13上并且能够相对于限位部件13在预定范围内移动。也即，能够在预定范围内对托板螺母12与限位部件13的相对位置进行调整。通过限位部件13来限制托板螺母12的运动范围，能够进一步提高连接机构1的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，如图6所示，限位部件13包括基板131、第一侧板132、第二侧板133和阻挡件134。基板131连接至弹性支架11的第一部分111，并且适于编码器安装螺栓7从中穿过。也即，可以在基板131上设置通孔(未示出)，使得编码器安装螺栓7从中穿过，以连接到托板螺母12。第一侧板132和第二侧板133设置在基板131的相对两侧，使得托板螺母12的托板部分121在第一侧板132和第二侧板133之间与基板131并行延伸。托板螺母12的托板部分121的长度可以与基板131的长度相等或不相等，本公开的范围在此方面不受限制。阻挡件134设置在第一侧板132和第二侧板133之间，用以阻挡托板螺母12的螺母部分122的运动，从而限制托板螺母12在预定范围内移动。例如，阻挡件134可以通过焊接或其他方式形成在第一侧板132和第二侧板133上。在这样的实施例中，两个侧板132、133和阻挡件134配合能够可靠地将托板螺母12限制在预定范围内移动。

在一个实施例中，如图6和图8所示，阻挡件134包括成对的V形阻挡条。V形阻挡条相对设置在第一侧板132和第二侧板133上，并且共同围成允许托板螺母12的螺母部分122移动的空间。成对的V形阻挡条结构简单，且稳定可靠。在其他实施例中，阻挡件134还可以具有其它形状或布置，例如可以是闭合的环形结构，本公开的范围在此方面不受限制。

在一个实施例中，如图6和图8所示，基板131上设置有铆接孔135。基板131可以通过铆接孔135被铆接至弹性支架11的第一部分111。通过铆接能够简单且可靠地实现基板131与弹性支架11之间的连接。在其他实施例中，基板131还可以通过其他方式连接至弹性支架11的第一部分111，诸如通过螺栓，甚至通过焊接方式，本公开的范围在此方面不受限制。

在一个实施例中，如图6所示，弹性支架11的第二部分112包括支撑部1121、第一支腿1122和第二支腿1123。支撑部1121连接至弹性支架11的第一部分111。第一支腿1122和第二支腿1123设置在支撑部1121的相对两侧。第一支腿1122和第二支腿1123上分别设置有供弹性支架安装螺栓10从中穿过的第二安装孔1124，以将第一支腿1122和第二支腿1123分别连接至背板4。在这样的实施例中，可以相对于支撑部1121调节第一支腿1122和第二支腿1123的位置，从而改变第一支腿1122和第二支腿1123之间的距离。以此方式，能够方便地根据背板4上的支架安装孔的位置来对弹性支架11进行调节，以适应支架安装孔的位置公差。在其他实施例中，弹性支架11的第二部分112还可以具有其他形状或结构，本公开的范围在此方面不受限制。

在一些实施例中，如图4所示，两个弹性支架安装螺栓10的连线可以与编码器安装支架21垂直。在其他实施例中，两个弹性支架安装螺栓10的连线可以与编码器安装支架21呈其他角度，本公开的范围在此方面不受限制。

在一个实施例中，如图6所示，第一支腿1122和第二支腿1123分别包括一个或多个弯曲部分。弯曲部分能够增强第一支腿1122和第二支腿1123的稳定性和可靠性。在根据本公开的实施例中，弯曲部分可以为U形或其他形状，本公开的范围在此方面不受限制。

在一些实施例中，如图7所示，第一安装孔102为条形孔，例如腰形孔。在这样的实施例中，第一安装孔102为编码器安装螺栓7提供了一定的调整空间，使得能够沿着条形的第一安装孔102来调节弹性支架11与编码器安装螺栓7之间的相对位置，因而能够更好地适应支架安装孔的位置公差。在另一些实施例中，第一安装孔102还可以为其他形状，诸如矩形，椭圆形等。在其他实施例中，编码器安装螺栓7的径向尺寸可以与第一安装孔102的尺寸大致相等，本公开的范围在此方面不受限制。

图9示出了托板螺母12相对于弹性支架11的位置调整。如图9所示，第一安装孔102为腰形孔，且第一安装孔102的尺寸大于编码器安装螺栓7的径向尺寸，也即大于托板螺母12的螺母部分122的内径。利用这样的布置，托板螺母12的螺母部分122相对于弹性支架11的位置可以进行调整。

图10和图11示出了弹性支架11在不同情况下的弹性变形。如图10和图11所示，可以根据背板4上的支架安装孔的位置，来调节第一支腿1122和第二支腿1123的位置，以适应支架安装孔的位置公差。此外，如图10和图11中的虚线部分所示，可以对弹性支架11的第一支腿1122和第二支腿1123的不同部分进行调整，以改变第一支腿1122和第二支腿1123之间的距离。此外，弹性支架11在处于弹性变形的情况下会具有一定的预应力，因此能够进一步提高连接机构1的稳定性。

指的注意的是，本文中所描述的电气设备100除了电动机和发电机之外，还可以是具有转轴6的其他设备。在这样的设备中，在采用编码器2对转轴6进行测速时，该编码器2同样可以采用如上所述的连接机构1被安装在背板4上。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电气设备，其特征在于，包括：

转轴(6)；

编码器(2)，被配置为检测所述转轴(6)的转速，所述编码器(2)上设置有编码器安装支架(21)；

背板(4)；以及

连接机构(1)，被配置为将所述编码器(2)连接至所述背板(4)，所述连接机构(1)包括：

弹性支架(11)，包括连接至所述编码器安装支架(21)的第一部分(111)以及连接至所述背板(4)的第二部分(112)，所述第一部分(111)上设置有供编码器安装螺栓(7)穿过的第一安装孔(102)；以及

托板螺母(12)，被配置为与所述编码器安装螺栓(7)配合以将所述弹性支架(11)的所述第一部分(111)连接至所述编码器安装支架(21)。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述连接机构(1)还包括：

限位部件(13)，在与所述编码器安装支架(21)相背的一侧连接至所述弹性支架(11)的所述第一部分(111)，所述托板螺母(12)设置在所述限位部件(13)上并且能够相对于所述限位部件(13)在预定范围内移动。

3.根据权利要求2所述的电气设备，其特征在于，所述限位部件(13)包括：

基板(131)，连接至所述弹性支架(11)的所述第一部分(111)，并且适于所述编码器安装螺栓(7)从中穿过；

在所述基板(131)的两侧相对设置的第一侧板(132)和第二侧板(133)，所述托板螺母(12)的托板部分(121)在所述第一侧板(132)和所述第二侧板(133)之间与所述基板(131)并行延伸；以及

阻挡件(134)，设置在所述第一侧板(132)和所述第二侧板(133)之间，并且适于阻挡所述托板螺母(12)的螺母部分(122)以限制所述托板螺母(12)在所述预定范围内移动。

4.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述阻挡件(134)包括：

成对的V形阻挡条，相对设置在所述第一侧板(132)和所述第二侧板(133)上，并且共同围成允许所述托板螺母(12)的螺母部分(122)移动的空间。

5.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述基板(131)上设置有铆接孔(135)，并且所述基板(131)通过所述铆接孔(135)被铆接至所述弹性支架(11)的所述第一部分(111)。

6.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述弹性支架(11)的所述第二部分(112)包括：

支撑部(1121)，所述支撑部(1121)连接至所述弹性支架(11)的所述第一部分(111)；以及

在所述支撑部(1121)的两侧相对设置的第一支腿(1122)和第二支腿(1123)，第一支腿(1122)和第二支腿(1123)上分别设置有供弹性支架安装螺栓(10)从中穿过的第二安装孔(1124)，以将所述第一支腿(1122)和所述第二支腿(1123)分别连接至所述背板(4)。

7.根据权利要求6所述的电气设备，其特征在于，所述第一支腿(1122)和所述第二支腿(1123)分别包括一个或多个弯曲部分。

8.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述第一安装孔(102)为条形孔。

9.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电气设备还包括：

延伸轴(5)，安装在所述转轴(6)的端部处并且穿过所述背板(4)而连接至所述编码器(2)。

10.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电气设备是电动机或发电机。

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