CN210431137U - 一种集成减速器、编码器的大扭矩电机 - Google Patents

一种集成减速器、编码器的大扭矩电机 Download PDF

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王天
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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种具备相对高的精度,同时在低速运转时还能保持高精度、大扭矩的集成减速器、编码器的大扭矩电机,包括外壳、端盖、输出轴、转子定子行星轮、内轴、支撑固定座、编码器、内齿圈、轴承一、轴承二。本实用新型的电机具备相当程度的精度,同时在高转速时也能够达到高扭矩输出,有助于提高电机效率、降低振动。

Description

一种集成减速器、编码器的大扭矩电机
技术领域
本实用新型属于工业建筑领域、医疗技术领域等,尤其涉及一种集成减速器、编码器的大扭矩电机。
背景技术
一方面,目前市面上电机在精度上分为两个极端,一种是伺服电机,分辨率很高,但是价格昂贵;另一种是常规电机,价格便宜但是分辨率非常低,但是很多工况下需求的是需要一定的分辨率但是又并不需要达到伺服电机那种高分辨率,该精度范围内电机类型缺少而必须采购伺服电机,导致成本上升。
另一方面,现在市面上的电机往往是高转速低扭矩,当要运用到低转速高扭矩的情景时,电机的运转精度往往达不到要求、电机效率下降、震动加大、能实现的动作减少。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种具备相对高的精度,同时在低速运转时还能保持高精度、大扭矩的集成减速器、编码器的大扭矩电机。
本实用新型采用的技术方案如下:一种集成减速器、编码器的大扭矩电机,包括外壳、端盖、输出轴、转子定子行星轮、内轴、支撑固定座、编码器、内齿圈、轴承一、轴承二,所述外壳一侧设置输出轴,输出轴与外壳之间设置轴承一,所述外壳的另一侧连接端盖,所述输出轴一端伸出外壳,另一端固定连接于转子定子行星轮上,转子定子行星轮一侧套接内齿圈,所述内齿圈过盈配合设置于端盖内,所述内齿圈内部还设置有与转子定子行星轮螺栓连接的内轴,所述内轴远离转子定子行星轮的一端套接支撑固定座,所述支撑固定座外周侧通过轴承二设置于端盖内部,所述编码器固定安装于支撑固定座上;
所述转子定子行星轮内部集成设置行星齿轮减速器(电机转子内部空间集成设置行星齿轮减速器已经属于现有技术中避免电机和减速器串联大量占用空间而采用的常规技术,本申请中不再增加繁琐的附图和文字赘述),其中转子齿轮端部伸出转子定子行星轮,且伸出转子定子行星轮的转子齿轮端部上安装磁铁;
所述转子齿轮端部与磁铁之间还设置有加长轴,以调节磁铁与编码器之间的相对距离;
所述端盖的外侧面安装有边盖,用来保护端盖内部的编码器等部件,所述边盖与端盖之间还设置有密封圈5;维修时,仅需打开外侧面的小边盖即可达到编码器位置,维修方便,且密封圈加强了电机防水性能;
所述轴承一和轴承二均为深沟球轴承。
运行时,由转子定子行星轮内部的转子带动输出轴18旋转,向外输出功率,同时与行星齿轮减速器同轴设置的转子齿轮端部14伸出转子定子行星轮的另一侧,其与磁铁连接,从而将电机运转情况随时通过编码器传递给主控,主控会对电机的运转做分析,记录电机的转速、位置并作出合适的反馈。
本实用新型的优点在于:
1、高扭矩,电机内集成减速机,即满足了减速要求,又增加了输出扭矩;
2、高精度,一般的电机不加编码器,有个别加的也是1024精度的编码器,我们在霍尔外增加4096精度的编码器,大大提高了其运转精度,使电机运转更稳定,控制精度更高,运转时震动更小;
3、静音化,一般的减速机构都是金属齿轮,在运转过程中会有一定的噪音,我们的减速机构中行星轮选用尼龙材料,保证强度的同时大大降低运转时所产生的噪音;
4、高效率化,由于整体精度上去了,主控对电机解算的角度会更准确,损失的能量较少,电机效率将更高,一般的电机由于精度低,使用效率低;
5、能力加大化,由于精度提高,算法又做的好,电机所能实现的动作更多,能在更多的场景中使用,例如医疗行业的帮扶机器人,需要在载重很大的情况下,极慢速运作,四个轮子同步要求很高,这时我们的电机就有很大优势;
6、智能化,由于增加了编码器,数据时刻会传递给主控,主控会对电机的运转做分析,记录电机的转速、位置并作出合适的反馈,普通的只是简单的转动,同时我们驱动器的算法做的很好,保证了电机更平稳的运行;
7、模块化,电机壳体与轮子的安装孔可以根据实际要求更改,可以作为低速麦轮电机,也可以作为普通的滑板车轮椅电机;
8、低成本化,市面上是电机在进度上有两个极端,一种是伺服电机,分辨率很高,但是价格昂贵,另一种的电机分辨率很低,这两种电机精度方面中间空出了很大一部分空间,我们电机刚好填补了这空间的的空缺,运用场景更广,我们使用高精度4096绝对值编码器价格低,精度高;一般的减速机齿轮都为金属,我们的有用塑料的行星齿轮,载荷够,价格低;内部为了防止端面摩擦,在润滑脂的基础上使用了低价的推力轴承;一般电机往往是外转子电机,加编码器需要使用离轴编码器,磁环,这样的编码器与磁环的价格会很高,我们使用的是绝对值编码器,是一般方案价格的几十分之一;
9、方便维修,一般的电机装的编码器,一旦编码器损坏,维修需要拆电机的整个壳,这样一方面维修困难,再者会对电机造成二次伤害,现在方案只需要拆开电机外壳右(小端盖)即可维修编码器,不会对电机内部造成损害,且做了防水处理(小端盖加了O型圈密封);
10、小型化,一般的电机加装减速机,编码器都是串联方式,这会导致长度加大,我们的齿轮套在电机上,编码器又装在减速此轮内,在一定程度上减小了体积。
附图说明
图1是本实用新型电机结构爆炸图;
图2是本实用新型电机结构剖面图;
图中:1-外壳、2-端盖、3-输出轴、4-转子定子行星轮、5-内轴、6-支撑固定座、7-编码器、8-内齿圈、9-轴承一、10-轴承二、11-边盖、12-密封圈、13-螺栓、14-转子齿轮端部、15-磁铁、16-加长轴。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的位置限定用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
图1是本实用新型电机结构爆炸图,图2是本实用新型电机结构剖面图,如图所示,本实用新型的集成减速器、编码器的大扭矩电机,包括外壳1、端盖2、输出轴3、转子定子行星轮4、内轴5、支撑固定座6、编码器7、内齿圈8、轴承一9、轴承二10,所述外壳1一侧设置输出轴3,输出轴3与外壳1之间设置轴承一9,所述外壳1的另一侧连接端盖2,外壳1与端盖2之间通过螺栓连接,所述输出轴3一端伸出外壳1,另一端固定连接于转子定子行星轮4上,转子定子行星轮4一侧套接内齿圈8,所述内齿圈8过盈配合设置于端盖2内,所述内齿圈8内部还设置有与转子定子行星轮4通过螺栓13连接的内轴5,所述内轴5远离转子定子行星轮4的一端套接支撑固定座6,所述支撑固定座6外周侧通过轴承二10设置于端盖2内部,所述编码器7固定安装于支撑固定座6上;
所述转子定子行星轮4内部集成设置行星齿轮减速器,其中转子齿轮端部14伸出转子定子行星轮,且伸出转子定子行星轮的转子齿轮端部14上安装磁铁15;
所述转子齿轮端部14与磁铁15之间还设置有加长轴16,以调节磁铁与编码器之间的相对距离;
所述端盖2的外侧面安装有边盖11,用来保护端盖内部的编码器等部件,所述边盖与端盖之间还设置有密封圈12。
运行时,由转子定子行星轮4内部的转子带动输出轴3旋转,向外输出功率,同时与行星齿轮减速器同轴设置的转子齿轮端部14伸出转子定子行星轮4的另一侧,其通过加长轴16与磁铁15连接,从而将电机运转情况随时通过编码器7传递给主控,主控会对电机的运转做分析,记录电机的转速、位置并作出合适的反馈,从而保持电机在高低扭矩时的高精度。

Claims (6)

1.一种集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征在于:包括外壳(1)、端盖(2)、输出轴(3)、转子定子行星轮(4)、内轴(5)、支撑固定座(6)、编码器(7)、内齿圈(8)、轴承一(9)、轴承二(10),所述外壳(1)一侧设置输出轴(3),输出轴(3)与外壳(1)之间设置轴承一(9),所述外壳(1)的另一侧连接端盖(2),所述输出轴(3)一端伸出外壳(1),另一端固定连接于转子定子行星轮(4)上,转子定子行星轮(4)一侧套接内齿圈(8),所述内齿圈(8)外侧过盈配合设置于端盖(2)内,所述内齿圈(8)内部还设置有与转子定子行星轮(4)螺栓连接的内轴(5),所述内轴(5)远离转子定子行星轮(4)的一端套接支撑固定座(6),所述支撑固定座(6)外周侧通过轴承二(10)设置于端盖(2)内部,所述编码器(7)固定安装于支撑固定座(6)上。
2.根据权利要求1所述的集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征还在于,所述转子定子行星轮(4)内部集成设置行星齿轮减速器,其中转子齿轮端部(14)伸出转子定子行星轮,且伸出转子定子行星轮的转子齿轮端部(14)上安装磁铁(15)。
3.根据权利要求2所述的集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征还在于,所述转子齿轮端部(14)与磁铁(15)之间还设置有加长轴(16)。
4.根据权利要求1所述的集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征还在于,所述端盖(2)的外侧面安装有边盖(11)。
5.根据权利要求4所述的集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征还在于,所述端盖(2)与边盖(11)之间还设置有密封圈(12)。
6.根据权利要求1所述的集成减速器、编码器的大扭矩电机,其特征还在于,所述轴承一(9)和轴承二(10)均为深沟球轴承。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111806557A (zh) * 2020-07-31 2020-10-23 上海联适导航技术有限公司 一种绝对值编码器转向控制电机

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