CN211321130U - 一种双余度步进电动机减速器机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于步进电动机领域，公开了一种双余度步进电动机减速器机组，包括齿轮减速器、电连接器、机组外壳和机组外壳内部设置的双余度磁阻式步进电动机；齿轮减速器包括减速器外壳、输出轴和传动轴；输出轴一端上套设第一齿轮，另一端伸出减速器外壳，传动轴上套设第二齿轮和传动齿，传动齿与第一齿轮啮合，双余度磁阻式步进电动机的输出端伸入齿轮减速器内部与第二齿轮连接；减速器外壳内壁上固定设置限位销，限位销一端位于第一齿轮上开设的腰形槽内；电连接器与机组外壳连接且电连接器一端伸入机组外壳内部与双余度磁阻式步进电动机的控制端连接。能够在一定角度内往复运行且连续碰撞限位而不反转，具有长寿命，高可靠性等特点。

Description

一种双余度步进电动机减速器机组

技术领域

本实用新型属于步进电动机领域，涉及一种双余度步进电动机减速器机组。

背景技术

在航天、航空等某些特殊领域，对所采用的步进电动机减速器机组有高可靠性以及在一定角度内能往复运行且连续碰撞限位而不反转的使用需求。但是，目前的普通步进电动机减速器机组一般由单余度步进电动机和减速器组成，由于没有机械限位的设计，通常是通过连续旋转提供要求的输出转矩，普通步进电动机减速器机组不可能满足上述要求，为此必须在设计上想方设法提高机组的可靠性、满足上述的使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中现有步进电动机减速器机组无法满足一些领域特殊的使用需求的缺点，提供一种双余度步进电动机减速器机组。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种双余度步进电动机减速器机组，包括齿轮减速器、电连接器、机组外壳和机组外壳内部设置的双余度磁阻式步进电动机；齿轮减速器包括减速器外壳、输出轴和传动轴；减速器外壳与机组外壳一端连接，输出轴和传动轴均通过轴承与减速器外壳内壁转动连接，输出轴一端上套设第一齿轮，另一端伸出减速器外壳，传动轴上套设第二齿轮和传动齿，传动齿与第一齿轮啮合，双余度磁阻式步进电动机的输出端伸入齿轮减速器内部与第二齿轮连接；减速器外壳内壁上固定设置限位销，限位销一端位于第一齿轮上开设的腰形槽内，第一齿轮的齿数大于第二齿轮；电连接器与机组外壳连接且电连接器一端伸入机组外壳内部与双余度磁阻式步进电动机的控制端连接。

本实用新型进一步的改进在于：

所述减速器外壳与机组外壳的连接处设置第一密封圈，电连接器与机组外壳的连接处设置第二密封圈。

所述双余度磁阻式步进电动机包括电动机机壳、第一定子、第二定子、转子及电动机端盖；电动机机壳一端连接减速器外壳，另一端连接电动机端盖，转子一端上套设第一轴承和第二轴承，第一轴承位于电动机机壳上开设的轴承室内，第二轴承位于电动机端盖上开设的轴承室内，转子另一端上开设外花键并依次穿过电动机机壳和减速器外壳与第二齿轮啮合；第一定子和第二定子均空套在转子上并与电动机机壳内壁连接，第一定子和第二定子均与电连接器连接。

所述电动机机壳上开设的轴承室、电动机端盖上开设的轴承室、第一定子内孔以及第二定子内孔的尺寸相同。

所述第一定子和第二定子均与电动机机壳过盈配合连接，电动机端盖与电动机机壳过盈配合连接。

所述减速器外壳与机组外壳通过止口安装并用螺钉紧固连接，减速器外壳与电动机机壳通过止口安装并用螺钉紧固连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过在齿轮减速器的减速器外壳内壁上固定设置限位销，并在第一齿轮上开设腰形槽，限位销的一端位于腰形槽内部，形成机械的限位结构来限制第一齿轮的转动角度，使得第一齿轮只能在设定的腰形槽区域内转动，通过机械碰撞的方式来进行限位，防止输出轴反转，满足机组在一定角度内往复运行且连续碰撞限位而不反转的使用需求，同时，设置双余度磁阻式步进电动机替代现有的单余度步进电动机，保证机组运行的高可靠性，延长机组的使用寿命。经过多次生产及试验验证，表明可靠性高、寿命长，在化工、船舶、航空、航天等军民领域具有极大的使用前景。

进一步的，减速器外壳与机组外壳的连接处设置第一密封圈，电连接器与机组外壳的连接处设置第二密封圈，保证机组内腔与外界的密封性，使得机组能够适应更多的使用场景，该密封结构机组在航天、航空及核工业等领域具有广阔的使用前景。

进一步的，电动机机壳上开设的轴承室、电动机端盖上开设的轴承室、第一定子内孔以及第二定子内孔的尺寸相同，保证了定子与转子装配后具有较高的同心度，实现双余度磁阻式步进电动机极小气隙，使同样体积的双余度磁阻式步进电动机具有较大的保持转矩。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的双余度磁阻式步进电动机结构示意图；

图3为本实用新型的齿轮减速器结构示意图；

图4为本实用新型的齿轮减速器机壳结构示意图；

图5为本实用新型的第一齿轮套设在输出轴上的结构示意图；

图6为本实用新型的第一齿轮的剖视图。

其中：1-齿轮减速器；2-第一密封圈；3-双余度磁阻式步进电动机；4-电连接器；5-第二密封圈；6-机组外壳；7-电动机机壳；8-第一定子；9-转子；10-第二定子；11-电动机端盖；12-减速器机壳；13-减速器端盖；14-第二齿轮；15-第一齿轮；16-限位销；17-腰形槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型双余度步进电动机减速器机组，包括齿轮减速器1、第一密封圈2、双余度磁阻式步进电动机3、电连接器4、第二密封圈5、输出轴和机组外壳6。

双余度磁阻式步进电动机3设置在机组外壳6内部，双余度磁阻式步进电动机3与齿轮减速器1之间通过止口安装，并用螺钉紧固连接，双余度磁阻式步进电动机3的转子与齿轮减速器1组合传动，输出轴与齿轮减速器1连接，进而将双余度磁阻式步进电动机3产生的转矩输出。机组外壳6与齿轮减速器1之间也通过止口安装，并用螺钉紧固连接，同时通过机组机壳6与齿轮减速器1安装面之间的的第一密封圈2和电连接器4与机组机壳6之间的第二密封圈5进行静密封，保证机组外壳6内腔与外界的密封性，该密封结构机组在航天、航空及核工业等领域具有广阔的使用前景。

参见图2，双余度磁阻式步进电动机3包括电动机机壳7、第一定子8、第二定子10、转子9及电动机端盖11。转子9为一体结构，转子9上装有用于支撑的第一轴承和第二轴承，第一轴承位于电动机机壳7上开设的轴承室内，第二轴承位于电动机端盖11上开设的轴承室内，靠两个轴承支撑安装在电动机机壳7内部，利用轴承的支撑作用，转子9就可以实现正常旋转，转子9上开设外花键，外花键与齿轮减速器1啮合。第一定子8和第二定子10均与电动机机壳7采用过盈配合方式安装连成一体，第一定子8和第二定子10的内孔沿轴向尺寸是相同的，则前后轴承大小一样，采用同一规格。电动机端盖11采用过盈配合压入电动机机壳7，并用铆钉进行固定。第一定子8和第二定子10的内孔采用专用工装，以电动机机壳7的前端止口定位磨至要求尺寸，即电动机机壳7上开设的轴承室、电动机端盖11上开设的轴承室、第一定子8内孔以及第二定子10内孔的尺寸相同，保证高的同轴度要求，从而确保电机装配后第一定子8、第二定子10和转子9的高同心度，以使气隙均匀，双余度磁阻式步进电动机3良好运行。

参见图3和4，齿轮减速器1包括减速器外壳、第一齿轮15、第二齿轮14、传动齿轮和传动轴，减速器外壳包括减速机机壳12和减速器端盖13。其中，第一齿轮15为低速级齿轮，第二齿轮14为高速级齿轮，即第二齿轮14上的齿数小于第一齿轮15的齿数。第二齿轮14固定套设在传动轴上，传动轴通过两个用于支撑的轴承设置在减速器机壳12内部，第二齿轮14与双余度磁阻式步进电动机3的转子9上的外花键啮合，传动齿轮套设在传动轴上并与第一齿轮15啮合。第一齿轮15固定套设在输出轴位于齿轮减速器1内部的一端上，且输出轴该端通过两个用于支撑的轴承安装在减速器机壳12内部。减速器机壳12和减速器端盖13之间通过止口安装，并用螺钉紧固连接，保证四个用于支撑的轴承的位置固定。

参见图5和6，减速器机壳12上安装限位销16，并在第一齿轮15上设计腰形槽17，通过限位销的设计，实现在一定角度内能往复运行且连续碰撞限位而不反转的要求，保证机械限位角度要求。

本实用新型的工作过程：

使用时，通过电连接器4连接在电机控制器上，通过电机控制器输入电机控制指令，双余度磁阻式步进电动机3收到电机控制指令后进行转动，动力通过转子9输入到齿轮减速器1的第二齿轮14，带动传动轴转动，进而带动传动齿轮和与传动齿轮啮合的第一齿轮15，进而通过输出轴将双余度磁阻式步进电动机3产生的转矩输出，同时在限位销16和腰形槽17的设计下，第一齿轮15的可转动角度被限制，实现在一定角度内能往复运行，同时连续碰撞的机械限位结构，保证了电机不会反转。

本实用新型采用具有双余度结构设计，实现机组更长时间的高可靠性运行，并具有机械限位结构设计，满足在一定角度内能往复运行且连续碰撞限位而不反转的特殊工作环境下的使用，同时满足有密封要求的特殊工作环境，经过多次生产及试验验证，表明可靠性高，密封性好，满足特殊工况的使用，在化工、船舶、航空、航天等军民领域使用，效果良好。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，包括齿轮减速器(1)、电连接器(4)、机组外壳(6)和机组外壳(6)内部设置的双余度磁阻式步进电动机(3)；

齿轮减速器(1)包括减速器外壳、输出轴和传动轴；减速器外壳与机组外壳(6)一端连接，输出轴和传动轴均通过轴承与减速器外壳内壁转动连接，输出轴一端上套设第一齿轮(15)，另一端伸出减速器外壳，传动轴上套设第二齿轮(14)和传动齿，传动齿与第一齿轮(15)啮合，双余度磁阻式步进电动机(3)的输出端伸入齿轮减速器(1)内部与第二齿轮(14)连接；减速器外壳内壁上固定设置限位销(16)，限位销(16)一端位于第一齿轮(15)上开设的腰形槽内，第一齿轮(15)的齿数大于第二齿轮(14)；电连接器(4)与机组外壳(6)连接且电连接器(4)一端伸入机组外壳(6)内部与双余度磁阻式步进电动机(3)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，所述减速器外壳与机组外壳(6)的连接处设置第一密封圈(2)，电连接器(4)与机组外壳(6)的连接处设置第二密封圈(5)。

3.根据权利要求1所述的双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，所述双余度磁阻式步进电动机(3)包括电动机机壳(7)、第一定子(8)、第二定子(10)、转子(9)及电动机端盖(11)；

电动机机壳(7)一端连接减速器外壳，另一端连接电动机端盖(11)，转子(9)一端上套设第一轴承和第二轴承，第一轴承位于电动机机壳(7)上开设的轴承室内，第二轴承位于电动机端盖(11)上开设的轴承室内，转子(9)另一端上开设外花键并依次穿过电动机机壳(7)和减速器外壳与第二齿轮(14)啮合；第一定子(8)和第二定子(10)均空套在转子(9)上并与电动机机壳(7)内壁连接，第一定子(8)和第二定子(10)均与电连接器(4)连接。

4.根据权利要求3所述的双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，所述电动机机壳(7)上开设的轴承室、电动机端盖(11)上开设的轴承室、第一定子(8)内孔以及第二定子(10)内孔的尺寸相同。

5.根据权利要求3所述的双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，所述第一定子(8)和第二定子(10)均与电动机机壳(7)过盈配合连接，电动机端盖(11)与电动机机壳(7)过盈配合连接。

6.根据权利要求3所述的双余度步进电动机减速器机组，其特征在于，所述减速器外壳与机组外壳(6)通过止口安装并用螺钉紧固连接，减速器外壳与电动机机壳(7)通过止口安装并用螺钉紧固连接。

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