CN211859869U - 预防电机轴承电气腐蚀的电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构。包括依次安装在电机转轴（1）上的轴承压板（3）、轴承（6）和轴承挡圈（5）；所述电机转轴（1）前侧通过轴承（6）伸出并安装有电机前端盖（2），电机前端盖（2）上开设的轴承室（21）内过渡配合安装有环电刷总成（4）。本实用新型通过环电刷总成结构能使转子（即电机转轴）与定子（即电机前端盖）之间直接形成电流短路现象，即电机轴承的内圈与外圈之间形成等电位，能够有效防止轴电流流通轴承，避免轴承出现电气腐蚀现象，减少后期轴承的维护成本，且环电刷总成结构简单可靠，体积小，成本低廉，安装便捷，不影响电机的正常运转，也不影响电机和整车的装配。

Description

预防电机轴承电气腐蚀的电机结构

技术领域

本实用新型涉及一种电机结构，具体是一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构。

背景技术

电动汽车作为未来汽车的发展趋势，一方面可以减少传统汽车对环境的污染，另一方面能够解决石油危机带来的隐患，但随着电动汽车市场的快速发展，作为其核心部件的电机出现的问题也越来越多。因变频电机在较高的电源电压脉冲分量作用下，电机的转子与定子之间的电压差会在电机转轴上生成轴电压，当此轴电压达到一定数值后会击穿轴承的润滑油膜，瞬间将依次在转子(即电机转轴)、轴承内圈、轴承滚珠、轴承外圈和定子(即电机前端盖)之间构成导电回路形成过电流现象并产生高温电火花，此高温电火花会熔化轴承内外圈或在轴承滚珠上产生许多微小凹槽等电气腐蚀现象，最终会导致轴承异响和失效。电机轴承电气腐蚀问题属电机致命缺陷，轴承一旦电气腐蚀，短则两个月就会失效(存在偶然性，与电机和整车配套的偶然性相关，早期电机较少发生电气腐蚀，但因整车降本，一些相关电气零件降本删减或降低部分功能，此消彼长之下导致轴承电气腐蚀问题暴露)。

现有技术中解决轴承电气腐蚀的方案有：

切断电流流通路径：使用绝缘轴承，但价格比较昂贵，是普通轴承价格的8 倍左右；使用绝缘端盖，一方面会增加加工成本和安装成本(螺栓安装绝缘等)，另一方面安装端盖时端盖和轴承的同轴度无法保证；使用塑料电机本体进行绝缘，一方面成本太高，另一方面只适合小功率小电机，电动汽车用驱动电机因使用工况复杂，塑料强度无法达到要求。

改变电流流通路径：电机尾端(即电机最后侧)增添导电机构，此方案仿传统电机集电环结构，目的是使轴电流通过增添的导电机构流到电机壳体和大地(电流不经过轴承)，但样机测试效果不好，轴承还是被腐蚀，故此结构已没有实际应用价值。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，通过增添一种环电刷总成结构，能够使转子(即电机转轴)与定子 (即电机前端盖)之间直接形成电流短路现象，即轴承的内圈与外圈之间形成等电位，能够有效防止轴电流流通轴承，避免轴承出现电气腐蚀现象，可以减少后期轴承的维护成本；而且环电刷总成结构简单可靠，体积小，成本低廉，安装便捷，不影响电机的正常运转，也不影响电机和整车的装配。

为了实现上述目的，本预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，包括依次安装在电机转轴上的轴承压板、轴承和轴承挡圈；

所述电机转轴前侧通过轴承伸出并安装有电机前端盖，电机前端盖上开设的轴承室内过渡配合安装有环电刷总成。

进一步，所述环电刷总成包括环电刷底座与电刷，所述电刷置于环电刷底座的电刷凹槽内，环电刷底座上的轴承室接触面贴合在电机前端盖上的轴承室内，环电刷底座上的轴承接触面贴合在电机轴承外圈的前侧面上，电刷的尾部与电机转轴的表面贴合。

进一步，置于电刷凹槽内的电刷通过环电刷盖板压紧，并通过铆钉将所述环电刷盖板与环电刷底座紧密铆接。

进一步，所述电刷为导电碳纤维或导电不锈钢纤维，呈U型结构，与同样成 U型的电刷凹槽相适配，所述电刷与电刷凹槽的数量各为至少一个，环电刷底座上呈环形均布有多个用于置放电刷的电刷凹槽。

进一步，所述电机前端盖和轴承压板通过沉头孔用螺钉锁紧。

进一步，所述环电刷总成中设有避空凹槽，用于避空安装轴承挡圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的环电刷总成结构简单可靠，体积小且成本低廉；

2、本实用新型的环电刷总成结构过渡配合安装在电机前端盖上的轴承室内，安装便捷，不影响电机的正常运转，也不影响电机与整车装配空间；

3、本实用新型的环电刷总成结构能有效防止轴电流流通轴承，避免轴承出现电气腐蚀现象，减少了后期轴承的维护成本。

附图说明

图1是本实用新型装有环电刷总成的电机结构剖视图；

图2是本实用新型装有环电刷总成的电机结构爆炸图；

图3是本实用新型环电刷总成的结构爆炸图(前侧视图)；

图中：1、电机转轴，2、电机前端盖，21、轴承室，22、沉头孔，3、轴承压板，4、环电刷总成，41、环电刷底座，411、电刷凹槽，412、轴承室接触面， 413、轴承接触面，414、避空凹槽，42、电刷，43、环电刷盖板，44、铆钉，5、轴承挡圈，6、轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1至图3所示，本预防电机轴承电气腐蚀的电机结构的具体实施方式如下：

首先将电刷42放入环电刷底座41的电刷凹槽411内，且安装到位；所述电刷42为导电碳纤维或导电不锈钢纤维，呈U型结构，与同样成U型的电刷凹槽 411相适配，所述电刷42与电刷凹槽411的数量各为至少一个，环电刷底座41 上呈环形均布有多个用于置放电刷42的电刷凹槽411。电刷42以及置放电刷42 的电刷凹槽411设计成“U”型，一方面导电纤维两头均可被利用节约材料成本，另一方面“U”型电刷42与环电刷底座上的电刷凹槽411适配，使得导电纤维被导向限位不易出现弯折和散开现象，而且装配简单快捷。

然后通过环电刷盖板43压紧电刷42，并通过铆钉44将环电刷底座41与环电刷盖板43铆接紧密，防止电刷42跳动移位；

接着将组装好的环电刷总成4同心且过渡配合安装于电机前端盖上的轴承室21内，即环电刷底座41上的轴承室接触面412贴合在电机前端盖2上的轴承室21内。

最后将电机前端盖2安装到带有轴承压板3、轴承6和轴承挡圈5的电机转轴1上，并用螺钉通过沉头孔22将电机前端盖2与轴承压板3锁紧。

全部安装完毕后电机前端盖上的轴承室21内包括有环电刷总成4、轴承挡圈5和轴承6，此时环电刷底座上的轴承接触面413与轴承6的外圈前侧面贴合；电刷42尾部与电机转轴1的表面贴合；轴承挡圈5避空到轴承挡圈避空凹槽414 处，且环电刷总成4与轴承挡圈5不接触。

最终可通过环电刷总成4将转子(即电机转轴1)与定子(即电机前端盖2) 之间联通，即电机轴承6的内圈与外圈之间会形成等电位，轴电流就不会再流通轴承6，从而防止电机轴承出现电气腐蚀现象，达到提高轴承和电机使用寿命和可靠性的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

包括依次安装在电机转轴(1)上的轴承压板(3)、轴承(6)和轴承挡圈(5)；

所述电机转轴(1)前侧通过轴承(6)伸出并安装有电机前端盖(2)，电机前端盖(2)上开设的轴承室(21)内过渡配合安装有环电刷总成(4)。

2.根据权利要求1所述的一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

所述环电刷总成(4)包括环电刷底座(41)与电刷(42)，所述电刷(42)置于环电刷底座(41)上的电刷凹槽(411)内，环电刷底座上的轴承室接触面(412)贴合在电机前端盖(2)上的轴承室(21)内，环电刷底座上的轴承接触面(413)贴合在电机轴承(6)外圈的前侧面上，电刷(42)的尾部与电机转轴(1)的表面贴合。

3.根据权利要求2所述的一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

置于电刷凹槽(411)内的电刷(42)通过环电刷盖板(43)压紧，并通过铆钉(44)将所述环电刷盖板(43)与环电刷底座(41)紧密铆接。

4.根据权利要求2或3所述的一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

所述电刷(42)为导电碳纤维或导电不锈钢纤维，呈U型结构，与同样成U型的电刷凹槽(411)相适配，所述电刷(42)与电刷凹槽(411)的数量各为至少一个，环电刷底座(41)上呈环形均布多个置放电刷(42)的电刷凹槽(411)。

5.根据权利要求1所述的一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

所述电机前端盖(2)和轴承压板(3)通过沉头孔(22)用螺钉锁紧。

6.根据权利要求2所述的一种预防电机轴承电气腐蚀的电机结构，其特征在于，

所述环电刷总成(4)中设有避空凹槽(414)，用于避空安装轴承挡圈(5)。

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