CN220254301U - 一种电动机模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电动机模块，包括：电动机组件，包括第一安装壳，可转动地设于第一安装壳中的电机输出轴，以及设于第一安装壳且用于驱动电机输出轴转动的驱动件；减速器，包括依次连接的减速器输入件、传动组件和减速器输出件，减速器输入件连接电机输出轴；电动机模块设有贯通减速器输入件与电机输出轴的走线通道；输出法兰，包括法兰部和第二套管部，法兰部连接减速器输出件，第二套管部连接法兰部，且延伸至走线通道中；用于检测电机输出轴的转速的第一编码器，套设于电机输出轴；用于检测输出法兰的转速的第二编码器，套设于第二套管部。如此，可以实时监测减速器和电机组件转速，校准偏差达到闭环控制的目的，提高传送精度。

Description

一种电动机模块

技术领域

本申请涉及电机技术领域，特别涉及一种电动机模块。

背景技术

相关技术中，电动机输出的动力通过减速器的减速，能够输出更大的扭转力，达到低速重载传输动力的目的。然而实际传送过程中，由于自身装配结构的影响，将导致力矩和转速出现波动，进而降低传送精度，故需要对电动机模块的传送过程进行实施控制。

实用新型内容

本实用新型提出了一种电动机模块，以解决相关技术中电机模块传送精度较低等问题。

为解决上述问题，本申请公开一种电动机模块，包括：电动机组件，包括第一安装壳，可转动地设于第一安装壳中的电机输出轴，以及设于第一安装壳且用于驱动电机输出轴转动的驱动件；减速器，包括依次连接的减速器输入件、传动组件和减速器输出件，减速器输入件连接电机输出轴；电动机模块设有贯通减速器输入件与电机输出轴的走线通道；输出法兰，包括法兰部和第二套管部，法兰部连接减速器输出件，第二套管部连接法兰部，且延伸至走线通道中；用于检测电机输出轴的转速的第一编码器，第一编码器的至少部分套设于电机输出轴；用于检测输出法兰的转速的第二编码器，第二编码器的至少部分套设于第二套管部。

可选地，还包括：第三安装壳，连接第一安装壳背离减速器的一侧；第一编码器的磁环部分套设于电机输出轴，第一编码器的传感器部分设于第一安装壳，且围绕所述电机输出轴设置；第二编码器的磁环部分套设于第二套管部，第二编码器的传感器部分设于第三安装壳，且围绕第二套管部设置。

可选地，第三安装壳的内部中空形成第二安装腔室，第一编码器、第二编码器均设于第二安装腔室中。

可选地，第三安装壳的底部设有环形的安装凸部，安装凸部与第一安装壳相对设置，第二套管部的至少部分伸入至安装凸部中；第二编码器的传感器部分设于安装凸部，且与第二套管部背离法兰部的端面沿远离电机输出轴的方向依次设置。

可选地，第三安装壳设有穿设于第二套管部中的第一套管部。

可选地，第二套管部形成第二轴颈和第二轴肩，电动机模块还包括第二限位轴承，第二限位轴承套设于第二套管部的第二轴颈，且位于第二套管部的第二轴肩和减速器输入件之间。

可选地，还包括第一限位轴承；电机输出轴上形成第一轴颈和第一轴肩；第一安装壳的内壁上设有向自身中心轴线延伸而成的安装环部，安装环部的内表面设有第三轴肩；电机输出轴的第一轴颈、第一限位轴承和安装环部由内而外依次套设，并且第一限位轴承位于电机输出轴的第一轴肩与安装环部的第三轴肩之间；减速器输入件的至少部分、电机输出轴的至少部分被限位于第一限位轴承和第二限位轴承之间。

可选地，减速器为谐波减速器，且还包括连接第一安装壳的第二安装壳；其中，减速器输出件为内齿刚轮，且转动相连于第二安装壳；传动组件为外齿柔轮，且啮合于减速器输出件；减速器输入件为波形发生器，且穿设于传动组件中；波形发生器轴接于电机输出轴，电机输出轴可驱动波形发生器转动，以带动外齿柔轮径向变形，以及通过外齿柔轮带动内齿刚轮转动。

可选地，外齿柔轮包括基盘部和柔性齿套部，基盘部的至少部分位于第一安装壳和第二安装壳之间，柔性齿套部连接基盘部，且朝电动机模块的轴向延伸，柔性齿套部位于波形发生器和内齿刚轮之间，且设有与内齿刚轮进行啮合的多个外啮合齿。

本实用新型的有益效果如下：

本申请公开的电动机模块包括：电动机组件，包括第一安装壳，可转动地设于第一安装壳中的电机输出轴，以及设于第一安装壳且用于驱动电机输出轴转动的驱动件；减速器，包括依次连接的减速器输入件、传动组件和减速器输出件，减速器输入件连接电机输出轴；电动机模块设有贯通减速器输入件与电机输出轴的走线通道；输出法兰，包括法兰部和第二套管部，法兰部连接减速器输出件，第二套管部连接法兰部，且延伸至走线通道中；用于检测电机输出轴的转速的第一编码器，第一编码器的至少部分套设于电机输出轴；用于检测输出法兰的转速的第二编码器，第二编码器的至少部分套设于第二套管部。

如此，在第一方面，通过第一编码器和第二编码器的设置，可以实时采集电机输出轴和输出法兰的转速，即减速器和电机组件的转速，并对两者转速进行比较，从而对出现的偏差进行校准，达到闭环控制的目的，进而提高传送精度。

在第二方面，输出法兰的转速远小于电机输出轴，这样可减小处于第二套管部中的走线、气管等受到摩擦的几率，利于保护走线、气管等部件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的电动机模块的外形图；

图2为本申请实施例公开的一种电动机模块的内部结构图；

图3为本申请实施例公开的另一种电动机模块的内部结构图。

附图标记说明：

1-走线通道、

X-轴向、

11-第一安装壳、

111-安装环部、

12-第三安装壳、

121-安装凸部、122-第一套管部、

13-电机输出轴、

14-定子、

15-转子、

16-第一限位轴承、

21-减速器输入件、

22-减速器输出件、

23-传动组件、

231-基盘部、232-柔性齿套部、

24-第二限位轴承、

25-第二安装壳、

26-过渡轴承、

30-输出法兰、

310-法兰部、320-第二套管部、

40-第一编码器、

50-第二编码器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

相关技术中，电动机输出的动力通过减速器的减速，能够输出更大的扭转力，达到低速重载传输动力的目的。然后实际传送过程中，由于自身装配结构的影响，将导致力矩和转速出现波动，进而降低传送精度，为此，遂产生本申请技术方案，下面结合图1～图3进行阐述。

本申请公开一种电动机模块，包括：电动机组件、减速器、输出法兰30、第一编码器40和第二编码器50。电机组件用于提供动力，减速器用于输出扭矩，以驱动其他部件转动。

其中，电动机组件可以包括第一安装壳11，可转动地设于第一安装壳11中的电机输出轴13，以及设于第一安装壳11且用于驱动电机输出轴13转动的驱动件。具体来说，第一安装壳11的内部中空形成第一安装腔室，驱动件设置在第一安装腔室中，电机输出轴13的一部分位于第一安装腔室，另一部分伸出第一安装腔室外以供减速器连接。

对于驱动件的具体结构来说，驱动件可以包括设于第一安装腔室中的定子14、可转动地设于定子14中的转子15，转子15套接电机输出轴13，如此，电动机组件通电时，通过电磁感应，定子14可驱动电机输出轴13随转子15绕电动机模块的轴向X转动。

减速器可以包括依次连接的减速器输入件21、传动组件23和减速器输出件22，以及连接第一安装壳11的第二安装壳25，减速器输入件21、传动组件23和减速器输出件22均设于第二安装壳25中，减速器输入件21沿电动机模块的轴向X连接电机输出轴13。

比如减速器可以为谐波减速器，其中，减速器输出件22为内齿刚轮，内齿刚轮的内孔设置内啮合齿，且转动相连于第二安装壳25；传动组件23为外齿柔轮，外齿柔轮为易变形的薄壁结构，外齿柔轮的外周设置外啮合齿，且啮合于减速器输出件22(即内齿刚轮)；减速器输入件21为波形发生器，且穿设于传动组件23(即外齿柔轮)中；同时，为保证传动组件23(即外齿柔轮)和减速器输入件21(即波形发生器)之间的流畅转动，传动组件23(即外齿柔轮)和减速器输入件21(即波形发生器)之间设置过渡轴承26。

减速器输入件21(即波形发生器)通过螺栓拉结等方式轴接于电机输出轴13。电机输出轴13可驱动减速器输入件21(即波形发生器)转动，以带动传动组件23(即外齿柔轮)径向变形，以及通过传动组件23(即外齿柔轮)带动减速器输出件22(即内齿刚轮)绕轴向X转动，从而实现减速器输出扭矩。

电动机模块设有沿轴向X贯通减速器输入件21与电机输出轴13的走线通道1，以便穿设走线、气管等部件。输出法兰30用于连接外部部件，以实现电动机模块的扭矩传递。输出法兰30可以包括法兰部310和第二套管部320，法兰部310连接减速器输出件22(即内齿刚轮)，第二套管部320连接法兰部310，且延伸至走线通道1中。

第一编码器40用于检测电机输出轴13的转速，第一编码器40的至少部分套设于电机输出轴13；第二编码器50用于检测输出法兰30的转速，第二编码器50的至少部分套设于第二套管部320。

举例来说，设定传动比为50:1，电机组件的理论转动速度为3000r/min，则减速器的理论转动速度为60r/min；如果某时刻通过第一编码器40检测出的电机组件的瞬时转动速度为3000r/min，而通过第二编码器50检测出的减速器的瞬时转动速度为59.9r/min，则需要通过驱动器内部算法，计算减速器理论转速与实际转速的误差，重新调整电机转速，使减速器的瞬间转动速度调整到理论的60r/min；如果某时刻电机组件的瞬时转动速度为3000r/min，而减速器的瞬时转动速度只有40r/min，与理论转动速度差别过大，则驱动器内部算法将报错，并提示电机出线异常。

如此，在第一方面，通过第一编码器40和第二编码器50的设置，可以实时采集电机输出轴13和输出法兰30的转速，即减速器和电机组件的转速，并对两者转速进行比较，从而对出现的偏差进行校准，达到闭环控制的目的，进而提高传送精度。在第二方面，输出法兰30的转速远小于电机输出轴13，这样可减小处于第二套管部320中的走线、气管等受到摩擦的几率，利于保护走线、气管等部件。

可选地，电动机模块还可以包括：第三安装壳12，第三安装壳12连接第一安装壳11背离减速器的一侧。第一编码器40的磁环部分套设于电机输出轴13，所述第一编码器40的传感器部分设于第一安装壳11，且围绕所述电机输出轴13设置；第二编码器50的磁环部分套设于第二套管部320，第二编码器50的传感器部分设于第三安装壳12，且围绕所述第二套管部320设置。

如此，通过第三安装壳12的设置，可以与第一安装壳11相互配合，实现对第一编码器40和第二编码器50较为合理的安装布局，也能够实现对第一编码器40和第二编码器50的遮罩保护。

可选地，对于编码器的设置位置来说，诸如第二编码器50可以设置于走线通道1中，但是这样会挤压布局时在电动机模块径向的占用空间，为此，本申请设置第三安装壳12的内部中空形成连通走线通道1的第二安装腔室，第一编码器40和第二编码器50均设于第二安装腔室中。

具体来说，电机输出轴13的至少部分，第二套管部320的至少部分均伸入第二安装腔室中；第一安装壳11的底部为安装环部111，安装环部111位于第三安装壳12的开口位置。第一编码器40的磁环部分套设于电机输出轴13伸入第二安装腔室的一端；第一编码器40的传感器部分设于安装环部111朝向第二安装腔室的端面；第二编码器50的磁环部分套设于第二套管部320伸入第二安装腔室的一端；第二编码器50的传感器部分设置于第三安装壳12的底部，且与第一编码器40的传感器部分相互朝向设置。如此，编码器的安装集成在一起，便于进行整体安装布局，也能够减小对电机模块径向空间的占用程度。

可选地，第三安装壳12的底部设有环形的安装凸部121，安装凸部121与第一安装壳11相对设置，第二套管部320的至少部分伸入至安装凸部121中；第二编码器50的传感器部分设于安装凸部121，比如设置在安装凸部121朝向电机输出轴13的端面，或者套设在安装凸部121上。第二编码器50的传感器部分与第二套管部320背离法兰部310的端面沿远离所述电机输出轴13的方向依次设置。如此，第二编码器50的传感器部分的设置位置尽量远离第二套管部320的边缘，并向第二套管部320的中部靠拢，这样利于提高对第二套管部320的检测精度。

可选地，如图3所示，第三安装壳12可以设有穿设于第二套管部320中的第一套管部122。通过第一套管部122的设置，可以将走线、气管等部件与电机输出轴13、第二套管部320等转动部件间隔开，从而实现对走线、气管等部件的保护，进一步防止出现漏电漏气等异常。

可选地，传动组件23(即外齿柔轮)可以包括基盘部231和柔性齿套部232，基盘部231的至少部分位于第一安装壳11和第二安装壳25之间，通过连接螺栓、铆钉等紧固件依次穿设并连接第一安装壳11、基盘部231和第二安装壳25，以夹紧基盘部231，从而实现对传动组件23(即外齿柔轮)的位置固定。而柔性齿套部232则连接基盘部231，且柔性齿套部232朝电动机模块的轴向X延伸，柔性齿套部232位于减速器输入件21(即波形发生器)和减速器输出件22(即内齿刚轮)之间，且设有与减速器输出件22(即内齿刚轮)进行啮合的多个外啮合齿。

可选地，第二套管部320靠近法兰部310的一侧形成第二轴颈和第二轴肩，电动机模块还可以包括第二限位轴承24，第二限位轴承24套设于第二套管部320的第二轴颈，且位于第二套管部320的第二轴肩和减速器输入件21之间，以通过第二限位轴承24的限位作用，防止减速器输入件21、电机输出轴13沿轴向X的异常窜动。

可选地，电动机模块还可以包括第一限位轴承16；电机输出轴13远离减速器输入件21的一侧形成第一轴颈和第一轴肩。第一安装壳11的内壁上设有向自身中心轴线延伸而成的安装环部111，安装环部111的内表面设有第三轴肩。电机输出轴13的第一轴颈、第一限位轴承16和安装环部111由内而外依次套设，并且第一限位轴承16位于电机输出轴13的第一轴肩与安装环部111的第三轴肩之间。减速器输入件21的至少部分、电机输出轴13的至少部分被限位于第一限位轴承16和第二限位轴承24之间。以对减速器输入件21、电机输出轴13进行更好的限位，防止沿轴向X的窜动。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种电动机模块，其特征在于，包括：

电动机组件，包括第一安装壳(11)，可转动地设于所述第一安装壳(11)中的电机输出轴(13)，以及设于所述第一安装壳(11)且用于驱动所述电机输出轴(13)转动的驱动件；

减速器，包括依次连接的减速器输入件(21)、传动组件(23)和减速器输出件(22)，所述减速器输入件(21)连接所述电机输出轴(13)；所述电动机模块设有贯通所述减速器输入件(21)与所述电机输出轴(13)的走线通道(1)；

输出法兰(30)，包括法兰部(310)和第二套管部(320)，所述法兰部(310)连接所述减速器输出件(22)，所述第二套管部(320)连接所述法兰部(310)，且延伸至所述走线通道(1)中；

用于检测所述电机输出轴(13)的转速的第一编码器(40)，第一编码器(40)的至少部分套设于所述电机输出轴(13)；

用于检测所述输出法兰(30)的转速的第二编码器(50)，第二编码器(50)的至少部分套设于所述第二套管部(320)。

2.根据权利要求1所述的电动机模块，其特征在于，还包括：

第三安装壳(12)，连接所述第一安装壳(11)背离所述减速器的一侧；

所述第一编码器(40)的磁环部分套设于所述电机输出轴(13)，所述第一编码器(40)的传感器部分设于所述第一安装壳(11)，且围绕所述电机输出轴(13)设置；

所述第二编码器(50)的磁环部分套设于所述第二套管部(320)，所述第二编码器(50)的传感器部分设于所述第三安装壳(12)，且围绕所述第二套管部(320)设置。

3.根据权利要求2所述的电动机模块，其特征在于，所述第三安装壳(12)的内部中空形成第二安装腔室，

所述第一编码器(40)、所述第二编码器(50)均设于所述第二安装腔室中。

4.根据权利要求3所述的电动机模块，其特征在于，所述第三安装壳(12)的底部设有环形的安装凸部(121)，所述安装凸部(121)与所述第一安装壳(11)相对设置，所述第二套管部(320)的至少部分伸入至所述安装凸部(121)中；

所述第二编码器(50)的传感器部分设于所述安装凸部(121)，且与所述第二套管部(320)背离法兰部(310)的端面沿远离所述电机输出轴(13)的方向依次设置。

5.根据权利要求3所述的电动机模块，其特征在于，所述第三安装壳(12)设有穿设于所述第二套管部(320)中的第一套管部(122)。

6.根据权利要求1所述的电动机模块，其特征在于，所述第二套管部(320)形成第二轴颈和第二轴肩，

所述电动机模块还包括第二限位轴承(24)，所述第二限位轴承(24)套设于所述第二套管部(320)的第二轴颈，且位于所述第二套管部(320)的第二轴肩和所述减速器输入件(21)之间。

7.根据权利要求6所述的电动机模块，其特征在于，还包括第一限位轴承(16)；所述电机输出轴(13)上形成第一轴颈和第一轴肩；

所述第一安装壳(11)的内壁上设有向自身中心轴线延伸而成的安装环部(111)，所述安装环部(111)的内表面设有第三轴肩；

所述电机输出轴(13)的第一轴颈、所述第一限位轴承(16)和所述安装环部(111)由内而外依次套设，并且所述第一限位轴承(16)位于所述电机输出轴(13)的第一轴肩与所述安装环部(111)的第三轴肩之间；

所述减速器输入件(21)的至少部分、所述电机输出轴(13)的至少部分被限位于所述第一限位轴承(16)和所述第二限位轴承(24)之间。

8.根据权利要求1所述的电动机模块，其特征在于，所述减速器为谐波减速器，且还包括连接所述第一安装壳(11)的第二安装壳(25)；其中，所述减速器输出件(22)为内齿刚轮，且转动相连于所述第二安装壳(25)；所述传动组件(23)为外齿柔轮，且啮合于减速器输出件(22)；所述减速器输入件(21)为波形发生器，且穿设于所述传动组件(23)中；

所述波形发生器轴接于所述电机输出轴(13)，所述电机输出轴(13)可驱动所述波形发生器转动，以带动所述外齿柔轮径向变形，以及通过所述外齿柔轮带动所述内齿刚轮转动。

9.根据权利要求8所述的电动机模块，其特征在于，所述外齿柔轮包括基盘部(231)和柔性齿套部(232)，所述基盘部(231)的至少部分位于所述第一安装壳(11)和第二安装壳(25)之间，所述柔性齿套部(232)连接所述基盘部(231)，且朝所述电动机模块的轴向(X)延伸，所述柔性齿套部(232)位于所述波形发生器和所述内齿刚轮之间，且设有与所述内齿刚轮进行啮合的多个外啮合齿。