CN221081105U - 一种用于电机的轴电压消除结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电机的轴电压消除结构，所述电机包括：电机壳体、与电机壳体连接的定子、设于电机壳体上的转轴、与转轴连接的转子，所述轴电压消除结构包括：碳刷、空心螺栓和盖板壳体；所述碳刷的顶端与所述转轴的端面接触，底端设于所述空心螺栓的螺杆内；所述空心螺栓的头部连接盖板壳体，所述空心螺栓通过盖板壳体与电机壳体电连接；所述转子、转轴、碳刷、空心螺栓、盖板壳体、电机壳体、定子之间形成电气导通环路，所述电气导通环路用于消除轴电压。本实用新型能够消除定子和转子之间的轴电压。

Description

一种用于电机的轴电压消除结构

技术领域

本发明涉及一种用于电机的轴电压消除结构，属于电机技术领域。

背景技术

电机工作时会在电机定子和电机转子之间、电机转子和旋转轴之间形成电压差，统称轴电压。轴电压会导致经由转子、转轴、轴承和或齿轮、壳体和定子的电流环流，此电流会在轴承和或齿轮上形成烧蚀现象，从而造成轴承和或齿轮损坏。

现有设计中，在转轴的周面上增加电刷或导电毛刷，电刷、毛刷会随着使用时间发生损耗，存在更换麻烦、维护困难的问题。现有设计中，使用导电轴承等来消除轴电压，导电轴承结构复杂，维护困难。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于电机的轴电压消除结构，能够消除定子和转子之间的轴电压。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供了一种用于电机的轴电压消除结构，所述电机包括：电机壳体、与电机壳体连接的定子、设于电机壳体上的转轴、与转轴连接的转子，所述轴电压消除结构包括：碳刷、空心螺栓和盖板壳体；

所述碳刷的顶端与所述转轴的端面接触，底端设于所述空心螺栓的螺杆内；所述空心螺栓的头部连接盖板壳体，所述空心螺栓通过盖板壳体与电机壳体电连接；所述转子、转轴、碳刷、空心螺栓、盖板壳体、电机壳体、定子之间形成电气导通环路，所述电气导通环路用于消除轴电压。

可选地，所述碳刷的旋转中心轴线与所述转轴的旋转中心轴线重合，用于在保证碳刷与转轴电气导通的前提下减缓碳刷的磨损。

可选地，所述碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间设有导电引线，所述导电引线用于保证碳刷与空心螺栓之间的导电性。

可选地，所述碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间设有弹簧，所述弹簧用于在碳刷磨损消耗后将碳刷顶出，保持碳刷与转轴端面的接触。

可选地，所述空心螺栓的螺杆顶部设有限位结构，所述碳刷伸出限位结构，所述限位结构用于防止碳刷、导电引线和弹簧发生脱落时掉落进入盖板壳体。

可选地，所述定子与电机壳体之间设有第一绝缘层，以使定子与电机壳体之间电气绝缘，所述第一绝缘层用于降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流。

可选地，所述转子与转轴之间设有第二绝缘层，以使转子与转轴之间电气绝缘，所述第二绝缘层用于降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流。

可选地，所述碳刷设于所述转轴的动力输出端。

进一步地，所述转轴的另一端通过绝缘轴承固定在电机壳体上。

可选地，所述盖板壳体上设有通孔，所述空心螺栓的螺杆穿过所述通孔，所述空心螺栓的头部与盖板壳体的连接处设有密封圈。

可选地，所述盖板壳体内设有润滑油，所述润滑油用于为设于所述转轴的动力输出端上的齿轮提供润滑，所述通孔用于更换盖板壳体内的润滑油。

与现有技术相比，本实用新型实施例所提供的一种用于电机的轴电压消除结构所达到的有益效果包括：

本实用新型适用于包括电机壳体、与电机壳体连接的定子、设于电机壳体上的转轴、与转轴连接的转子的电机，轴电压消除结构包括：碳刷、空心螺栓和盖板壳体；碳刷的顶端与所述转轴的端面接触，底端设于所述空心螺栓的螺杆内；所述空心螺栓的头部连接盖板壳体，所述空心螺栓通过盖板壳体与电机壳体电连接；所述转子、转轴、碳刷、空心螺栓、盖板壳体、电机壳体、定子之间形成电气导通环路，所述电气导通环路用于消除轴电压；本实用新型通过设置与电机壳体相连接碳刷，使碳刷与电机转轴端面摩擦接触，消除定子和转子之间的电压差，消除轴电压；

本实用新型碳刷的底端设于空心螺栓的螺杆内，能够通过空心螺栓进行更换碳刷，具有维护性好的特点；

本实用新型定子与电机壳体之间设有第一绝缘层，能够降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流，能够降低轴电压；

本实用新型转子与转轴之间设有第二绝缘层，能够降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流，能够降低轴电压；

本实用新型盖板壳体上设有通孔，空心螺栓穿过通孔，通孔用于更换盖板壳体内的润滑油，便于更换动力输出端上齿轮组所用的润滑油。本实用新型便于实际操作时，更换齿轮组润滑油的同时，检查和更换碳刷。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种用于电机的轴电压消除结构的结构示意图。

图中：

1、电机壳体；2、定子；3、转轴；4、转子；5、碳刷；

6、空心螺栓，6-1、空心螺栓的头部，6-2、空心螺栓的螺杆；

7、盖板壳体；8、轴承；9、导电引线；10、弹簧；

11、限位结构；12、第一绝缘层；13、第二绝缘层；14、齿轮。

实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实施例中，一种用于电机的轴电压消除结构，用于包括电机壳体1、与电机壳体连接的定子2、设于电机壳体上的转轴3、与转轴3连接的转子4的电机。

如图1所示，轴电压消除结构包括碳刷5、空心螺栓6和盖板壳体7。碳刷的顶端与转轴接触，底端设于空心螺栓的螺杆6-2内。空心螺栓的头部6-1连接盖板壳体7，空心螺栓通过盖板壳体与电机壳体电连接。转子、转轴、碳刷、空心螺栓、盖板壳体、电机壳体、定子之间形成电气导通环路，电气导通环路用于消除轴电压。定子和转子之间的轴电压通过低电阻的电气导通环路环路产生电流得以消除，从而避免在轴承和齿轮上产生有害电流。

碳刷的旋转中心轴线与转轴的旋转中心轴线重合，在保证碳刷与转轴通电的前提下，能够减小碳刷与转轴的相对运动，从而减缓碳刷的磨损速度。进一步地，对转轴的端面进行光滑处理，使转轴旋转时，端面始终垂直于碳刷，减缓碳刷的磨损。

优选方案一：碳刷设于转轴的动力输出端，转轴的另一端通过绝缘的轴承8固定在电机壳体上。进一步地，转轴的动力输出端通过绝缘的轴承固定在电机壳体上。

优选方案二：碳刷设于转轴的两端，以提高流经碳刷的轴电流，进一步保护轴承和齿轮组。

碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间间隙配合，以便碳刷能够沿着螺栓内部前后移动，并设有导电引线9，用于保证碳刷与空心螺栓之间的导电性。碳刷优选采用不可转动的设计，剖面为具有销键的圆形、正方形、六角形等形状。

碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间设有弹簧10，弹簧用于在碳刷磨损消耗后将碳刷顶出，保持碳刷与转轴端面接触的接触。根据使用需求选择弹簧的弹性和长度，使碳刷以设定的压力顶在转轴的端面上。在本实施例中，要求碳刷从空心螺栓的螺杆中伸出的长度小于20毫米。

空心螺栓的螺杆顶部设有限位结构11，限位结构用于防止碳刷、导电引线和弹簧发生断裂时掉落进入盖板壳体，或者防止碳刷磨损殆尽从空心螺栓的螺杆内掉落进入盖板壳体。具体的，限位结构采用如图1所示的出口小于腔体的形式，或采用卡簧和堵头的方式。

空心螺栓的头部以及空心螺栓的螺杆圆周，设有螺纹结构，该螺纹结构设置为转轴正转时越转越紧的自锁螺纹结构，或弹性锁止螺纹结构，以防止转轴旋转造成该螺纹结构松动。空心螺栓的螺杆外部设有用于固定整个轴电压消除装置的螺纹。螺杆内部的螺纹和螺杆外部的螺纹采用两段式螺纹连接结构，以便更换其内部的碳刷。

定子与电机壳体之间设有第一绝缘层12，提高定子与电机壳体之间的电阻，使定子与电机壳体之间电气绝缘，降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流，降低轴电流。同时能够提高定子中各冲片之间的电阻，降低铁芯涡流。

转子与转轴之间设有第二绝缘层13，提高转子与转轴之间的电阻，使转子与转轴之间电气绝缘，降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流，降低轴电流。

在一般情况下，考虑生产成本，设置第一绝缘层能够降低轴电压甚至消除轴电压，满足使用工况，无需设置第二绝缘层。在轴承和/或齿轮极易受轴电压影响的情况下，在设置第一绝缘层的基础上，额外设置第二绝缘层，进一步降低轴电流。

优选地，第一绝缘层和第二绝缘层采用采用既绝缘又导热的材料，如绝缘橡胶塑料、树脂、陶瓷、金属氧化物、低导电性碳纤维等材料。

盖板壳体内设有润滑油，润滑油用于为设于转轴的动力输出端上的齿轮14提供润滑，如图1所示。盖板壳体上设有通孔，空心螺栓的螺杆穿过通孔，空心螺栓的头部与盖板壳体的连接处设有密封圈。

盖板壳体内设有润滑油，润滑油用于为设于转轴的动力输出端上的齿轮提供润滑，通孔用于更换盖板壳体内的润滑油。

更换润滑油时，拧开空心螺栓，无需另外开设换油口。更换碳刷时，拧开空心螺栓，能够通过空心螺栓进行更换碳刷，拆装简单，更换碳刷方便、便于维护。在本实施例中，更换润滑油时更换碳刷，只需拧开空心螺栓一次。碳刷上设有刻度线，便于在更换润滑油时检查碳刷的使用情况，指示是否需要更换碳刷。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述电机包括：电机壳体、与电机壳体连接的定子、设于电机壳体上的转轴、与转轴连接的转子，所述轴电压消除结构包括：碳刷、空心螺栓和盖板壳体；

所述碳刷的顶端与所述转轴的端面接触，底端设于所述空心螺栓的螺杆内；所述空心螺栓的头部连接盖板壳体，所述空心螺栓通过盖板壳体与电机壳体电连接；所述转子、转轴、碳刷、空心螺栓、盖板壳体、电机壳体、定子之间形成电气导通环路，所述电气导通环路用于消除轴电压。

2.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述碳刷的旋转中心轴线与所述转轴的旋转中心轴线重合，用于在保证碳刷与转轴电气导通的前提下减缓碳刷的磨损。

3.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间设有导电引线，所述导电引线用于保证碳刷与空心螺栓之间的导电性。

4.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述碳刷的底端与空心螺栓的螺杆之间设有弹簧，所述弹簧用于在碳刷磨损消耗后将碳刷顶出，保持碳刷与转轴端面的接触。

5.根据权利要求4所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述空心螺栓的螺杆顶部设有限位结构，所述限位结构用于防止碳刷、导电引线和弹簧发生脱落时掉落进入盖板壳体。

6.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述定子与电机壳体之间设有第一绝缘层，以使定子与电机壳体之间电气绝缘，所述第一绝缘层用于降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流。

7.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述转子与转轴之间设有第二绝缘层，以使转子与转轴之间电气绝缘，所述第二绝缘层用于降低经由定子、电机壳体、转轴和转子之间的环流。

8.根据权利要求1所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述碳刷设于所述转轴的动力输出端。

9.根据权利要求8所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述盖板壳体上设有通孔，所述空心螺栓的螺杆穿过所述通孔，所述空心螺栓的头部与盖板壳体的连接处设有密封圈。

10.根据权利要求9所述的用于电机的轴电压消除结构，其特征在于，所述盖板壳体内设有润滑油，所述润滑油用于为设于所述转轴的动力输出端上的齿轮提供润滑，所述通孔用于更换盖板壳体内的润滑油。