CN105337443B - 适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，包括外壳、右端盖、左端盖、转轴、定子、转子磁钢和轴承组，右端盖与安装基础固定连接，外壳的右端与右端盖固定连接，外壳的左端与左端盖固定连接，转轴设置在外壳的内部，并通过轴承组与外壳可转动连接，定子与外壳的内表面固定连接，转子磁钢与转轴的外表面固定连接。本发明通过采用固定‑游动的支承方式，以实现对温度所带来的变形的补偿，也保证了力矩电机转子和定子之间的间隙不发生变化，使得力矩电机的转轴在任意方向加速度环境下能够正常转动。

Description

适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机

技术领域

本发明涉及一种力矩电机，尤其涉及一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机。

背景技术

目前，常用的力矩电机绝大多数均是针对地面环境下所设计的，在高g值加速度环境下，其结构强度和刚度往往无法满足要求，特别是支承刚度的不足直接使得力矩电机转子和定子之间的间隙无法控制在理想范围内，从而无法保证力矩电机在高g值加速度环境下任然能够正常使用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，包括外壳、右端盖、左端盖、转轴、定子、转子磁钢和轴承组，所述右端盖与所述外壳固定连接，所述外壳的右端与所述右端盖固定连接，所述外壳的左端与所述左端盖固定连接，所述转轴设置在所述外壳的内部，并通过所述轴承组与所述外壳可转动连接，所述定子与所述外壳的内表面固定连接，所述转子磁钢与所述转轴的外表面固定连接。

进一步，所述力矩电机还包括用于固定所述轴承组的左压环和右压环，所述轴承组包括交叉滚子轴承Ⅰ和交叉滚子轴承Ⅱ，所述左压环包括左外压环和左内压环，所述右压环包括右外压环和右内压环，所述交叉滚子轴承Ⅰ的外圈通过间隙配合安装在所述左端盖内侧，并通过所述左外压环进行轴向定位，所述交叉滚子轴承Ⅰ的内圈通过过盈配合与所述转轴固定连接，所述交叉滚子轴承Ⅱ的外圈通过间隙配合安装在所述右端盖内侧，并通过所述右外压环进行轴向定位，所述交叉滚子轴承Ⅱ的内圈通过过盈配合与所述转轴固定连接。

具体地，所述左外压环通过螺钉与所述左端盖固定连接，所述左内压环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述右外压环通过螺钉与所述右端盖固定连接，所述右内压环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述交叉滚子轴承Ⅰ位于所述左外压环、所述左内压环、所述左端盖和所述转轴组成的环形腔内，所述交叉滚子轴承Ⅱ位于所述右外压环、所述右内压环、所述右端盖和所述转轴组成的环形腔内。

优选地，所述左端盖、所述右端盖与所述外壳之间均通过止口配合，所述左端盖、所述右端盖、所述外壳、所述左外压环、所述左内压环、所述右外压环、所述右内压环、所述交叉滚子轴承Ⅰ和所述交叉滚子轴承Ⅱ的中轴线均重合。

优选地，所述转子磁钢通过粘接与所述转轴的外表面固定连接，所述定子通过粘接与所述外壳的内表面固定连接，所述转子磁钢和所述定子的中轴线均与所述转轴的中轴线重合。

进一步，所述力矩电机还包括编码器、编码器支架、编码器安装环、集流环、集流环挡环和集流环安装环，所述编码器支架通过螺钉与所述外壳固定连接，所述编码器安装环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述编码器的转子通过胀套安装在所述编码器安装环上，所述编码器的定子通过螺钉与所述编码器支架固定连接，所述集流环安装环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述集流环的转子通过螺钉与所述集流环安装环固定连接，所述集流环挡环通过螺钉与所述编码器支架固定连接，所述集流环的定子与所述集流环挡环通过将其在圆周方向上定位的销钉连接。

具体地，所述转轴为空心轴，所述集流环安装在所述转轴内，所述集流环挡环、所述编码器安装环、所述集流环安装环从外至内依次设置，所述编码器支架设置在所述编码器安装环的圆周外，所述编码器安装环和所述集流环安装环均通过止口配合与所述转轴同心设置。

优选地，所述左端盖和所述转轴、所述右端盖和所述转轴、所述右端盖和所述外壳之间均通过螺钉固定连接。

具体地，所述外壳的外表面上设置有多个沿其圆周分布的加强筋结构。

本发明的有益效果在于：

本发明一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机通过一对交叉滚子轴承轴承进行转动支承，并与力矩电机的外壳连接在一起，轴承采用固定-游动的支承方式，以实现对温度所带来的变形的补偿，交叉滚子轴承具有旋转精度高、体积小、承载力大，能够同时承受各方向载荷的特点，在提高传动轴系支承刚度的同时，满足轻量化设计的要求，也保证了力矩电机转子和定子之间的间隙不发生变化，使得力矩电机的转轴在任意方向加速度环境下能够正常转动。

附图说明

图1是本发明所述一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，包括外壳2、右端盖1、左端盖3、转轴13、定子15、转子磁钢14和轴承组，轴承组包括交叉滚子轴承Ⅰ5和交叉滚子轴承Ⅱ17，右端盖1通过螺钉与外壳2固定连接，外壳2的右端通过螺钉与右端盖1固定连接，外壳2的左端通过螺钉与左端盖3固定连接，转轴13设置在外壳2的内部，转子磁钢14通过粘接与转轴13的外表面固定连接，定子15通过粘接与外壳2的内表面固定连接，交叉滚子轴承Ⅰ5的外圈通过间隙配合安装在左端盖3内侧，并通过左外压环12进行轴向定位，交叉滚子轴承Ⅰ5的内圈通过过盈配合与转轴13固定连接，交叉滚子轴承Ⅱ17的外圈通过间隙配合安装在右端盖1内侧，并通过右外压环16进行轴向定位，交叉滚子轴承Ⅱ17的内圈通过过盈配合与转轴13固定连接，左外压环12通过螺钉与左端盖3固定连接，左内压环11通过螺钉与转轴13固定连接，右外压环16通过螺钉与右端盖1固定连接，右内压环18通过螺钉与转轴13固定连接。

力矩电机还包括编码器6、编码器支架4、编码器安装环7、集流环8、集流环挡环10和集流环安装环9，编码器支架4通过螺钉与外壳2固定连接，编码器安装环7通过螺钉与转轴13固定连接，编码器6的转子通过胀套安装在编码器安装环7上，编码器6的定子通过螺钉与编码器支架4固定连接，集流环安装环9通过螺钉与转轴13固定连接，集流环8的转子通过螺钉与集流环安装环9固定连接，集流环挡环10通过螺钉与编码器支架4固定连接，集流环8的定子与集流环挡环10通过将其在圆周方向上定位的销钉连接。

左端盖3、右端盖1、外壳2、左外压环12、左内压环11、右外压环16、右内压环18、交叉滚子轴承Ⅰ5、交叉滚子轴承Ⅱ17、转子磁钢14、定子15的中轴线均、、编码器安装环7、集流环安装环9和转轴13的中轴线均重合。

力矩电机的转轴13通过一对交叉滚子轴承轴承进行转动支承，并与力矩电机的外壳2连接在一起，轴承采用固定-游动的支承方式，以实现对温度所带来的变形的补偿，力矩电机外壳2为圆周分布加强筋结构，不仅增加了力矩电机的支承刚度，同时增加了散热面积。通过以上设计，实现力矩电机在任意方向高g值加速度环境下正常工作。

力矩电机的传动轴系采用固定-游动的轴承组支承方式，不仅能够满足支承的作用，同时能够补偿温度变化所带来的轴向变形，轴承选用交叉滚子轴承，交叉滚子轴承具有旋转精度高、体积小、承载力大，能够同时承受各方向载荷的特点，在提高传动轴系支承刚度的同时，满足轻量化设计的要求，也保证了力矩电机转子和定子15之间的间隙不发生变化，使得力矩电机的转轴13在任意方向加速度环境下能够正常转动，编码器6安装力矩电机的尾部，能够对力矩电机的角度位置进行实时的反馈，力矩电机的输出转轴13为空心轴结构，在满足强度和刚度要求的同时，有效地降低了力矩电机的整体质量，此外，集流环8可以沉入空心轴内部进行安装，进一步降低了力矩电机的整体体积。集流环8可以将外部的电缆传递到力矩电机所驱动的旋转设备上去。力矩电机外壳2为圆周分布加强筋结构，不仅增加了力矩电机的支承刚度，同时增加了散热面积。从而较为可靠、有效地实现力矩电机在任意方向加速度环境下的正常工作。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，包括外壳、右端盖、左端盖、转轴、定子和转子磁钢，其特征在于：还包括轴承组，编码器、编码器支架、编码器安装环、集流环、集流环挡环和集流环安装环，所述右端盖与所述外壳固定连接，所述外壳的右端与所述右端盖固定连接，所述外壳的左端与所述左端盖固定连接，所述转轴设置在所述外壳的内部，并通过所述轴承组与所述外壳可转动连接，所述定子与所述外壳的内表面固定连接，所述转子磁钢与所述转轴的外表面固定连接，所述编码器支架通过螺钉与所述外壳固定连接，所述编码器安装环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述编码器的转子通过胀套安装在所述编码器安装环上，所述编码器的定子通过螺钉与所述编码器支架固定连接，所述集流环安装环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述集流环的转子通过螺钉与所述集流环安装环固定连接，所述集流环挡环通过螺钉与所述编码器支架固定连接，所述集流环的定子与所述集流环挡环通过将其在圆周方向上定位的销钉连接。

2.根据权利要求1所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：还包括用于固定所述轴承组的左压环和右压环，所述轴承组包括交叉滚子轴承Ⅰ和交叉滚子轴承Ⅱ，所述左压环包括左外压环和左内压环，所述右压环包括右外压环和右内压环，所述交叉滚子轴承Ⅰ的外圈通过间隙配合安装在所述左端盖内侧，并通过所述左外压环进行轴向定位，所述交叉滚子轴承Ⅰ的内圈通过过盈配合与所述转轴固定连接，所述交叉滚子轴承Ⅱ的外圈通过间隙配合安装在所述右端盖内侧，并通过所述右外压环进行轴向定位，所述交叉滚子轴承Ⅱ的内圈通过过盈配合与所述转轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述左外压环通过螺钉与所述左端盖固定连接，所述左内压环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述右外压环通过螺钉与所述右端盖固定连接，所述右内压环通过螺钉与所述转轴固定连接，所述交叉滚子轴承Ⅰ位于所述左外压环、所述左内压环、所述左端盖和所述转轴组成的环形腔内，所述交叉滚子轴承Ⅱ位于所述右外压环、所述右内压环、所述右端盖和所述转轴组成的环形腔内。

4.根据权利要求3所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述左端盖、所述右端盖与所述外壳之间均通过止口配合，所述左端盖、所述右端盖、所述外壳、所述左外压环、所述左内压环、所述右外压环、所述右内压环、所述交叉滚子轴承Ⅰ和所述交叉滚子轴承Ⅱ的中轴线均重合。

5.根据权利要求4所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述转子磁钢通过粘接与所述转轴的外表面固定连接，所述定子通过粘接与所述外壳的内表面固定连接，所述转子磁钢和所述定子的中轴线均与所述转轴的中轴线重合。

6.根据权利要求1所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述转轴为空心轴，所述集流环安装在所述转轴内，所述集流环挡环、所述编码器安装环、所述集流环安装环从外至内依次设置，所述编码器支架设置在所述编码器安装环的圆周外，所述编码器安装环和所述集流环安装环均通过止口配合与所述转轴同心设置。

7.根据权利要求1所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述左端盖和所述转轴、所述右端盖和所述转轴、所述右端盖和所述外壳之间均通过螺钉固定连接。

8.根据权利要求1所述的适用于任意方向高g值加速度环境的力矩电机，其特征在于：所述外壳的外表面上设置有多个沿其圆周分布的加强筋结构。