CN108880094A - 一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构 - Google Patents

一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构 Download PDF

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Abstract

一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，涉及机电作动器领域；包括电机轴、制动器转子、导向键、制动器定子、制动器定子安装座、轴承端盖、旋转变压器定子、旋转变压器转子和角接触球轴承；旋转变压器转子包裹在电机轴的输出端的外壁；旋转变压器定子包裹在旋转变压器转子的外壁上；轴承端盖固定安装在旋转变压器定子的外壁；角接触球轴承固定安装在电机轴的外壁；制动器转子固定安装在角接触球轴承的一端；制动器定子固定安装在制动器转子的外壁；制动器定子安装座套装在制动器定子的外壁；导向键固定安装在制动器定子安装座的外壁；本发明用于实现制动器和旋转变压器的安装，同时可承受双向轴向力。

Description

一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构
技术领域
本发明涉及一种机电作动器领域，特别是一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构。
背景技术
可移动外转子电机是双余度机电作动器的一种传动形式，以内转子电机作为主工作部分，外转子部分作为备份。当内转子电机或作动器出现故障时，外转子电机通过整体平移输出直线运动，向输出端提供推力。制动器是双余度机电作动器的锁止装置，用于控制电机的旋转运动。旋转变压器是电机转速传感器，用于反馈电机转速信号。
外转子电机由于定子在内侧，转子在外侧，制动器和旋转变压器的安装难以实现。
在现有结构设计中未涉及可移动制动器与旋转变压器的组合安装问题，不能满足具有双余度功能的内、外转子电机的信号采集与余度切换功能需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，实现制动器和旋转变压器的安装，同时可承受双向轴向力。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，包括电机轴、制动器转子、导向键、制动器定子、制动器定子安装座、轴承端盖、旋转变压器定子、旋转变压器转子和角接触球轴承；其中，电机轴水平放置；旋转变压器转子包裹在电机轴的输出端的外壁；旋转变压器定子包裹在旋转变压器转子的外壁上；轴承端盖固定安装在旋转变压器定子的外壁；角接触球轴承固定安装在电机轴的外壁，且角接触球轴承的轴向一端与轴承端盖的内侧面接触；制动器转子固定安装在角接触球轴承的一端，且制动器转子固定安装在电机轴中部的外壁上；制动器定子固定安装在制动器转子的外壁；制动器定子安装座套装在制动器定子的外壁；导向键固定安装在制动器定子安装座的外壁。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，所述制动器转子截面为T形结构，且制动器转子的竖直端面与制动器定子安装座为间隙配合。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，所述双闭环结构还包括制动器摩擦片；制动器摩擦片竖直固定安装在制动器定子和制动器转子之间。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，所述双闭环结构还包括旋转变压器定子压片；旋转变压器定子压片固定安装在轴承端盖轴向一端的侧壁上，且旋转变压器定子压片垂直伸入旋转变压器定子的侧壁。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，所述旋转变压器定子压片为扇形圆环结构，旋转变压器定子压片的厚度不小于0.5mm。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，所述导向键为固体自润滑材料。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，装配时，旋转变压器转子与角接触球轴承的同轴度公差等级不大于6级。
在上述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，装配时，制动器定子安装座与电机轴的装配精度不低于7级。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明中制动器定子座设有导向槽，可用于制动器的周向限位和电机的整体滑移。与旋转变压器配合使用，实现电气闭环；
(2)本发明中双列角接触球轴承布置在电机轴的端部，一方面用于支承电机轴，与电机轴内部轴承组合使用，实现双点支承，增加***刚度，另一方面可平衡电机轴的双向轴向力，实现机械闭环；
(3)本发明中轴承端盖具有双重功能，一方面用于限位角接触球轴承，另一方面用于固定旋转变压器。
附图说明
图1为本发明双闭环结构的组成图；
图2为本发明旋转变压器与制动器的安装图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本专利提出了一种适用于可移动外转子电机的机械闭环结构，该结构由制动器、旋转变压器、安装座、轴承端盖和角接触球轴承和导向键等组成。导向键与壳体滑槽配合，以实现制动器的周向固定和整体滑移，可用于普通的伺服电机，也可用于具有移动功能的外转子电机中。两列角接触球轴承面对面布置，一方面用于支承电机轴，增加电机***的整体刚度，另一方面可用于平衡双向轴向力。轴承盖一方面用于轴承限位，另一方面作为旋转变压器的固定板。
如图1所示为双闭环结构的组成图，由图可知，一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，包括电机轴1、制动器转子2、导向键3、制动器定子4、制动器定子安装座5、轴承端盖6、旋转变压器定子7、旋转变压器转子8和角接触球轴承9；其中，电机轴1水平放置；旋转变压器转子8包裹在电机轴1的输出端的外壁；旋转变压器定子7包裹在旋转变压器转子8的外壁上；轴承端盖6固定安装在旋转变压器定子7的外壁；角接触球轴承9固定安装在电机轴1的外壁，且角接触球轴承9的轴向一端与轴承端盖6的内侧面接触；双列角接触球轴承9面对面布置，内圈过盈装配在电机轴1端，外圈装配在定子安装座5的配合孔中，用轴承端盖6压紧，轴承内圈通过锁紧螺母沿轴向锁紧；轴承端盖6通过螺钉固定在制动器定子安装座5上。。制动器转子2固定安装在角接触球轴承9的一端，且制动器转子2固定安装在电机轴1中部的外壁上，通过轴肩定位；制动器转子2截面为T形结构，且制动器转子2的竖直端面与制动器定子安装座5为间隙配合。制动器定子4固定安装在制动器转子2的外壁；制动器定子安装座5套装在制动器定子4的外壁；导向键3固定安装在制动器定子安装座5的外壁，导向和周向限位；导向键3为固体自润滑材料。。
其中，双闭环结构还包括制动器摩擦片10；制动器摩擦片10竖直固定安装在制动器定子4和制动器转子2之间。
如图2所示为旋转变压器与制动器的安装图，由图可知，双闭环结构还包括旋转变压器定子压片11；旋转变压器定子压片11固定安装在轴承端盖6轴向一端的侧壁上，且旋转变压器定子压片11垂直伸入旋转变压器定子7的侧壁。旋转变压器定子压片11为扇形圆环结构，旋转变压器定子压片11的厚度不小于0.5mm。旋转变压器安装在电机轴1的末端，旋转变压器转子8通过锁紧螺母锁紧，旋转变压器定子7通过旋转变压器定子压片11压紧，用固定螺钉紧固在轴承端盖6上。
装配时，旋转变压器转子8与角接触球轴承9的同轴度公差等级不大于6级；制动器定子安装座5与电机轴1的装配精度不低于7级。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：包括电机轴(1)、制动器转子(2)、导向键(3)、制动器定子(4)、制动器定子安装座(5)、轴承端盖(6)、旋转变压器定子(7)、旋转变压器转子(8)和角接触球轴承(9)；其中，电机轴(1)水平放置；旋转变压器转子(8)包裹在电机轴(1)的输出端的外壁；旋转变压器定子(7)包裹在旋转变压器转子(8)的外壁上；轴承端盖(6)固定安装在旋转变压器定子(7)的外壁；角接触球轴承(9)固定安装在电机轴(1)的外壁，且角接触球轴承(9)的轴向一端与轴承端盖(6)的内侧面接触；制动器转子(2)固定安装在角接触球轴承(9)的一端，且制动器转子(2)固定安装在电机轴(1)中部的外壁上；制动器定子(4)固定安装在制动器转子(2)的外壁；制动器定子安装座(5)套装在制动器定子(4)的外壁；导向键(3)固定安装在制动器定子安装座(5)的外壁。
2.根据权利要求1所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：所述制动器转子(2)截面为T形结构，且制动器转子(2)的竖直端面与制动器定子安装座(5)为间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：所述双闭环结构还包括制动器摩擦片(10)；制动器摩擦片(10)竖直固定安装在制动器定子(4)和制动器转子(2)之间。
4.根据权利要求3所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：所述双闭环结构还包括旋转变压器定子压片(11)；旋转变压器定子压片(11)固定安装在轴承端盖(6)轴向一端的侧壁上，且旋转变压器定子压片(11)垂直伸入旋转变压器定子(7)的侧壁。
5.根据权利要求4所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：所述旋转变压器定子压片(11)为扇形圆环结构，旋转变压器定子压片(11)的厚度不小于0.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：所述导向键(3)为固体自润滑材料。
7.根据权利要求1所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：装配时，旋转变压器转子(8)与角接触球轴承(9)的同轴度公差等级不大于6级。
8.根据权利要求2所述的一种适用于可移动外转子电机的双闭环结构，其特征在于：装配时，制动器定子安装座(5)与电机轴(1)的装配精度不低于7级。
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