CN109301976A - 承载型永磁直驱行走驱动总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种承载型永磁直驱行走驱动总成，属于机电一体化控制技术领域，解决了传统外转子直驱电机散热性能差，无法适用于大功率重承载场景下的问题。主要包括散热支撑架、内侧支撑板、转轴、电机定子、磁圈以及轮毂。本发明结构设计简洁而巧妙，结构紧凑、体积小的同时还具备很强的散热性能；支撑能力强、承载能力强，大幅度提高产品的使用寿命；本发明集减速机驱动型电机和直驱型电机的优势于一体，能广泛应用于汽车电气行业、机械行业等各个领域，在机电一体化控制领域具有重要意义。

Description

承载型永磁直驱行走驱动总成

技术领域

本发明属于机电一体化控制技术领域，具体地说，尤其涉及一种结构紧凑、体积小、占用空间小、驱动总成具备优良散热性能以及较强的承载能力的双支撑式结构设计的承载型永磁直驱行走驱动总成。

背景技术

目前全球同类的驱动行走机构均采用电机外加减速机组合而成，电机有选用有刷电机和无刷电机的，均为内转子型，转速范围3000-10000rpm，减速器分立式和卧式二种，减速型式为行星减速和涡轮涡杆减速两种，由于齿轮的存在，在使用过程必须要进行定期的更换与维护。若采用直驱方式将大大减少这方面的维护及维护成本，并且采用高效地外转型低速大转矩电机设计已经成为直接驱动的发展方向。

两种驱动方式各有各的优势，传统的减速驱动结构设计复杂，占用空间大，随着科技的不断发展，产品的小型化要求越来越高，可见减速驱动型行走机构无法在小型化要求较高的技术领域得到广泛应用。

而直驱型行走机构恰恰相反，具有结构紧凑、体积小、占用面积小的优势。但由于外转子电机特点，定子的线圈绕组在其电机内部，电机在工作过程中产生的热量聚集在内部无法及时散出。申请人于2011年12月20日向国家知识产权局递交的专利申请号为201120540585.8、发明创造名称为电动叉车直驱电机的中国专利，在应用过程中就发现电机的高温偏高，存在长期高载荷连续工作状态下可靠性差，安全系数低的问题。所述传统直驱型行走机构在结构紧凑的同时也带来散热性能差、使用寿命短的问题，无法应用于大功率重承载场景下，比如大吨位叉车等等。只要设计好外转子电机的散热问题，直驱型电机也能完成重承载驱动，并且其可靠性与效率均超过传统减速驱动电机。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种结构紧凑、体积小、占用空间小、驱动总成具备优良散热性能以及较强的承载能力的双支撑式结构设计的承载型永磁直驱行走驱动总成。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种承载型永磁直驱行走驱动总成，包括双支撑机构，所述双支撑机构包括散热支撑架、与所述散热支撑架固定连接的内侧支撑板，所述散热支撑架与所述内侧支撑板之间设有与所述内侧支撑板轴承连接的转轴，所述转轴与绕有线圈的电机定子轴承连接，所述电机定子与所述散热支撑架固定连接，所述转轴还固定连接有轮毂，所述轮毂的内侧固定设置有与所述线圈配合的磁圈。

优选地，所述线圈紧邻的内侧插接有与散热支撑架固定连接的定子支架，所述定子支架与散热支撑架构成了散热通路。

优选地，所述散热支撑架外表面设有若干散热翅片。

优选地，所述定子支架、所述散热支撑架均为铝合金材质。

优选地，所述定子支架的内侧设置有用于增加强度的定子支架内衬，所述定子支架内衬与转轴通过轴承连接。

优选地，所述转轴包括主轴以及与所述主轴固定连接的内侧小支撑轴，所述主轴经轴承Ⅰ与所述电机定子轴承连接，所述内侧小支撑轴经轴承Ⅱ支承在所述内侧支撑板上。

优选地，所述轮毂包括包胶轮支撑架，包胶轮支撑架外圈设有与之固定连接的包胶轮。

优选地，所述轮毂的内侧设置有内侧端盖，所述内侧端盖的周边与所述磁圈固定连接，所述内侧端盖还位于所述主轴与所述内侧小支撑轴之间，且所述内侧端盖与所述主轴、所述轮毂、所述内侧小支撑轴固定连接。

优选地，所述磁圈包括磁铁固定架，磁铁设置在磁铁固定架内，所述磁铁固定架与所述散热支撑架贴合的端面设置有用于防尘的密封圈。

优选地，所述电机还设有起刹车功能的液压钳盘式制动器，所述液压钳盘式制动器的刹车盘经刹车盘连接柱与轮毂固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明散热支撑架即作为散热结构又作为支撑结构，散热支撑架与内侧支撑板相配合构成双支撑式结构设计，结构强度高，支撑能力强；

本发明通过散热支撑架、定子支架构成的散热通路，将电机内部的热量有效传输到外界环境，简洁巧妙的结构设计，使得发明同时具备结构紧凑、体积小、散热性强的功能；

高散热性能、强支撑能力决定了本发明具备很强的承载能力，散热的及时，大幅度提高产品的使用寿命；本发明集减速机驱动型电机和直驱型电机的优势于一体，高效高可靠性免维护长期发挥它的作用，有效解决了传统电机无法既满足重承载能力又满足体积小的问题,同时解决了传统减速机长期维护和低效的问题，能广泛应用于工业自动化AGV物流运输、汽车电气机械仓储等各行各业及各个领域，本发明将在机电一体化控制领域具有很重要的意义。

附图说明

图1是本发明剖面结构示意图；

图2是本发明结构示意图一；

图3是本发明结构示意图二。

图中：1.轴承Ⅱ；2.散热支撑架；3.内侧支撑板；4.磁铁固定架；5.内侧端盖；6.散热翅片；7.主轴；8.内侧小支撑轴；9.轴承Ⅰ；10.定子支架；11.定子支架内衬；12.包胶轮支撑架；13.包胶轮；14.刹车盘；15.刹车盘连接柱；16.液压钳盘式制动器；17.分泵；18.制动钳；19.线圈支架；20.线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种承载型永磁直驱行走驱动总成，包括双支撑机构，所述双支撑机构包括散热支撑架2、与所述散热支撑架2固定连接的内侧支撑板3，所述散热支撑架2与所述内侧支撑板3之间设有与所述内侧支撑板3轴承连接的转轴，所述转轴与绕有线圈20的电机定子轴承连接，所述电机定子与所述散热支撑架2固定连接，所述转轴还固定连接有轮毂，所述轮毂的内侧固定设置有与所述线圈20配合的磁圈。

优选地，所述线圈20紧邻的内侧插接有与散热支撑架2固定连接的定子支架10，所述定子支架10与散热支撑架2构成了散热通路。

优选地，所述散热支撑架2外表面设有若干散热翅片6。

优选地，所述定子支架10、所述散热支撑架2均为铝合金材质。

优选地，所述定子支架10的内侧设置有用于增加强度的定子支架内衬11，所述定子支架内衬11与转轴通过轴承连接。

优选地，所述转轴包括主轴7以及与所述主轴7固定连接的内侧小支撑轴8，所述主轴7经轴承Ⅰ9与所述电机定子轴承连接，所述内侧小支撑轴8经轴承Ⅱ1支承在所述内侧支撑板3上。

优选地，所述轮毂包括包胶轮支撑架12，包胶轮支撑架12外圈设有与之固定连接的包胶轮13。

优选地，所述轮毂的内侧设置有内侧端盖5，所述内侧端盖5的周边与所述磁圈固定连接，所述内侧端盖5还位于所述主轴7与所述内侧小支撑轴8之间，且所述内侧端盖5与所述主轴7、所述轮毂、所述内侧小支撑轴8固定连接。

优选地，所述磁圈包括磁铁固定架4，磁铁设置在磁铁固定架4内，所述磁铁固定架4与所述散热支撑架2贴合的端面设置有用于防尘的密封圈。

优选地，所述电机还设有起刹车功能的液压钳盘式制动器16，所述液压钳盘式制动器16的刹车盘14经刹车盘连接柱15与轮毂固定连接。

实施例1：

本实施例包括双支撑机构，双支撑机构包括散热支撑架2、与散热支撑架2固定连接的内侧支撑板3，散热支撑架2与内侧支撑板3之间设有与内侧支撑板3轴承连接的转轴，转轴与绕有线圈20的电机定子轴承连接，电机定子与散热支撑架2固定连接，转轴还固定连接有轮毂，轮毂的内侧固定设置有与线圈20配合的磁圈。本实施例工作原理与传统直驱电机工作原理一样，线圈20得电后磁圈、转轴转动，与磁圈固定的轮毂也就跟随转动。本实施例散热支撑架即作为散热结构又作为支撑结构，散热支撑架与内侧支撑板相配合构成双支撑式结构设计，结构强度高，支撑能力强。

实施例2：

本实施例包括双支撑机构，双支撑机构包括散热支撑架2、与散热支撑架2固定连接的内侧支撑板3，散热支撑架2与内侧支撑板3之间设有与内侧支撑板3轴承连接的转轴，转轴与绕有线圈20的电机定子轴承连接，电机定子与散热支撑架2固定连接，转轴还固定连接有轮毂，轮毂的内侧固定设置有与线圈20配合的磁圈。本实施例线圈20紧邻的内侧插接有与散热支撑架2固定连接的定子支架10，定子支架10与散热支撑架2构成了散热通路。转轴包括主轴7以及与主轴7固定连接的内侧小支撑轴8，主轴7经轴承Ⅰ9与电机定子轴承连接，内侧小支撑轴8经轴承Ⅱ1支承在内侧支撑板3上。轮毂包括包胶轮支撑架12，包胶轮支撑架12外圈设有与之固定连接的包胶轮13。轮毂的内侧设置有内侧端盖5，内侧端盖5的周边与磁圈固定连接，内侧端盖5还位于主轴7与内侧小支撑轴8之间，且内侧端盖5与主轴7、轮毂的包胶轮支撑架12、内侧小支撑轴8采用螺栓固定连接。磁圈包括磁铁固定架4，磁铁设置在磁铁固定架4内，磁铁固定架4与散热支撑架2贴合的端面设置有用于防尘的密封圈。

当然线圈20是支承在线圈支架19上的，定子支架10固定在线圈支架19的内侧。也就是说电机定子包括线圈20、线圈支架19，定子支架10固定在线圈支架19内侧，并且定子支架10与散热支撑架2固定连接，构成散热通路。此散热通路能有效将线圈20产生的热量及时传输到外界环境。

定子支架10可以直接通过轴承Ⅰ9与转轴连接，定子支架10过盈配合在线圈支架19与轴承Ⅰ9之间。也可以在定子支架10与轴承Ⅰ9之间设置增加强度的定子支架内衬11，定子支架内衬11过盈配合在定子支架10与轴承Ⅰ9之间。

本实施例在轮毂的内侧设置有内侧端盖5，内侧端盖5的周边与磁圈固定连接，内侧端盖5还位于主轴7与内侧小支撑轴8之间，且内侧端盖5与主轴7、轮毂、内侧小支撑轴8固定连接。内侧端盖5的设计主要起到增强强度作用，增强整个结构设计的稳定性。

本实施例定子支架10、散热支撑架2均为铝合金材质，散热支撑架2外表面设有若干散热翅片6。铝合金材质、散热翅片6的设计进一步提高散热通路的散热性能。

本实施例散热支撑架即作为散热结构又作为支撑结构，散热支撑架与内侧支撑板相配合构成双支撑式结构设计，结构强度高，支撑能力强；

本实施例通过散热支撑架、定子支架构成的散热通路，将电机内部的热量有效传输到外界环境，简洁巧妙的结构设计，使得实施例同时具备结构紧凑、体积小、散热性强的功能；

高散热性能、强支撑能力决定了本发明具备很强的承载能力，散热的及时，大幅度提高产品的使用寿命；本发明集减速机驱动型电机和直驱型电机的优势于一体，高效高可靠性免维护长期发挥它的作用，有效解决了传统电机无法既满足重承载能力又满足体积小的问题,同时解决了传统减速机长期维护和低效的问题，能广泛应用于工业自动化AGV物流运输、汽车电气机械仓储等各行各业及各个领域，本发明将在机电一体化控制领域具有很重要的意义。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上具备刹车功能，刹车结构采用的是液压钳盘式制动器16。液压钳盘式制动器16为现有技术，其由液压控制，主要零部件有刹车盘14、分泵17、制动钳18、油管等等，刹车盘14经刹车盘连接柱15与轮毂的包胶轮支撑架12固定连接，随轮毂转动。分泵17固定在内侧支撑板3上，制动钳18上的两个摩擦片分别安装在刹车盘14的两侧。刹车时，制动钳18夹紧刹车盘4，产生阻止刹车盘转动的摩擦力矩，实现制动。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：包括双支撑机构，所述双支撑机构包括散热支撑架、与所述散热支撑架固定连接的内侧支撑板，所述散热支撑架与所述内侧支撑板之间设有与所述内侧支撑板轴承连接的转轴，所述转轴与绕有线圈的电机定子轴承连接，所述电机定子与所述散热支撑架固定连接，所述转轴还固定连接有轮毂，所述轮毂的内侧固定设置有与所述线圈配合的磁圈。

2.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述线圈紧邻的内侧插接有与散热支撑架固定连接的定子支架，所述定子支架与散热支撑架构成了散热通路。

3.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述散热支撑架外表面设有若干散热翅片。

4.根据权利要求2所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述定子支架、所述散热支撑架均为铝合金材质。

5.根据权利要求2所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述定子支架的内侧设置有用于增加强度的定子支架内衬，所述定子支架内衬与转轴通过轴承连接。

6.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述转轴包括主轴以及与所述主轴固定连接的内侧小支撑轴，所述主轴经轴承Ⅰ与所述电机定子轴承连接，所述内侧小支撑轴经轴承Ⅱ支承在所述内侧支撑板上。

7.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述轮毂包括包胶轮支撑架，包胶轮支撑架外圈设有与之固定连接的包胶轮。

8.根据权利要求6所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述轮毂的内侧设置有内侧端盖，所述内侧端盖的周边与所述磁圈固定连接，所述内侧端盖还位于所述主轴与所述内侧小支撑轴之间，且所述内侧端盖与所述主轴、所述轮毂、所述内侧小支撑轴固定连接。

9.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述磁圈包括磁铁固定架，磁铁设置在磁铁固定架内，所述磁铁固定架与所述散热支撑架贴合的端面设置有用于防尘的密封圈。

10.根据权利要求1所述的承载型永磁直驱行走驱动总成，其特征在于：所述电机还设有起刹车功能的液压钳盘式制动器，所述液压钳盘式制动器的刹车盘经刹车盘连接柱与轮毂固定连接。