CN111130289A - 高效节能稀土永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效节能稀土永磁同步电机，涉及一种电机，其技术方案要点是：包括底座、机壳、转轴、轴承，轴承包括外圈、内圈，外圈背离底座的位置贯穿设有注油口，注油口上方的机壳内设有滑油腔、两个密封块，滑油腔内存有润滑油，密封块抵接并将注油口和滑油腔阻隔，密封块相互背离的一侧设有供其滑入的热熔空腔，热熔空腔内设有固化的热熔胶块，外圈的热量能传递至热熔胶块；滑油腔内设有指示件，指示件随滑油腔内的润滑油液位移动位置，指示件的端部伸出机壳外。本电机能自动向轴承内添加一次润滑油，防止轴承损坏和电机能耗增加，使电机始终保持较高的工作效率；润滑油自动注入后，人员能通过指示件方便地观察是否已经添加润滑油。

Description

高效节能稀土永磁同步电机

技术领域

本发明涉及一种电机，特别涉及一种稀土永磁同步电机。

背景技术

稀土永磁电机的工作原理与电励磁同步电机相同，区别在于前者是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。由于稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场，用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，还可做到体积小、重量轻。

现有申请公布号为CN104852541A的中国发明专利申请公开了一种泵用节能永磁电机，主要由机座、前端盖、后端盖、定子绕组、定子铁心、转轴、转子铁心、导条、稀土永磁体、风扇和接线盒组成，定子绕组内嵌在定子铁心的定子槽内，定子铁心固定在机座内，机座两端分别装设有前端盖和后端盖，在前端盖与后端盖之间的机座内装设有转子，转子位于定子铁心及定子绕组的内腔，并且转子与定子铁心及定子绕组留有一定间隙，转子包括转轴、转子铁心、导条和稀土永磁体，转轴为转子铁心的旋转轴，是用于安装转子铁心、并传递转矩和输出机械功率，转轴置于转子铁心的中心轴位置，并且转轴的两端分别延伸和穿越前端盖和后端盖的中心，在前端盖和后端盖的中心分别装设有轴承，转轴安放在轴承内，以保证转子能够带动转轴均匀旋转。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：轴承是电机中产生摩擦损耗和噪音的关键部位之一，当轴承经过长时间运行后，其内部的润滑条件恶化，轴承转动的摩擦力增加，轴承增加了电机的能耗；虽然向轴承添加润滑油能改善润滑，但人员难以对轴承添加润滑油的时机进行把控。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效节能稀土永磁同步电机，能自动向轴承内添加一次润滑油，且便于人员观察是否已经添加。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效节能稀土永磁同步电机，包括底座、机壳、设于机壳内的定子、转子，所述转子同轴固定有转轴，所述转轴和机壳通过设于两者间的轴承建立转动连接，所述轴承包括外圈、内圈，所述外圈背离底座的位置贯穿设有注油口，所述注油口上方的机壳内设有滑油腔、两个密封块，所述滑油腔内存有润滑油，两个所述密封块相互抵接并将注油口和滑油腔阻隔，所述密封块相互背离的一侧设有供其滑入的热熔空腔，所述热熔空腔内设有固化的热熔胶块，固化的热熔胶块阻止密封块滑入热熔空腔；

所述热熔胶块紧靠轴承，所述外圈的热量能传递至热熔胶块；所述热熔胶块的熔化温度为50~70℃，所述热熔胶块熔化后部分填充热熔空腔，所述滑油腔内的润滑油能经两个密封块间的缝隙进入注油口；

所述滑油腔内设有指示件，所述指示件随滑油腔内的润滑油液位移动位置，所述指示件的端部伸出机壳外。

通过上述技术方案，轴承内预先注有滑油，轴承内的滑油本身能使用较长时间。电机正常工作情况下，轴承处于良好的润滑条件下转动，轴承的热量不足以熔化热熔胶，润滑组件内的润滑油处于等待状态。当轴承经过长时间的工作，或因泄漏、工况较差导致内部的滑油减少时，轴承润滑不良，轴承转动的温度会显著升高。当外圈的温度升高到一定值时，外圈的热量传递至热熔胶块，并足以使热熔胶块熔化。热熔胶块熔化后，热熔胶块失去了对密封块的抵紧作用，密封块在接触面间产生分离。润滑油在自身重力的共同作用下，经两个密封块的间隙、穿过注油口进入轴承内，为轴承提供新的润滑，防止轴承损坏和电机能耗增加。

随着润滑油注入轴承内，指示件的高度位置也随之降低，指示杆露出机壳外的长度减少，人员经过时能直观地察觉到该现象，从而判断轴承是否经历过高温运转，也能判断润滑组件是否已动作失效。由于轴承内注入了足量的润滑油，则轴承能持续正常工作很长时间，足够人员检查时观察到该现象，进而抽时间对润滑组件进行复位。

优选的，所述机壳设有可拆装的润滑组件，所述滑油腔、指示标、热熔胶块、密封块、热熔空腔均位于润滑组件内；所述机壳设有供润滑组件安装的安装槽，所述外圈的外环壁形成安装槽的槽底，所述润滑组件朝向机壳内的端部设有导热壁，所述导热壁的形状与外圈的外环壁对应，所述导热壁抵紧于外圈。

通过上述技术方案，润滑组件可与机壳进行拆装，便于润滑组件的生产制造；且便于润滑油注入一次后，人员对其进行复位。

优选的，所述密封块、热熔空腔的形状顺应导热壁的形状弯曲形成圆弧形，所述导热壁和外圈之间设有导热硅脂层。

通过上述技术方案，导热硅脂多用于CPU散热，导热硅脂层本身具有较高的导热率，导热硅脂层能填补导热壁、外圈间的空气间隙，提高外圈向导热壁的导热能力。

优选的，所述密封块的周向外壁设有密封圈一，所述密封圈一在热熔空腔和滑油腔间建立滑动密封。

通过上述技术方案，密封圈一在热熔空腔和滑油腔间建立滑动密封，防止润滑油与热熔胶块接触产生影响。

优选的，所述指示件包括固定连接的指示板和指示杆，所述指示板通过下板面紧贴滑油腔内的润滑油上液面，所述指示板浮于润滑油，所述指示杆背离指示板的端部伸出机壳外。

通过上述技术方案，指示板浮于润滑油，指示板的高度随润滑油的高度进行移动，则指示杆也产生移动；人员通过指示杆露出机壳外的端部判断指示件是否发生动作。

优选的，所述指示板为活塞板，所述指示板通过设于外周壁的密封圈二与滑油腔的内壁建立滑动密封，所述活塞板背离润滑油的一侧设有弹簧，所述弹簧的弹力驱使活塞板压紧润滑油。

通过上述技术方案，弹簧能为润滑油进入轴承提供驱动力；通过设置活塞板和密封圈二，润滑油不易经指示板向外泄漏。弹簧与活塞板的组合，使本电机无需保持底座在下的安装方式，润滑油的自动注入也能可靠动作。

优选的，两个所述密封块相互正对的端面均设有导向面、密封面，所述密封块通过密封面抵紧密封，所述导向面位于密封面上方，两个所述导向面组合成向上扩口状，所述导向面接触滑油腔内的润滑油。

通过上述技术方案，当热熔胶块熔化后，润滑油在自身重力的共同作用下，润滑油能在导向面处产生驱使两个密封块分离的分力，使两个密封块能可靠分离。

优选的，所述指示件包括朝向注油口的封堵杆，所述封堵杆位于润滑油内且不与密封块接触；当润滑油进入注油口后，所述封堵杆***注油口并将注油口封闭。

通过上述技术方案，向轴承内注入润滑油后，指示件向下移动到止点，封堵杆***注油口内，防止轴承内的滑油经注油口甩回滑油腔内。

优选的，所述轴承还包括油封环，所述油封环位于外圈和内圈之间。

通过上述技术方案，由于油封环的阻挡，轴承内的滑油不易蒸发、外泄，轴承内的滑油本身能使用较长时间。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、本电机能自动向轴承内添加一次润滑油，防止轴承损坏和电机能耗增加；

2、润滑油自动注入后，人员能通过指示件方便地观察是否已经添加润滑油；

3、润滑组件可拆装，人员能方便地操作润滑组件复位，以进行下次使用。

附图说明

图1为实施例的高效节能稀土永磁同步电机的立体图；

图2为实施例的纵向剖视图；

图3为图2的B处放大图；

图4为实施例的机壳和润滑组件的***图；

图5为图1的A-A剖视图。

图中，1、机壳；10、底座；11、定子；12、转子；13、转轴；2、轴承；21、外圈；22、内圈；23、滚珠；24、油封环；211、注油口；3、润滑组件；14、安装槽；31、导热壁；311、导热硅脂层；32、滑油腔；33、密封块；34、润滑油；35、指示件；331、导向面；332、密封面；36、热熔空腔；333、密封圈一；361、热熔胶块；351、指示板；352、指示杆；353、密封圈二；354、弹簧；355、封堵杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种高效节能稀土永磁同步电机，包括底座10、机壳1、设于机壳1内的定子11、转子12，转子12同轴固定有转轴13。转轴13的端部伸出机壳1外，转轴13为电机的动力输出端。转轴13和机壳1通过设于两者间的轴承2建立转动连接。底座10用于安装固定电机，本电机安装时须使底座10位于机壳1下方。

参照图2和图3，轴承2包括外圈21、内圈22、滚珠23、油封环24，滚珠轴承的摩擦阻力较滚柱、滚针类轴承更低，油封环24在轴承2的两面分别设有一个，油封环24位于外圈21和内圈22之间，油封环24将滚珠23保护在内、并防止轴承2内的滑油外漏。外圈21背离底座10的位置设有注油口211，注油口211沿轴承2的径向贯穿外圈21，注油口211的位置避开滚珠23和油封环24。

参照图4和图5，本电机还包括润滑组件3，润滑组件3位于轴承2上方，润滑组件3为长条形，机壳1顶部设有供润滑组件3安装的安装槽14，安装槽14向下贯穿至轴承2的安装孔内，外圈21通过外环壁形成安装槽14的槽底，且注油口211正好位于安装槽14的槽底中心。润滑组件3通过螺栓与机壳1进行拆装，润滑组件3朝向机壳1内的端部设有导热壁31，导热壁31为内凹的圆弧形，导热壁31的形状与外圈21的外环壁对应，润滑组件3位于导热壁31处的材料为铝。当润滑组件3安装于安装槽14内时，导热壁31抵紧于外圈21的外环壁，且两者为面接触。导热壁31和外圈21的接触面间预先涂覆有导热硅脂层311，导热硅脂多用于CPU散热，导热硅脂层311能填补导热壁31、外圈21间的空气间隙，提高外圈21向导热壁31的导热能力。润滑组件3安装完成后不可随意拆装，润滑组件3每次从机壳1拆除后，需要重新涂覆导热硅脂层311。

润滑组件3内设有滑油腔32、两个密封块33，滑油腔32沿竖直方向贯穿润滑组件3，滑油腔32内存有润滑油34、指示件35。其中指示件35位于润滑油34上方，两个密封块33位于润滑油34下方、且位于滑油腔32的底部，两个密封块33相互正对的端面均设有导向面331、密封面332，导向面331、密封面332位于注油口211的正上方且靠近注油口211，密封块33通过两个密封面332抵紧密封，上方的润滑油34无法通过密封面332流至注油口211。导向面331位于密封面332上方，导向面331呈倾斜状，两个密封块33的导向面331组合成向上扩口状，导向面331接触滑油腔32内的润滑油34。

密封块33相互背离的一侧设有供其滑入的热熔空腔36，热熔空腔36开设于润滑组件3内，热熔空腔36的尺寸恰好能供密封块33滑动进入。密封块33的周向外壁设有密封圈一333，密封圈一333在热熔空腔36和滑油腔32间建立滑动密封。热熔空腔36内设有固化的热熔胶块361，热熔胶块361未充满热熔空腔36，固化的热熔胶块361阻止密封块33滑入热熔空腔36。热熔胶在处于液体状态时预先注入热熔空腔36，人员将密封块33***其安装位置后，拖动两个密封块33使密封面332相互抵紧，热熔胶凝固后即形成热熔胶块361。

密封块33、热熔空腔36的形状顺应导热壁31的形状弯曲形成圆弧形，热熔胶块361也紧靠轴承2，外圈21的热量能传递至热熔胶块361。热熔胶块361选用的型号为熔化温度为50~70℃，该温度高于轴承2正常运转的温度，但低于轴承2的失效温度，使用的热熔胶的具体型号根据所用的轴承2型号进行选择，使其温度能够对应。热熔胶块361熔化后部分填充热熔空腔36，滑油腔32内的润滑油34能经两个密封块33间的缝隙进入注油口211。

指示件35能随滑油腔32内的润滑油34液位移动位置。指示件35包括固定连接的指示板351和指示杆352，指示板351为活塞板，指示板351通过设于外周壁的密封圈二353与滑油腔32的内壁建立滑动密封，指示板351通过下板面紧贴滑油腔32内的润滑油34上液面。指示板351由轻质的塑料制成，指示板351浮于润滑油34。指示杆352的一端固定于指示板351的顶面中心，指示杆352的另一端向上延伸并伸出润滑组件3和机壳1外。活塞板背离润滑油34的一侧设有弹簧354，弹簧354套设于指示杆352外，弹簧354的弹力驱使活塞板压紧润滑油34。

指示件35包括朝向注油口211的封堵杆355，封堵杆355的长度延伸方向穿过注油口211，封堵杆355的直径与注油口211相同。当指示板351、密封块33间存有足量润滑油34时，封堵杆355位于润滑油34内且不与密封块33接触；当润滑油34进入注油口211后，指示板351的高度随润滑油34降低，封堵杆355进而***注油口211并将注油口211封闭。

本电机的工况如下：轴承2内预先注有滑油，由于油封环24的阻挡，轴承2内的滑油本身能使用较长时间。电机正常工作情况下，轴承2处于良好的润滑条件下转动，轴承2的热量不足以熔化热熔胶块361，润滑组件3内的润滑油34处于等待状态。

当轴承2经过长时间的工作，或因泄漏、工况较差导致内部的滑油减少时，轴承2润滑不良，轴承2转动的温度会显著升高。当外圈21的温度升高到一定值时，外圈21的热量传递至热熔胶块361，并足以使热熔胶块361熔化。热熔胶块361熔化后，热熔胶块361失去了对密封块33的抵紧作用，密封块33在密封面332间产生分离。润滑油34在自身重力、弹簧354弹力的共同作用下，润滑油34能在导向面331处产生驱使两个密封块33分离的分力，使两个密封面332能可靠分离。

然后润滑油34经两个密封块33的间隙、穿过注油口211进入轴承2内，为轴承2提供新的润滑。随着润滑油34注入轴承2内，指示件35的高度位置也随之降低，指示杆352露出机壳1外的长度减少，人员经过时能直观地察觉到该现象，从而判断轴承2是否经历过高温运转，也能判断润滑组件3是否已动作失效。由于轴承2内注入了足量的润滑油34，则轴承2能持续正常工作很长时间，足够人员检查时观察到该现象。指示件35向下移动到止点时，封堵杆355***注油口211内，防止轴承2内的滑油经注油口211甩回滑油腔32内。

人员观察到指示杆352的位置变化后，停止电机的运行，然后从机壳1内拆出润滑组件3，加热热熔胶块361使其重新熔化，人员拖动两个密封块33使密封面332相互抵紧，热熔胶凝固后即形成热熔胶块361。然后取出指示件35，在滑油腔32内注入新的润滑油34，装回指示件35，然后在机壳1内回装润滑组件3，则润滑组件3已经复位完毕并等待下次的自动使用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效节能稀土永磁同步电机，包括底座(10)、机壳(1)、设于机壳(1)内的定子(11)、转子(12)，所述转子(12)同轴固定有转轴(13)，所述转轴(13)和机壳(1)通过设于两者间的轴承(2)建立转动连接，所述轴承(2)包括外圈(21)、内圈(22)，其特征是：所述外圈(21)背离底座(10)的位置贯穿设有注油口(211)，所述注油口(211)上方的机壳(1)内设有滑油腔(32)、两个密封块(33)，所述滑油腔(32)内存有润滑油(34)，两个所述密封块(33)相互抵接并将注油口(211)和滑油腔(32)阻隔，所述密封块(33)相互背离的一侧设有供其滑入的热熔空腔(36)，所述热熔空腔(36)内设有固化的热熔胶块(361)，固化的热熔胶块(361)阻止密封块(33)滑入热熔空腔(36)；

所述热熔胶块(361)紧靠轴承(2)，所述外圈(21)的热量能传递至热熔胶块(361)；所述热熔胶块(361)的熔化温度为50~70℃，所述热熔胶块(361)熔化后部分填充热熔空腔(36)，所述滑油腔(32)内的润滑油(34)能经两个密封块(33)间的缝隙进入注油口(211)；

所述滑油腔(32)内设有指示件(35)，所述指示件(35)随滑油腔(32)内的润滑油(34)液位移动位置，所述指示件(35)的端部伸出机壳(1)外。

2.根据权利要求1所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述机壳(1)设有可拆装的润滑组件(3)，所述滑油腔(32)、指示标、热熔胶块(361)、密封块(33)、热熔空腔(36)均位于润滑组件(3)内；所述机壳(1)设有供润滑组件(3)安装的安装槽(14)，所述外圈(21)的外环壁形成安装槽(14)的槽底，所述润滑组件(3)朝向机壳(1)内的端部设有导热壁(31)，所述导热壁(31)的形状与外圈(21)的外环壁对应，所述导热壁(31)抵紧于外圈(21)。

3.根据权利要求2所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述密封块(33)、热熔空腔(36)的形状顺应导热壁(31)的形状弯曲形成圆弧形，所述导热壁(31)和外圈(21)之间设有导热硅脂层(311)。

4.根据权利要求1所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述密封块(33)的周向外壁设有密封圈一(333)，所述密封圈一(333)在热熔空腔(36)和滑油腔(32)间建立滑动密封。

5.根据权利要求1所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述指示件(35)包括固定连接的指示板(351)和指示杆(352)，所述指示板(351)通过下板面紧贴滑油腔(32)内的润滑油(34)上液面，所述指示板(351)浮于润滑油(34)，所述指示杆(352)背离指示板(351)的端部伸出机壳(1)外。

6.根据权利要求5所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述指示板(351)为活塞板，所述指示板(351)通过设于外周壁的密封圈二(353)与滑油腔(32)的内壁建立滑动密封，所述活塞板背离润滑油(34)的一侧设有弹簧(354)，所述弹簧(354)的弹力驱使活塞板压紧润滑油(34)。

7.根据权利要求1所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：两个所述密封块(33)相互正对的端面均设有导向面(331)、密封面(332)，所述密封块(33)通过密封面(332)抵紧密封，所述导向面(331)位于密封面(332)上方，两个所述导向面(331)组合成向上扩口状，所述导向面(331)接触滑油腔(32)内的润滑油(34)。

8.根据权利要求7所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述指示件(35)包括朝向注油口(211)的封堵杆(355)，所述封堵杆(355)位于润滑油(34)内且不与密封块(33)接触；当润滑油(34)进入注油口(211)后，所述封堵杆(355)***注油口(211)并将注油口(211)封闭。

9.根据权利要求1所述的高效节能稀土永磁同步电机，其特征是：所述轴承(2)还包括油封环(24)，所述油封环(24)位于外圈(21)和内圈(22)之间。

Images