CN111600418B - 一种串励电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种串励电机，包括本体；本体底部固连有安装座，本体内设有转子，转子的转轴两端延伸至本体外部；本体后部的转轴固连有风扇，本体上与风扇对应位置风扇罩；本体前部设有端盖，端盖中央设有轴承座，轴承座内镶嵌有与转轴间隙配合的轴套；轴套内壁开设有环形槽，环形槽内设有一对半圆形的石墨瓦，石墨瓦外周开设有一组固定槽，固定槽内设有环形的弹性环，弹性环外径略大于环形槽内径；转轴贯穿两片石墨瓦中部并与石墨瓦转动连接；本发明通过弹性环锁紧石墨瓦减少转轴圆跳动，增加转轴润滑效率。

Description

一种串励电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体的说是一种串励电机。
背景技术
单相串励电动机俗称串励电机或通用电机，因电枢绕组和励磁绕组串联在一起工作而得名。单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。
单相串励电机是一种已经应用非常广泛的电机，它的优点是由于它转速高、起动力矩大、体积小、重量轻、不容易堵转、适用电压范围很广，可以用调压的方法来调速，简单且易于实现。
现有技术中也出现了一些关于串励电机的技术方案，如申请号为2014102435544的一项中国专利公开了一种串励电机，包括机壳、刷架组件和定子组件，刷架组件包括碳刷、刷管、刷架、后盖和弹簧，刷管用刷架固定于机壳上，刷管外设有后盖，碳刷通过弹簧卡设在刷管内，后盖为折弯长铜片；定子组件包括定子骨架、定子铁芯、定子线包、骨架插片和定子绝缘纸，定子骨架与定子铁芯连接，定子铁芯上缠有定子线包，定子骨架上设有骨架插片，定子线包与定子铁芯之间设有定子绝缘纸，骨架插片***刷架内槽，并与后盖连接，骨架插片为金属导电骨架插片。采用上述技术方案制成了一种可以提高电机稳定性，电机批量生产的质量一致性并可以作为未来大批量自动化生产的串励电机，骨架插片可以保持电机稳定，提高了电机质量的一致性；但现有串励电机体积较小，转速较高，造成电机转轴润滑困难，采用普通深沟球轴承难以适应高转速小尺寸的转动部位，同时轴承润滑困难；若采用轴套滑动作为轴承时，轴套磨损之后转轴转动间隙增加，进而使得转轴转动时圆跳动增加，增加转轴和转子的振动；增加电机的磨损，降低电机的使用寿命。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有串励电机体积较小，转速较高，造成电机转轴润滑困难，采用普通深沟球轴承难以适应高转速小尺寸的转动部位，同时轴承润滑困难；若采用轴套滑动作为轴承时，轴套磨损之后转轴转动间隙增加，进而使得转轴转动时圆跳动增加，增加转轴和转子的振动；增加电机的磨损，降低电机的使用寿命的问题，本发明提出的一种串励电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种串励电机，包括本体；所述本体底部固连有安装座，本体内设有转子，转子的转轴两端延伸至本体外部；所述本体后部的转轴固连有风扇，本体上与风扇对应位置设置有风扇罩；所述本体前部设有端盖，端盖中央设有轴承座，轴承座内镶嵌有与转轴间隙配合的轴套；所述轴套内壁开设有环形槽，环形槽内设有一对半圆形的石墨瓦，石墨瓦外周开设有一组固定槽，固定槽内设有环形的弹性环，弹性环外径略大于环形槽内径；所述转轴贯穿两片石墨瓦中部并与石墨瓦转动连接；通过弹性环锁紧石墨瓦减少转轴圆跳动，增加转轴润滑效率；由于串励电机体积较小，转速较高，造成电机转轴润滑困难，采用普通深沟球轴承难以适应高转速小尺寸的转动部位，同时轴承润滑困难；若采用轴套滑动作为轴承时，轴套磨损之后转轴转动间隙增加，进而使得转轴转动时圆跳动增加，增加转轴和转子的振动；增加电机的磨损，降低电机的使用寿命，此时通过两个半圆形的石墨瓦嵌入环形槽中，使得石墨瓦形成轴瓦对转轴进行支撑，同时由于石墨具有自润滑作用，石墨瓦磨损之后产生的石墨粉填充入转轴和石墨瓦之间的间隙之后也能增加转轴润滑的均匀性；进一步实现高速转动的转轴拥有良好的润滑效率，同时通过弹性环锁紧石墨瓦，保证石墨瓦与转轴的充分接触，进一步减少转轴磨损，配合弹性环外径略大于环形槽内径，使得弹性环内周锁紧石墨瓦，外周抵住环形槽，进而吸收转轴转动时产生的振动，进一步保证电机高效工作。
优选的，所述石墨瓦内壁开设有一组螺旋形的通槽，通过通槽排出部分石墨粉，减少本体内部污染短路；通过通槽储存一部分石墨瓦上磨损产生的石墨粉，同时利用转轴转动带动转轴外周靠近转轴处的空气流动，进而形成螺旋形气流，螺旋形气流通过通槽时，将部分多余的石墨粉排出本体外部，进而减少石墨粉进入本体内部污染定子，同时减少石墨粉粘附在导线连接处引发的短路，保证电机正常安全运行。
优选的，所述通槽中部沿石墨瓦轴向布置的楔形槽，通过楔形槽储存石墨粉，进一步增加转轴的润滑效率；通过楔形槽储存一部分石墨粉，避免通槽中的石墨粉被全部排出，进而增加石墨粉在石墨瓦内周的分布均匀性，使得一部分石墨粉经转轴的带动下重新经楔形槽进入转轴与石墨瓦之间的间隙，增加了石墨粉的重复润滑效果，进一步延长转轴的润滑时间。
优选的，所述石墨瓦内壁镶嵌有一组耐磨材料制成的多孔的支撑环，通过支撑环降低石墨瓦的磨损速度，同时储存石墨粉，进一步延长转轴的润滑时间；通过支撑环延缓石墨瓦的磨损速度，同时对转轴进行定位和支撑，减少转轴由于自身以及与之固连的转子的重力作用造成石墨瓦的偏心磨损，增加石墨瓦磨损的均匀性，进而保证转轴与电机的同轴度，保证电机高效运行，同时由于支撑环为多孔材料制成，使得支撑环可以吸收并储存一部分石墨粉，进一步增加了转轴润滑效率，延长电机使用寿命。
优选的，所述支撑环一侧的石墨瓦内周开设有截面为三角形的存储槽；所述转轴靠近风扇罩的一端开设有一号孔，位于端盖内侧部位的转轴上开设有二号孔，二号孔沿转轴直径方向布置且一号孔连通；通过风扇向一号孔鼓气，使得本体内空气产生正压，进一步减少石墨粉污染本体内部；通过存储槽进一步减少石墨粉的流失，增加石墨粉的重复利用率，进而延长转轴的有效润滑时间；由于转轴靠近风扇罩的一端开设有一号孔，使得转轴带动风扇旋转时，一部分空气充入一号孔中，进而经二号孔充入本体内部，使得本体内部空气保持一定的正压，进而进一步减少石墨粉通过通槽进入本体内，减少石墨粉引起的短路故障，进一步保证电机正常工作。
优选的，所述一号孔底部开设有三号孔，三号孔贯穿转轴；所述三号孔直径小于一号孔，二号孔内固连有滤布；通过滤布减少灰尘进入本体，同时降低二号孔的进风量，保证转轴正常润滑；通过一号孔底部开设有三号孔，三号孔贯穿转轴，进而增加转轴的通风冷却效果，降低转轴温度，进而减少转轴与轴套的摩擦温度过高引起的烧结粘连，保证电机正常运行，同时通过滤布过滤流经二号孔的空气，进一步减少本体内遭受的污染，滤布还可以降低二号孔的通风量，进而防止由于本体内大量充气，进而引起通槽内的石墨粉过快流失，进而保证石墨粉的再次润滑利用率，延长转轴的润滑时间；通过三号孔直径小于一号孔，增加一号孔内的空气压力，进而保证二号孔的进风效率，防止二号孔中抽吸本体内的空气。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种串励电机，通过两个半圆形的石墨瓦嵌入环形槽中，使得石墨瓦形成轴瓦对转轴进行支撑，同时由于石墨具有自润滑作用，石墨瓦磨损之后产生的石墨粉填充入转轴和石墨瓦之间的间隙之后也能增加转轴润滑的均匀性；进一步实现高速转动的转轴拥有良好的润滑效率，同时通过弹性环锁紧石墨瓦，保证石墨瓦与转轴的充分接触，进一步减少转轴磨损，配合弹性环外径略大于环形槽内径，使得弹性环内周锁紧石墨瓦，外周抵住环形槽，进而吸收转轴转动时产生的振动，进一步保证电机高效工作。
2.本发明所述的一种串励电机，通过支撑环延缓石墨瓦的磨损速度，同时对转轴进行定位和支撑，减少转轴由于自身以及与之固连的转子的重力作用造成石墨瓦的偏心磨损，增加石墨瓦磨损的均匀性，进而保证转轴与电机的同轴度，保证电机高效运行，同时由于支撑环为多孔材料制成，使得支撑环可以吸收并储存一部分石墨粉，进一步增加了转轴润滑效率，延长电机使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中端盖的局部剖视图；
图3是图2中A处局部放大图；
图4是本发明中转轴的剖视图；
图中：本体1、安装座11、转轴2、风扇罩12、端盖13、轴承座14、轴套15、环形槽3、石墨瓦31、固定槽32、弹性环33、通槽34、楔形槽35、支撑环36、存储槽37、一号孔21、二号孔22、三号孔23、滤布24。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种串励电机，包括本体1；所述本体1底部固连有安装座11，本体1内设有转子，转子的转轴2两端延伸至本体1外部；所述本体1后部的转轴2固连有风扇，本体1上与风扇对应位置设置有风扇罩12；所述本体1前部设有端盖13，端盖13中央设有轴承座14，轴承座14内镶嵌有与转轴2间隙配合的轴套15；所述轴套15内壁开设有环形槽3，环形槽3内设有一对半圆形的石墨瓦31，石墨瓦31外周开设有一组固定槽32，固定槽32内设有环形的弹性环33，弹性环33外径略大于环形槽3内径；所述转轴2贯穿两片石墨瓦31中部并与石墨瓦31转动连接；通过弹性环33锁紧石墨瓦31减少转轴2圆跳动，增加转轴2润滑效率；由于串励电机体积较小，转速较高，造成电机转轴2润滑困难，采用普通深沟球轴承难以适应高转速小尺寸的转动部位，同时轴承润滑困难；若采用轴套15滑动作为轴承时，轴套15磨损之后转轴2转动间隙增加，进而使得转轴2转动时圆跳动增加，增加转轴2和转子的振动；增加电机的磨损，降低电机的使用寿命，此时通过两个半圆形的石墨瓦31嵌入环形槽3中，使得石墨瓦31形成轴瓦对转轴2进行支撑，同时由于石墨具有自润滑作用，石墨瓦31磨损之后产生的石墨粉填充入转轴2和石墨瓦31之间的间隙之后也能增加转轴2润滑的均匀性；进一步实现高速转动的转轴2拥有良好的润滑效率，同时通过弹性环33锁紧石墨瓦31，保证石墨瓦31与转轴2的充分接触，进一步减少转轴2磨损，配合弹性环33外径略大于环形槽3内径，使得弹性环33内周锁紧石墨瓦31，外周抵住环形槽3，进而吸收转轴2转动时产生的振动，进一步保证电机高效工作。
作为本发明的一种实施方式，所述石墨瓦31内壁开设有一组螺旋形的通槽34，通过通槽34排出部分石墨粉，减少本体1内部污染短路；通过通槽34储存一部分石墨瓦31上磨损产生的石墨粉，同时利用转轴2转动带动转轴2外周靠近转轴2处的空气流动，进而形成螺旋形气流，螺旋形气流通过通槽34时，将部分多余的石墨粉排出本体1外部，进而减少石墨粉进入本体1内部污染定子，同时减少石墨粉粘附在导线连接处引发的短路，保证电机正常安全运行。
作为本发明的一种实施方式，所述通槽34中部沿石墨瓦31轴向布置的楔形槽35，通过楔形槽35储存石墨粉，进一步增加转轴2的润滑效率；通过楔形槽35储存一部分石墨粉，避免通槽34中的石墨粉被全部排出，进而增加石墨粉在石墨瓦31内周的分布均匀性，使得一部分石墨粉经转轴2的带动下重新经楔形槽35进入转轴2与石墨瓦31之间的间隙，增加了石墨粉的重复润滑效果，进一步延长转轴2的润滑时间。
作为本发明的一种实施方式，所述石墨瓦31内壁镶嵌有一组耐磨材料制成的多孔的支撑环36，通过支撑环36降低石墨瓦31的磨损速度，同时储存石墨粉，进一步延长转轴2的润滑时间；通过支撑环36延缓石墨瓦31的磨损速度，同时对转轴2进行定位和支撑，减少转轴2由于自身以及与之固连的转子的重力作用造成石墨瓦31的偏心磨损，增加石墨瓦31磨损的均匀性，进而保证转轴2与电机的同轴度，保证电机高效运行，同时由于支撑环36为多孔材料制成，使得支撑环36可以吸收并储存一部分石墨粉，进一步增加了转轴2润滑效率，延长电机使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述支撑环36一侧的石墨瓦31内周开设有截面为三角形的存储槽37；所述转轴2靠近风扇罩12的一端开设有一号孔21，位于端盖13内侧部位的转轴2上开设有二号孔22，二号孔22沿转轴2直径方向布置且一号孔21连通；通过风扇向一号孔21鼓气，使得本体1内空气产生正压，进一步减少石墨粉污染本体1内部；通过存储槽37进一步减少石墨粉的流失，增加石墨粉的重复利用率，进而延长转轴2的有效润滑时间；由于转轴2靠近风扇罩12的一端开设有一号孔21，使得转轴2带动风扇旋转时，一部分空气充入一号孔21中，进而经二号孔22充入本体1内部，使得本体1内部空气保持一定的正压，进而进一步减少石墨粉通过通槽34进入本体1内，减少石墨粉引起的短路故障，进一步保证电机正常工作。
作为本发明的一种实施方式，所述一号孔21底部开设有三号孔23，三号孔23贯穿转轴2；所述三号孔23直径小于一号孔21，二号孔22内固连有滤布24；通过滤布24减少灰尘进入本体1，同时降低二号孔22的进风量，保证转轴2正常润滑；通过一号孔21底部开设有三号孔23，三号孔23贯穿转轴2，进而增加转轴2的通风冷却效果，降低转轴2温度，进而减少转轴2与轴套15的摩擦温度过高引起的烧结粘连，保证电机正常运行，同时通过滤布24过滤流经二号孔22的空气，进一步减少本体1内遭受的污染，滤布24还可以降低二号孔22的通风量，进而防止由于本体1内大量充气，进而引起通槽34内的石墨粉过快流失，进而保证石墨粉的再次润滑利用率，延长转轴2的润滑时间；通过三号孔23直径小于一号孔21，增加一号孔21内的空气压力，进而保证二号孔22的进风效率，防止二号孔22中抽吸本体1内的空气。
工作时，由于串励电机体积较小，转速较高，造成电机转轴2润滑困难，采用普通深沟球轴承难以适应高转速小尺寸的转动部位，同时轴承润滑困难；若采用轴套15滑动作为轴承时，轴套15磨损之后转轴2转动间隙增加，进而使得转轴2转动时圆跳动增加，增加转轴2和转子的振动；增加电机的磨损，降低电机的使用寿命，此时通过两个半圆形的石墨瓦31嵌入环形槽3中，使得石墨瓦31形成轴瓦对转轴2进行支撑，同时由于石墨具有自润滑作用，石墨瓦31磨损之后产生的石墨粉填充入转轴2和石墨瓦31之间的间隙之后也能增加转轴2润滑的均匀性；进一步实现高速转动的转轴2拥有良好的润滑效率，同时通过弹性环33锁紧石墨瓦31，保证石墨瓦31与转轴2的充分接触，进一步减少转轴2磨损，配合弹性环33外径略大于环形槽3内径，使得弹性环33内周锁紧石墨瓦31，外周抵住环形槽3，进而吸收转轴2转动时产生的振动，进一步保证电机高效工作；通过通槽34储存一部分石墨瓦31上磨损产生的石墨粉，同时利用转轴2转动带动转轴2外周靠近转轴2处的空气流动，进而形成螺旋形气流，螺旋形气流通过通槽34时，将部分多余的石墨粉排出本体1外部，进而减少石墨粉进入本体1内部污染定子，同时减少石墨粉粘附在导线连接处引发的短路，保证电机正常安全运行；通过楔形槽35储存一部分石墨粉，避免通槽34中的石墨粉被全部排出，进而增加石墨粉在石墨瓦31内周的分布均匀性，使得一部分石墨粉经转轴2的带动下重新经楔形槽35进入转轴2与石墨瓦31之间的间隙，增加了石墨粉的重复润滑效果，进一步延长转轴2的润滑时间；通过支撑环36延缓石墨瓦31的磨损速度，同时对转轴2进行定位和支撑，减少转轴2由于自身以及与之固连的转子的重力作用造成石墨瓦31的偏心磨损，增加石墨瓦31磨损的均匀性，进而保证转轴2与电机的同轴度，保证电机高效运行，同时由于支撑环36为多孔材料制成，使得支撑环36可以吸收并储存一部分石墨粉，进一步增加了转轴2润滑效率，延长电机使用寿命；通过存储槽37进一步减少石墨粉的流失，增加石墨粉的重复利用率，进而延长转轴2的有效润滑时间；由于转轴2靠近风扇罩12的一端开设有一号孔21，使得转轴2带动风扇旋转时，一部分空气充入一号孔21中，进而经二号孔22充入本体1内部，使得本体1内部空气保持一定的正压，进而进一步减少石墨粉通过通槽34进入本体1内，减少石墨粉引起的短路故障，进一步保证电机正常工作；通过一号孔21底部开设有三号孔23，三号孔23贯穿转轴2，进而增加转轴2的通风冷却效果，降低转轴2温度，进而减少转轴2与轴套15的摩擦温度过高引起的烧结粘连，保证电机正常运行，同时通过滤布24过滤流经二号孔22的空气，进一步减少本体1内遭受的污染，滤布24还可以降低二号孔22的通风量，进而防止由于本体1内大量充气，进而引起通槽34内的石墨粉过快流失，进而保证石墨粉的再次润滑利用率，延长转轴2的润滑时间；通过三号孔23直径小于一号孔21，增加一号孔21内的空气压力，进而保证二号孔22的进风效率，防止二号孔22中抽吸本体1内的空气。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种串励电机，其特征在于：包括本体(1)；所述本体(1)底部固连有安装座(11)，本体(1)内设有转子，转子的转轴(2)两端延伸至本体(1)外部；所述本体(1)后部的转轴(2)固连有风扇，本体(1)上与风扇对应位置设置有风扇罩(12)；所述本体(1)前部设有端盖(13)，端盖(13)中央设有轴承座(14)，轴承座(14)内镶嵌有与转轴(2)间隙配合的轴套(15)；所述轴套(15)内壁开设有环形槽(3)，环形槽(3)内设有一对半圆形的石墨瓦(31)，石墨瓦(31)外周开设有一组固定槽(32)，固定槽(32)内设有环形的弹性环(33)，弹性环(33)外径略大于环形槽(3)内径；所述转轴(2)贯穿两片石墨瓦(31)中部并与石墨瓦(31)转动连接；通过弹性环(33)锁紧石墨瓦(31)减少转轴(2)圆跳动，增加转轴(2)润滑效率；
所述石墨瓦(31)内壁开设有一组螺旋形的通槽(34)，通过通槽(34)排出部分石墨粉，减少本体(1)内部污染短路。
2.根据权利要求1所述的一种串励电机，其特征在于：所述通槽(34)中部沿石墨瓦(31)轴向布置的楔形槽(35)，通过楔形槽(35)储存石墨粉，进一步增加转轴(2)的润滑效率。
3.根据权利要求2所述的一种串励电机，其特征在于：所述石墨瓦(31)内壁镶嵌有一组耐磨材料制成的多孔的支撑环(36)，通过支撑环(36)降低石墨瓦(31)的磨损速度，同时储存石墨粉，进一步延长转轴(2)的润滑时间。
4.根据权利要求3所述的一种串励电机，其特征在于：所述支撑环(36)一侧的石墨瓦(31)内周开设有截面为三角形的存储槽(37)；所述转轴(2)靠近风扇罩(12)的一端开设有一号孔(21)，位于端盖(13)内侧部位的转轴(2)上开设有二号孔(22)，二号孔(22)沿转轴(2)直径方向布置且一号孔(21)连通；通过风扇向一号孔(21)鼓气，使得本体(1)内空气产生正压，进一步减少石墨粉污染本体(1)内部。
5.根据权利要求4所述的一种串励电机，其特征在于：所述一号孔(21)底部开设有三号孔(23)，三号孔(23)贯穿转轴(2)；所述三号孔(23)直径小于一号孔(21)，二号孔(22)内固连有滤布(24)；通过滤布(24)减少灰尘进入本体(1)，同时降低二号孔(22)的进风量，保证转轴(2)正常润滑。
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