CN116207901B - 一种风冷永磁电机、工作方法及减速机组 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种风冷永磁电机、工作方法及减速机组，通过壳体，驱动装置，所述驱动装置设置在所述壳体内，并且驱动装置伸出所述壳体；碳刷装置，所述碳刷装置设置在所述壳体内，所述碳刷装置适于与驱动装置持续接触以向所述驱动装置供电，以驱动所述驱动装置转动，实现了碳刷装置持续与驱动装置接触，确保碳刷与换向器之间持续接触防止碳刷与换向器之间接触不良，并且可以确保碳刷与线缆之间的连接紧密避免在碳刷磨损的过程中导致碳刷与线缆脱落。

Description

一种风冷永磁电机、工作方法及减速机组
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种风冷永磁电机、工作方法及减速机组。
背景技术
减速机组采用的永磁电机在工作的过程中换向器会与碳刷一直接触，将碳刷磨损，碳刷在持续磨损的过程中会磨损过度，磨损过度的碳刷会出现碳刷与换向器接触不良的情况，导致碳刷与换向器之间形成火花，导致永磁电机存在危险。随着碳刷在寿命线以下继续使用的过程中，由于线缆的限制容易导致线缆与碳刷脱离，导致永磁电机无法使用；在碳刷使用过度时会导致碳刷与换向器之间形成火花，对永磁电机造成损害。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的风冷永磁电机、工作方法及减速机组。
发明内容
本发明的目的是提供一种风冷永磁电机、工作方法及减速机组。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种风冷永磁电机，包括：
壳体，
驱动装置，所述驱动装置设置在所述壳体内，并且驱动装置伸出所述壳体；
碳刷装置，所述碳刷装置设置在所述壳体内，所述碳刷装置适于与驱动装置持续接触以向所述驱动装置供电，以驱动所述驱动装置转动。
进一步，所述壳体的外壁上沿壳体的长度设置有若干风道。
进一步，所述驱动装置包括：定子、转子和转轴；
所述转轴沿所述壳体的长度方向穿设在所述壳体内，并且所述转轴的一端伸出所述壳体；
所述转子沿所述转轴的外壁周向设置在所述转轴的外壁上，并且所述转子设置在所述壳体内；
所述定子设置在所述壳体的内壁上，并且所述定子围绕所述转子设置。
进一步，所述驱动装置还包括：一对轴承；
所述轴承套设在所述转轴上，并且所述轴承设置在壳体的内端面上。
进一步，所述碳刷装置包括：碳刷架、换向器和一对碳刷组件；
所述碳刷架设置在所述壳体的内壁上；
所述换向器套设在所述转轴上；
所述碳刷组件设置在所述碳刷架上，所述碳刷组件相对设置；
所述碳刷组件与所述换向器接触。
进一步，所述碳刷架上开设有与碳刷组件适配的凹槽；
所述凹槽的一对相对的内壁上设置有顶块，所述顶块上设置有斜面，该斜面由凹槽的底面向顶面方向倾斜，并逐渐靠近凹槽的中心线所在方向。
进一步，所述碳刷组件包括：刷握和碳刷；
所述刷握设置在所述凹槽内，所述刷握的底面开设有通孔；
所述刷握的底面与所述凹槽的内底面之间通过弹簧连接；
所述碳刷设置在所述刷握中，所述碳刷从刷握的敞口伸出刷握伸向换向器；
所述碳刷的上端面与换向器的外壁适配，并与换向器的外壁接触；
所述碳刷的底面连接有线缆，线缆通过所述通孔伸出所述刷握。
进一步，所述碳刷组件还包括：与顶块对应的夹块；
所述夹块设置在所述刷握的侧壁上方，并且所述夹块设置在凹槽的内壁与碳刷之间；
所述夹块上设置有斜面，所述夹块的斜面与所述顶块的斜面适配；
所述顶块的底面设置有连接板，所述连接板从刷握的内壁与碳刷的侧壁之间伸入所述刷握内；
所述连接板与所述连接板宽度方向上刷握的内壁铰接；
所述连接板上连接有夹板，所述夹板位于碳刷的底面与刷握的内底面之间，并且所述夹板向碳刷底面方向倾斜。
进一步，所述夹板倾斜向碳刷底面的侧边上开设有弧形槽。
第二方面，本发明还提供一种上述风冷永磁电机的工作方法，包括：
通过碳刷装置驱动驱动装置转动。
第三方面，本发明还提供一种减速机组，包括：
风冷永磁电机和减速齿轮组；
所述风冷永磁电机与所述减速齿轮组连接。
进一步，所述风冷永磁电机适于采用上述的风冷永磁电机。
本发明的有益效果是，本发明通过壳体，驱动装置，所述驱动装置设置在所述壳体内，并且驱动装置伸出所述壳体；碳刷装置，所述碳刷装置设置在所述壳体内，所述碳刷装置适于与驱动装置持续接触以向所述驱动装置供电，以驱动所述驱动装置转动，实现了碳刷装置持续与驱动装置接触，确保碳刷与换向器之间持续接触防止碳刷与换向器之间接触不良，并且可以确保碳刷与线缆之间的连接紧密避免在碳刷磨损的过程中导致碳刷与线缆脱落。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种风冷永磁电机的结构示意图；
图2是本发明的一种风冷永磁电机的剖视图；
图3是本发明的驱动装置的结构示意图；
图4是本发明的碳刷装置的剖视图；
图5是本发明的碳刷组件的结构示意图；
图6是本发明的夹块未与碳刷接触的示意图；
图7是本发明的夹块与碳刷接触的示意图。
图中：
1壳体、11风道；
2驱动装置、21定子、22转子、23转轴、24轴承座；
3碳刷装置、31碳刷架、311凹槽、32顶块、33换向器、34刷握、341通孔、342夹块、343连接板、344夹板、345弧形槽、36碳刷；
4减速齿轮组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1至图7所示，本实施例1提供了一种风冷永磁电机，包括：壳体1，驱动装置2，所述驱动装置2设置在所述壳体1内，并且驱动装置2伸出所述壳体1；碳刷装置3，所述碳刷装置3设置在所述壳体1内，所述碳刷装置3适于与驱动装置2持续接触以向所述驱动装置2供电，以驱动所述驱动装置2转动，实现了碳刷装置3持续与驱动装置2接触，确保碳刷36与换向器33之间持续接触防止碳刷36与换向器33之间接触不良，并且可以确保碳刷36与线缆之间的连接紧密避免在碳刷36磨损的过程中导致碳刷36与线缆脱落。
在本实施例中，所述壳体1的外壁上沿壳体1的长度设置有若干风道11，在风冷永磁电机工作时壳体1内部会产生热量，导致壳体1内温度升高，通过风道11可以加快壳体1内热量的排散，降低壳体1内的温度，避免壳体1内温度过高导致风冷永磁电机的性能下降。
在本实施例中，所述驱动装置2包括：定子21、转子22和转轴23；所述转轴23沿所述壳体1的长度方向穿设在所述壳体1内，并且所述转轴23的一端伸出所述壳体1；所述转子22沿所述转轴23的外壁周向设置在所述转轴23的外壁上，并且所述转子22设置在所述壳体1内；所述定子21设置在所述壳体1的内壁上，并且所述定子21围绕所述转子22设置；在通电后转子22发生旋转带动转轴23旋转。
在本实施例中，所述驱动装置2还包括：一对轴承；所述轴承套设在所述转轴23上，并且所述轴承设置在壳体1的内端面上；转轴23与壳体1内端面连接的一端设置有轴承，该端通过轴承与壳体1内端面转动连接，转轴23穿出壳体1的位置设置轴承，转轴23通过轴承在伸出壳体1位置与壳体1转动连接，通过设置轴承转轴23可以在转子22的带动下与壳体1发生转动，并且轴承可以通过轴承座24与壳体1连接，便于安装轴承。
在本实施例中，所述碳刷装置3包括：碳刷架31、换向器33和一对碳刷组件；所述碳刷架31设置在所述壳体1的内壁上；所述换向器33套设在所述转轴23上；所述碳刷组件设置在所述碳刷架31上，所述碳刷组件相对设置；所述碳刷组件与所述换向器33接触；碳刷架31可以用于安装碳刷组件，碳刷组件与换向器33的始终接触可以确保将外部直流电传递至换向器33
在本实施例中，所述碳刷架31上开设有与碳刷组件适配的凹槽311；所述凹槽311的一对相对的内壁上设置有顶块32，所述顶块32上设置有斜面，该斜面由凹槽311的底面向顶面方向倾斜，并逐渐靠近凹槽311的中心线所在方向；凹槽311与刷握34的尺寸适配，刷握34的外壁可以与凹槽311的内壁接触，以通过凹槽311限制刷握34的移动方向，避免刷握34在向凹槽311外移动时发生偏移，以确保刷握34内的碳刷36与换向器33之间接触良好
在本实施例中，所述碳刷组件包括：刷握34和碳刷36；所述刷握34设置在所述凹槽311内，所述刷握34的底面开设有通孔341；所述刷握34的底面与所述凹槽311的内底面之间通过弹簧连接；所述碳刷36设置在所述刷握34中，所述碳刷36从刷握34的敞口伸出刷握34伸向换向器33；所述碳刷36的上端面与换向器33的外壁适配，并与换向器33的外壁接触；所述碳刷36的底面连接有线缆，线缆通过所述通孔341伸出所述刷握34；在碳刷36与换向器33接触被磨损时通过弹簧可以使得刷握34向凹槽311外移动，即使碳刷36被磨损也可以通过弹簧带动刷握34使得碳刷36向换向器33方向移动，确保碳刷36与换向器33紧密接触，确保碳刷36与换向器33接触良好；碳刷36的底面连接有线缆（即电源线）以连接外部直流电，便于通过碳刷36进行电的传输；碳刷36与换向器33接触的一面与换向器33外壁的形状适配，例如换向器33为圆环状则碳刷36与换向器33接触的一面为弧面，以确保碳刷36与换向器33紧密接触。
在本实施例中，所述碳刷组件还包括：与顶块32对应的夹块342；所述夹块342设置在所述刷握34的侧壁上方，并且所述夹块342设置在凹槽311的内壁与碳刷36之间；所述夹块342上设置有斜面，所述夹块342的斜面与所述顶块32的斜面适配；所述顶块32的底面设置有连接板343，所述连接板343从刷握34的内壁与碳刷36的侧壁之间伸入所述刷握34内；所述连接板343与所述连接板343宽度方向上刷握34的内壁铰接，可以铰接在连接板343与夹板344的连接位置；所述连接板343上连接有夹板344，所述夹板344位于碳刷36的底面与刷握34的内底面之间，并且所述夹板344向碳刷36底面方向倾斜，即夹板344与连接板343连接的一边靠近刷握34的底面，另一边靠近碳刷36的底面；在碳刷36被换向器33持续磨损导致碳刷36长度逐渐减小时，通过弹簧带动刷握34向凹槽311外移动使得碳刷36维持与换向器33紧密接触，在碳刷36被磨损至寿命线以下时，寿命线为碳刷36的最佳剩余长度，在使用至寿命线时可以对碳刷36进行更换，碳刷36属于消耗品，为了节省碳刷36或在碳刷36难以第一时间更换时，可以继续使用碳刷36至寿命线以下，此时由于碳刷36与换向器33的接触面为弧形碳刷36中间位置的厚度小于两边的厚度，在持续的磨损情况下碳刷36中间的厚度逐渐下降，导致碳刷36的两边可能会向远离中心位置的方向发生倾斜，使得碳刷36无法与换向器33全部接触，在刷握34持续向凹槽311外移动时夹块342的斜面与顶块32的斜面接触，在刷握34持续向凹槽311外移动的过程中通过顶块32的斜面使得夹块342向碳刷36方向倾斜，使得夹块342接触碳刷36的侧壁，通过夹块342使得碳刷36厚度较厚的两侧轻微向夹块342中间位置靠拢，避免因为夹块342中间位置厚度较薄导致夹块342厚度较厚的两侧向外倾斜，以确保夹块342在磨损至寿命线以下时还可以始终与换向器33接触，从而确保风冷永磁电机还能短暂持续稳定的工作，直至碳刷被过度消耗，此时由于夹块342向碳刷36方向移动，通过连接板343带动夹板344转动，使得夹板344靠近碳刷36底面的一边向下转动，在夹板344向下转动时会接触碳刷36底面的线缆，在两块夹板344的同步向下转动时通过两块夹板344将碳刷36底面的线缆夹持，由于线缆的长度一定，在碳刷36磨损至寿命线以下并继续磨损时，会由于刷握34带动碳刷36持续向换向器33方向移动，使得线缆逐渐绷紧，此时由于风冷永磁电机在工作产生的震动等原因容易导致线缆与碳刷36之间脱落，导致风冷永磁电机无法使用，此时通过夹块342对线缆的夹紧可以在碳刷36磨损至寿命线以下时防止线缆的脱落，使得风冷永磁电机可以持续保持工作，在碳刷36继续磨损此时顶块32的斜面与夹块342的斜面接触面的大小逐渐增加，夹块342向碳刷36转动的幅度逐渐增加，使得夹板344向下转动的幅度逐渐增加，即夹板344对线缆的夹紧力度逐渐增加，并且由于刷握34逐渐向换向器33方向移动导致线缆的绷紧程度逐渐增加，通过夹板344对线缆的夹紧，并且由于碳刷线缆通常设置有绝缘皮，当夹板转动后，抵在绝缘皮上方，并且此时线缆绷紧，会使得夹板将线缆与碳刷36脱离，避免碳刷36在使用至寿命线以下时过度的持续使用（碳刷36的过度使用可能会导致碳刷36中间位置厚度过薄使得碳刷36发生断裂等情况），避免因为过度的持续使用导致碳刷36与换向器33之间无法接触，使得换向器33与碳刷36之间形成火花，避免对风冷永磁电机造成损伤，通过夹板344将线缆从碳刷36上脱离使得风冷永磁电机可以紧急停机，停机的方式为断开电缆，避免对风冷永磁电机造成损伤；碳刷36在磨损的过程中会形成碳粉，线缆在长时间使用的过程中可能会导致线缆的外包层出现破损，此时若碳粉沾附在破损位置可能导致线缆的短路，对风冷永磁电机造成损伤，碳粉从碳刷36与连接板343之间的缝隙掉落至刷握34中时会堆积在倾斜的夹板344上，避免碳粉与线缆接触，并且由于夹板344靠上的边沿靠近碳刷36的底面，则大部分的线缆被夹板344挡住，也可以避免碳粉沾附在线缆上，并且由于夹板344的倾斜设置，掉落在夹板344上的碳粉会向连接板343与夹板344连接的位置堆积，该位置为远离线缆的位置，进而避免碳粉沾附子线缆上，并且由于夹板344的阻挡会避免碳粉通过通孔341掉落在刷握34与凹槽311底面之间，便于在更换碳刷36时对碳粉进行清理。
在本实施例中，所述夹板344倾斜向碳刷36底面的侧边上开设有弧形槽345，弧形槽345与线缆的外壁适配，便于更好的夹持线缆。
实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中风冷永磁电机的工作方法，包括：通过碳刷装置3驱动驱动装置2转动，具体的工作方法在实施例1中已经详细描述，不再赘述。
实施例3，在实施例1的基础上，本在实施例1的基础上，还提供一种减速机组，包括：
风冷永磁电机和减速齿轮组；所述风冷永磁电机与所述减速齿轮组连接，即风冷永磁电机的转轴23与减速齿轮组连接。
在本实施例中，所述风冷永磁电机适于采用实施例1的风冷永磁电机。
综上所述，本发明通过壳体1，驱动装置2，所述驱动装置2设置在所述壳体1内，并且驱动装置2伸出所述壳体1；碳刷装置3，所述碳刷装置3设置在所述壳体1内，所述碳刷装置3适于与驱动装置2持续接触以向所述驱动装置2供电，以驱动所述驱动装置2转动，实现了碳刷装置3持续与驱动装置2接触，确保碳刷36与换向器33之间持续接触防止碳刷36与换向器33之间接触不良，并且可以确保碳刷36与线缆之间的连接紧密避免在碳刷36磨损的过程中导致碳刷36与线缆脱落。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种风冷永磁电机，其特征在于，包括：
壳体，
驱动装置，所述驱动装置设置在所述壳体内，并且驱动装置伸出所述壳体；
碳刷装置，所述碳刷装置设置在所述壳体内，所述碳刷装置适于与驱动装置持续接触以向所述驱动装置供电，以驱动所述驱动装置转动；
碳刷装置中设置有碳刷组件；
所述碳刷组件包括：刷握和碳刷，以及与凹槽内顶块对应的夹块；
所述刷握设置在碳刷架的凹槽内，所述刷握的底面开设有通孔；
所述刷握的底面与凹槽的内底面之间通过弹簧连接；
所述碳刷设置在所述刷握中，所述碳刷从刷握的敞口伸出刷握伸向换向器；
所述碳刷的上端面与换向器的外壁适配，并与换向器的外壁接触；
所述碳刷的底面连接有线缆，线缆通过所述通孔伸出所述刷握；
所述夹块设置在所述刷握的侧壁上方，并且所述夹块设置在凹槽的内壁与碳刷之间；
所述夹块上设置有斜面，所述夹块的斜面与顶块的斜面适配；
顶块的底面设置有连接板，所述连接板从刷握的内壁与碳刷的侧壁之间伸入所述刷握内；
所述连接板与所述连接板宽度方向上刷握的内壁铰接；
所述连接板上连接有夹板，所述夹板位于碳刷的底面与刷握的内底面之间，并且所述夹板向碳刷底面方向倾斜。
2.如权利要求1所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述壳体的外壁上沿壳体的长度设置有若干风道。
3.如权利要求1所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述驱动装置包括：定子、转子和转轴；
所述转轴沿所述壳体的长度方向穿设在所述壳体内，并且所述转轴的一端伸出所述壳体；
所述转子沿所述转轴的外壁周向设置在所述转轴的外壁上，并且所述转子设置在所述壳体内；
所述定子设置在所述壳体的内壁上，并且所述定子围绕所述转子设置。
4.如权利要求3所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述驱动装置还包括：一对轴承；
所述轴承套设在所述转轴上，并且所述轴承设置在壳体的内端面上。
5.如权利要求3所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述碳刷装置包括：碳刷架、换向器和一对碳刷组件；
所述碳刷架设置在所述壳体的内壁上；
所述换向器套设在所述转轴上；
所述碳刷组件设置在所述碳刷架上，所述碳刷组件相对设置；
所述碳刷组件与所述换向器接触。
6.如权利要求5所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述碳刷架上开设有与碳刷组件适配的凹槽；
所述凹槽的一对相对的内壁上设置有顶块，所述顶块上设置有斜面，该斜面由凹槽的底面向顶面方向倾斜，并逐渐靠近凹槽的中心线所在方向。
7.如权利要求6所述的风冷永磁电机，其特征在于，
所述夹板倾斜向碳刷底面的侧边上开设有弧形槽。
8.一种如权利要求1所述风冷永磁电机的工作方法，其特征在于，包括：
通过碳刷装置驱动驱动装置转动。
9.一种减速机组，其特征在于，包括：
风冷永磁电机和减速齿轮组；
所述风冷永磁电机与所述减速齿轮组连接；
所述风冷永磁电机适于采用如权利要求1所述的风冷永磁电机。
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