CN210431165U - 一种改进型电机滚轮换向结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改进型电机滚轮换向结构，包括电机外壳，属于电机领域。所述电机外壳靠近转动轴的位置固定设有轴承密封盖；所述电机外壳内部固定设有电机电枢，且电机电枢的内侧壁嵌入固定设有导电滚轮换向器；所述导电滚轮换向器的内侧壁与导电滚轮的外侧壁贴合，采用导电滚轮形式来取代传统碳刷形式。换向方式由原来的滑动摩擦改为滚动摩擦，可大大减少电机的磨损，提高其可靠性，特别是提高电机的高转速性能以及在高转速下的可靠性。导电滚轮的设计核心关键点是电触头和旋转盖的滑动摩擦连接，采取中心旋转、锥形面连接形式，中心旋转形式将滑动摩擦量减至最小，锥形面是在不增加接触半径的基础上获得较大的接触导电面积。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种改进型电机滚轮换向结构。
背景技术
直流电动机效率高，力矩大，在任何转速下都可以发出可控的转矩，可以精确地实现驱动控制，其原理是通过电流的导体在磁场中的电磁力作用下产生转矩，直流电动机主要由励磁装置、载流绕组和铁心组成的电枢、换向装置组成，其换向装置的作用就是完成在磁场中先对转动的电枢线圈绕组的电流方向转换，使电枢线圈绕组在通过磁场N和S极的过程中电流方向随之改变，以获得相同方向的转矩。
现有电动机的换向是通过碳刷在导电滚轮换向器上滑动摩擦实现换向，碳刷在导电滚轮换向器上摩擦运动产生较大热量，造成导电滚轮换向器和碳刷的磨损，同时磨损所产生的铜和碳粉等物质污染电机内部，造成导电滚轮换向器短路、绝缘降低、润滑部位污染等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种改进型电机滚轮换向结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种改进型电机滚轮换向结构，包括电机外壳，所述电机外壳靠近转动轴的位置固定设有轴承密封盖；所述电机外壳内部固定设有电机电枢，且电机电枢的内侧壁嵌入固定设有导电滚轮换向器；所述导电滚轮换向器的内侧壁与导电滚轮的外侧壁贴合，所述导电滚轮转动连接于导电滚轮架上；所述导电滚轮架固定安装于电机外壳内部；所述导电滚轮主要由底座、轴、销、轮臂、压力调节装置和导电滚轮胎组成；所述底座通过轴转动连接有轮臂，且轮臂通过销固定设有压力调节装置；所述轮臂的一侧设有导电滚轮胎，所述导电滚轮胎贴覆于导体轮辐的外侧壁；所述导体轮辐的一侧螺纹连接有旋转盖；所述旋转盖的内侧滑动摩擦连接有电触头；所述导体轮辐的内侧空腔中卡接有轴承，且轴承套设于连接轴上；所述连接轴的一端连接有导线。
优选的，所述电触头远离旋转盖的一侧与压紧弹簧的一端相连，所述压紧弹簧固定安装于连接轴的内侧。
优选的，所述导体轮辐的一侧面通过螺栓可拆卸连接有端盖。
优选的，所述连接轴上螺纹连接有两个与导线接触的压线螺栓。
优选的，所述电触头和旋转盖之间围绕中心线旋转，且触头和旋转盖之间呈锥形面连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)采用导电滚轮形式来取代传统碳刷形式，换向方式由原来的滑动摩擦改为滚动摩擦，这样可大大减少电机的磨损，提高其可靠性，特别是提高电机的高转速性能以及在高转速下的可靠性，导电滚轮的设计核心关键点是电触头和旋转盖的滑动摩擦连接，采取中心旋转、锥形面连接形式，中心旋转形式将滑动摩擦量减至最小，锥形面是在不增加接触半径的基础上获得较大的接触导电面积。
(2)创新性地设计了导电滚轮的内部结构形式，以及导电滚轮与导电滚轮换向器的各种配合形式，这种技术形式能够降低摩擦能耗，减少磨损，改善电动机的运转状态，延长直流电动机的检修周期和运行寿命，从而拓展直流电动机的运用领域。
附图说明
图1为本实用新型导电滚轮内壁式压接换向四级直流电机结构图；
图2为本实用新型导电滚轮外壁式压接换向四级直流电机结构图；
图3为本实用新型导电滚轮内壁压接式双轨换向八级直流电机结构图；
图4为本实用新型导电滚轮装置结构图；
图5为本实用新型导电滚轮结构图；
图6为本实用新型底座结构图；
图7为本实用新型压力调节装置、轮臂以及轴、销结构图；
图中：1、电机外壳；2、轴承密封盖；3、电机电枢；4、导电滚轮换向器； 5、导电滚轮；6、导电滚轮架；501、底座；502、轮臂；503、压力调节装置；504、导电滚轮胎；505、导体轮辐；506、旋转盖；507、电触头；508、轴承；509、端盖；510、压紧弹簧；511、导线；512、压线螺栓；513、轴； 514、销。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种改进型电机滚轮换向结构，包括电机外壳1，电机外壳1靠近转动轴的位置固定设有轴承密封盖 2，电机外壳1内部固定设有电机电枢3，且电机电枢3的内侧壁嵌入固定设有导电滚轮换向器4，导电滚轮换向器4的内侧壁与导电滚轮5的外侧壁贴合，导电滚轮5转动连接于导电滚轮架6上，导电滚轮架6固定安装于电机外壳1内部，导电滚轮5要由底座501、轴513、销514、轮臂502、压力调节装置503和导电滚轮胎504组成，底座501通过轴513转动连接有轮臂 502，且轮臂502通过销514固定设有压力调节装置503，轮臂502的一侧设有导电滚轮胎504，导电滚轮胎504贴覆于导体轮辐505的外侧壁，导体轮辐505的一侧螺纹连接有旋转盖506，旋转盖506的内侧滑动摩擦连接有电触头507，导体轮辐505的内侧空腔中卡接有轴承508，且轴承508套设于连接轴上，连接轴的一端连接有导线511。
本实施方案中，在直流电机中采用导电滚轮5形式来取代传统碳刷形式，由滑动摩擦变为滚动摩擦，同时，创新性的设计了导电滚轮5的内部结构形式，以及导电滚轮5与导电滚轮换向器4的各种配合形式，如图1所示，在直流电机实施导导电滚轮5方式取代碳刷的技术路线是：电源由导线511通过电触头507和旋转盖506摩擦接触传入导体轮辐505，再通过导电滚轮胎 504在导电滚轮换向器4上转动，实现电机绕组的换向，换向方式由原来的滑动摩擦改为滚动摩擦，可大大减少电机的磨损，提高其可靠性，特别是提高电机的高转速性能以及在高转速下的可靠性，导电滚轮5的设计核心关键点是电触头507和旋转盖506的滑动摩擦连接，采取中心旋转、锥形面连接形式，中心旋转形式将滑动摩擦量减至最小，锥形面是在不增加接触半径的基础上获得较大的接触导电面积，通过轮臂502的设置，可确保导电滚轮5 在导电滚轮换向器4内进行旋转，如图1、2和3所示，给出了多种导电滚轮 5与导电滚轮换向器4的设计结构形式，导电滚轮5在内圈的(如图1所示) 形式结构较为紧凑，在外圈的布置(如图2所示)调整较为灵活便利，双轨或多轨的布置(如图3所示)适应多极直流电机。
具体的，电触头507远离旋转盖506的一侧与压紧弹簧510的一端相连，压紧弹簧510固定安装于连接轴的内侧中，利用压紧弹簧510使得电触头507 与旋转506始终保持接触。
具体的，导体轮辐505的一侧面通过螺栓可拆卸连接的端盖509，便于安装端盖509。
具体的，连接轴上螺纹连接有两个与导线511接触的压线螺栓512，保证导线511连接的稳固，避免导线511发生脱离。
具体的，电触头507和旋转盖506之间围绕中心线旋转，且触头和旋转盖506之间呈锥形面连接，中心旋转形式将滑动摩擦量减至最小，锥形面是在不增加接触半径的基础上获得较大的接触导电面积。
本实用新型的工作原理：采用导电滚轮5形式来取代传统碳刷形式，换向方式由原来的滑动摩擦改为滚动摩擦，这可大大减少电机的磨损，提高其可靠性，特别是提高电机的高转速性能以及在高转速下的可靠性，导电滚轮5 的设计核心关键点是电触头507和旋转盖506的滑动摩擦连接采取中心旋转、锥形面连接形式，中心旋转形式将滑动摩擦量减至最小，锥形面是在不增加接触半径的基础上获得较大的接触导电面积，创新性的设计了导电滚轮 5的内部结构形式，以及导电滚轮5与导电滚轮换向器4的各种配合形式，这种技术形式能够降低电动机的摩擦能耗，减少磨损，改善电动机的运转状态，延长直流电动机的检修周期和运行寿命，从而拓展直流电动机的运用领域。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种改进型电机滚轮换向结构，包括电机外壳(1)，其特征在于：所述电机外壳(1)靠近转动轴的位置固定设有轴承密封盖(2)；所述电机外壳(1)内部固定设有电机电枢(3)，且电机电枢(3)的内侧壁嵌入固定设有导电滚轮换向器(4)；所述导电滚轮换向器(4)的内侧壁与导电滚轮(5)的外侧壁贴合；所述导电滚轮(5)转动连接于导电滚轮架(6)上；所述导电滚轮架(6)固定安装于电机外壳(1)内部；所述导电滚轮(5)主要由底座(501)、轴(513)、销(514)、轮臂(502)、压力调节装置(503)和导电滚轮胎(504)组成，所述底座(501)通过轴(513)转动连接有轮臂(502)，且轮臂(502)通过销(514)固定设有压力调节装置(503)；所述轮臂(502)的一侧设有导电滚轮胎(504)；所述导电滚轮胎(504)贴覆于导体轮辐(505)的外侧壁；所述导体轮辐(505)的一侧螺纹连接有旋转盖(506)；所述旋转盖(506)的内侧滑动摩擦连接有电触头(507)；所述导体轮辐(505)的内侧空腔中卡接有轴承(508)，且轴承(508)套设于连接轴上；所述连接轴的一端连接有导线(511)。
2.根据权利要求1所述的一种改进型电机滚轮换向结构，其特征在于：所述电触头(507)远离旋转盖(506)的一侧与压紧弹簧(510)的一端相连，所述压紧弹簧(510)固定安装于连接轴的内侧中。
3.根据权利要求1所述的一种改进型电机滚轮换向结构，其特征在于：所述导体轮辐(505)的一侧面通过螺栓可拆卸连接有端盖(509)。
4.根据权利要求1所述的一种改进型电机滚轮换向结构，其特征在于：所述连接轴上螺纹连接有两个与导线(511)接触的压线螺栓(512)。
5.根据权利要求1所述的一种改进型电机滚轮换向结构，其特征在于：所述电触头(507)和旋转盖(506)之间围绕中心线旋转，且触头和旋转盖(506)之间呈锥形面连接。
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| CN201921231084.4U CN210431165U (zh) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 一种改进型电机滚轮换向结构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110429767A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-08 | 黄显华 | 一种改进型电机滚轮换向结构 |
| CN112072861A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 清华大学 | 一种向运动电路接触供电的装置 |
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2019
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