一种抗超高冲击过载的电机及方法与流程

本发明涉及属于微特电机制造技术领域，具体涉及一种抗超高冲击过载的电机。

背景技术：

电机作为一种能将电能转换为旋转的机械能的机电产品被广泛运用于工业、公共设施、家用电器、汽车产业和航空航天等各种领域。是机床、工业机器人、水泵、风机、飞机、雷达、导弹以及各种家用电器设备的主要动力输出元。随着我国科技的不断进步，对电机的性能指标、工作可靠性要求更高。尤其是在一些特殊的领域对电机的抗过载，耐高温和高速反应的能力上作出了更为苛刻的要求。

在目前公开的微电机现有技术中，如申请号为cn201711376861.x的发明专利公开了一种电机抗超高冲击过载的装置和方法，其主要是通过在转子轴上设置挡圈和在转子底端添加碟形弹簧来承受较大的冲击载荷；如申请号为cn201210587344.8的发明专利公开了一种抗超高冲击过载的电机，其主要是通过莲花套机构使得电机轴承能够在承受超高冲击载荷时得到有效的保护。

针对抗超高冲击过载的电机在现有的大部分电机结构设计中存在如下主要缺陷：在电机转子轴承受轴向方向的超高冲击载荷时都会存在轴承内圈与外圈被冲散，导致轴承滚珠脱轨，造成轴承的损坏。除此之外在电机受冲击力较小一端也未对轴承进行保护，导致轴承在反冲击力的作用下受损。这对一些要求电机要经受超高冲击的工作环境而言是更本无法实现的。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供抗超高冲击过载的电机。

为了达到上述目的，采用如下技术方案实现：

一种抗超高冲击过载的电机，包括端盖和电机壳，电机壳一端开口后通过端盖封闭，端盖和电机壳组成的腔体中设置有定子和转子，转子分别通过电机壳内设置的第二轴承和端盖内设置的第一轴承实现定位,还包括：

第一减震装置，所述第一减震装置设置在所述端盖和所述第一轴承之间，所述第一减震装置包括弹簧和调整垫圈，所述弹簧一端抵住所述端盖，另一端抵住所述调整垫圈，所述调整垫圈一端抵住所述弹簧，另一端抵住所述第一轴承外圈；在电机壳与第二轴承之间也采用同样设计方式，设置有第一减震装置；当转子轴向过载时，在转子产生的冲击力作用下，转子将力传递给第一轴承，第一轴承内圈通过滚珠将力传递给外圈、外圈将力传递给第一减震装置吸收冲击载荷。

进一步地，还包括第二减震装置，所述第二减震装置设置在所述转子与所述端盖之间。

进一步地，所述第二减震装置设置为球体，所述端盖内部设有半球形凹槽，在所述转子一端设置半球形凹槽与所述端盖内部的半球形凹槽对应，所述球体设置在两个半球形凹槽中；进而提高整个电机抗超高冲击过载性能。

进一步地，所述定子的绕组与印制板电路包括位置传感器组成一体，所述定子绕组一端设置有橡胶垫，橡胶垫抵住绕组和电机壳，印制板电路包括位置传感器一端设置有橡胶圈，橡胶圈抵住端盖，使得定子绕组固定。

进一步地，所述第一轴承、第二轴承的外圈与电机壳和端盖相应位置之间为间隙配合。

轴向通过设置在所述电机壳内右侧的台阶抵住所述定子，所述定子一端设有挡环、橡胶圈，所述定子上的挡环、橡胶圈与端盖接触抵住所述定子。

进一步地，所述第一轴承、第二轴承均设置为深沟球轴承，但不局限于深沟球轴承。

本发明的目的之二还在于提供一种实现抗超高冲击过载的电机的方法。

一种实现抗超高冲击过载的电机的方法，包括：

首先，改变第一轴承的外圈定位接触部分，当所述第一轴承装入轴承孔以后，所述第一轴承的外圈与所述端盖轴承孔内壁之间采用间隙配合；冲击力通过所述第一轴承被引导到弹簧上缓冲和吸收部分冲击能量并起到复位所述转子轴的作用，通过弹簧的缓冲吸震之后，冲击力最终传递到所述球体和所述端盖上消除；同时在右侧轴承孔底部设置有第一减震装置来吸收电机受到高冲击力之后产生的反冲击力；

最后，通过在定子绕组端面设置位置传感器，用来检测转子的位置，实现对电机的控制，大大减小了电机的轴向长度，提高了单位体积电机的输出功率。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的抗超高冲击过载的电机，通过在在端盖和第一轴承之间设置弹簧和调整垫圈，弹簧一端抵住端盖，另一端抵住调整垫圈，调整垫圈一端抵住弹簧，另一端抵住第一轴承外圈，当转子轴向过载时，当转子轴向过载时，在转子产生的冲击力作用下，转子将力传递给第一轴承，第一轴承内圈通过滚珠将力传递给外圈、外圈将力传递给第一减震装置吸收冲击载荷。

(2)本发明的抗超高冲击过载的电机，在转子与端盖之间设有球体，球体设置在转子和端盖形成的球形凹槽中，当转子轴向过载时，在转子产生的冲击力作用下，将过载力传到球体上，减少球体与端盖的缓冲力，使得转子不受破坏，进而提高整个电机抗超高冲击过载性能。

(3)本发明的电机，当转子轴向过载时，转子经过两次缓冲作用，抵抗冲击过载。第一次缓冲是辅助缓冲，电机冲击过载时，转子产生的冲击力经轴承的内圈和外圈传递至弹簧缓冲机构，缓冲机构吸收能量后，减小冲击力。第二次缓冲是主缓冲，力经转子轴后端传递给球，再经球传递给端盖，进一步减小大部分的冲击力，最后轴后端面与端盖端面接触，从而实现提高整个电机抗超高冲击过载性能。

附图说明

图1为本发明抗超高冲击过载的电机的结构示意图。

图中：1、螺钉；2、第一轴承；3、端盖；4、弹簧；5、球体；6、调整垫圈；7、第一垫圈；8、挡环；9、橡胶圈；10、转子；11、定子；12、电机壳；13、第二垫圈；14、第二轴承；15、磁钢；16、位置传感器；17、绕组。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，此类实施形式仍然在本发明所保护范围之内。

实施例1：一种抗超高冲击过载的电机，包括端盖3和电机壳12，电机壳12一端开口后通过端盖3封闭，端盖3和电机壳12通过螺钉1实现可拆卸连接，端盖3和电机壳12组成的腔体中设置有定子11和转子10，转子10分别通过电机壳12内设置的第二轴承14和端盖3内设置的第一轴承2实现定位,具体地。第一轴承2、第二轴承14均设置为深沟球轴承。第一轴承2、第二轴承14的外圈与电机壳12和端盖3相应位置之间为间隙配合。电机壳12与定子11之间径向固定，轴向通过设置在电机壳12内右侧的台阶抵住定子11，定子11一端设有挡环8、橡胶圈9，定子11上的挡环8、橡胶圈9与端盖3接触抵住定子11，具体地，挡环8为环形结构，橡胶圈9设置为o型。

定子绕组17的两端分别设有第一垫圈7和第二垫圈13。

定子11的绕组端面通过高温粘合剂设置有位置传感器16，位置传感器16用来检测转子10的位置，实现对电机的控制，大大减小了电机的轴向长度，提高了单位体积电机的输出功率。

在第二轴承14与电机壳之间也设置了第一减震装置，其调整垫圈上设有凸起，通过设置凸起来抵住第二轴承14的内圈和外圈。

在端盖3和第一轴承2之间设置第一减震装置，第一减震装置包括弹簧4和调整垫圈6，具体地弹簧4为碟形弹簧，但不局限于蝶形弹簧；实施效果表明，采用碟形弹簧的减震效果最佳。弹簧4一端抵住端盖3，另一端抵住调整垫圈6，调整垫圈6一端抵住弹簧4，另一端抵住第一轴承2外圈。

工作原理为：通过在在端盖3和第一轴承2之间设置弹簧4和调整垫圈6，弹簧4一端抵住端盖3，另一端抵住调整垫圈6，调整垫圈6一端抵住弹簧4，另一端抵住第一轴承2外圈，当转子10轴向过载时，在转子10产生的冲击力作用下，转子10将力传递给第一轴承2，第一轴承2内圈通过滚珠将力传递给外圈、外圈将力传递给调整垫圈6，调整垫圈6将力传递给弹簧4，进而吸收冲击载荷。

实施例2：与实施例2不同的是，在转子10与端盖3之间设置第二减震装置。第二减震装置设置为球体5，并在球体5与凹槽间隙内填涂有润滑剂，以大大减小转子高速转动过程中可能产生的摩擦力。端盖3内部设有半球形凹槽，在转子10一端设置半球形凹槽与端盖3内部的半球形凹槽对应，球体5设置在两个半球形凹槽中。

工作原理为：在转子10与端盖3之间设置球体5，球体5设置在转子10和端盖3形成的球形凹槽中，当转子10轴向过载时，在转子10产生的冲击力作用下，将过载力传到球体5上，减少球体5与端盖3的缓冲力，使得转子10不受破坏，进而提高整个电机抗超高冲击过载性能。

实施例3：结合上述两个实施例，一种抗超高冲击过载的电机，包括端盖3和电机壳12，电机壳12一端开口后通过端盖3封闭，端盖3和电机壳12通过螺钉1实现可拆卸连接，端盖3和电机壳12组成的腔体中设置有定子11和转子10，转子10分别通过电机壳12内设置的第二轴承14和端盖3内设置的第一轴承2实现定位,具体地。第一轴承2、第二轴承14均设置为深沟球轴承但不限于深沟球轴承。第一轴承2、第二轴承14的外圈与电机壳12和端盖3相应位置之间为间隙配合。电机壳12与定子11之间径向通过过盈配合和高温粘合剂固定，轴向通过设置在电机壳12内右侧的台阶抵住定子11，定子11一端设有挡环8、橡胶圈9，定子11上的挡环8、橡胶圈9与端盖3接触抵住定子11。

定子绕组17的两端分别设有第一垫圈7和第二垫圈13。

定子11的绕组端面通过高温粘合剂设置有位置传感器16，位置传感器16用来检测转子10的位置，实现对电机的控制，大大减小了电机的轴向长度，提高了单位体积电机的输出功率。

在第二轴承14与电机壳之间也设置了第一减震装置，其调整垫圈上设有凸起，通过设置凸起来抵住第二轴承14的内圈和外圈；同时增加了橡胶圈9；具体地，橡胶圈9的形状设置为o型。

在端盖3和第一轴承2之间设置第一减震装置，第一减震装置包括弹簧4和调整垫圈6，具体地弹簧4为碟形弹簧。弹簧4一端抵住端盖3，另一端抵住调整垫圈6，调整垫圈6一端抵住弹簧4，另一端抵住第一轴承2外圈。在转子10与端盖3之间还设置第二减震装置。第二减震装置设置为球体5。端盖3内部设有半球形凹槽，在转子10一端设置半球形凹槽与端盖3内部的半球形凹槽对应，球体5设置在两个半球形凹槽中。

工作原理为：通过在在端盖3和第一轴承2之间设置弹簧4和调整垫圈6，弹簧4一端抵住端盖3，另一端抵住调整垫圈6，调整垫圈6一端抵住弹簧4，另一端抵住第一轴承2外圈，当转子10轴向过载时，在转子10产生的冲击力作用下，转子10将力传递给第一轴承2，第一轴承2内圈通过滚珠将力传递给外圈、外圈将力传递给调整垫圈6，调整垫圈6将力传递给弹簧4，进而吸收冲击载荷；在转子10与端盖3之间设置球体5，球体5设置在转子10和端盖3形成的球形凹槽中，当转子10轴向过载时，在转子10产生的冲击力作用下，将过载力传到球体5上，减少球体5与端盖3的缓冲力，使得转子10不受破坏，通过双重保险双重减震，进而提高整个电机抗超高冲击过载性能。

一种实现抗超高冲击过载的电机的方法，包括：

首先，改变第一轴承2的外圈定位接触部分，当第一轴承2装入轴承孔以后，第一轴承2的外圈与端盖3轴承孔内壁之间采用间隙配合；冲击力通过第一轴承2被引导到弹簧4上缓冲和吸收部分冲击能量并起到复位转子10轴的作用，通过弹簧4的缓冲吸震之后，冲击力最终传递到球体5和端盖3上消除；同时在右侧轴承孔底部设置有第一减震装置来吸收电机受到高冲击力之后产生的反冲击力；

最后，通过在定子11绕组端面设置位置传感器16，位置传感器16用来检测转子10的位置，实现对电机的控制，大大减小了电机的轴向长度，提高了单位体积电机的输出功率。

需要说明的是，上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。