本实用新型属于电机减振技术领域,具体而言,涉及一种减振圈、一种电机组件、一种制冷设备及一种衣物处理装置。
背景技术:
目前电机减振圈提高减振性能主要采取以下两种传统方式:
1)增加减振圈的厚度。通过增加橡胶厚度来降低橡减振圈的刚度,进而达到提高减振性能的效果,但这种方法存在2个缺点:一是提高减振性能的程度很有限,二是会增加橡胶材料用料,浪费材料;
2)减小橡胶材料硬度或在橡减振圈内外接触面上设置减振凸起。这种方法的缺点是:可能会导致减振圈与电机或安装台的结合力不足,工作状态下可能会引起电机在减振圈内滑动,带来其他噪音问题和可靠性问题。
相关技术中的电机减振圈均无法达到理想的效果。
技术实现要素:
本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本实用新型的第一方面提出了一种减振圈。
本实用新型的第二方面提出了一种电机组件。
本实用新型的第三方面提出了一种制冷设备。
本实用新型的第四方面提出了一种衣物处理装置。
有鉴于此,根据本实用新型的第一方面提出了一种减振圈,包括:减振内圈、减振外圈、连接筋及弹性件;减振外圈围设在减振内圈的外周;连接筋连接减振内圈和减振外圈,并将减振内圈与减振外圈之间的空间分隔成至少一个减振孔;弹性件设置在至少一个减振孔内。
本实用新型提供了一减振圈,其用于在电机与安装台之间起支撑作用。具体地,减振圈包括减振内圈、减振外圈及连接筋。其中减振内圈用于套设在电机上,减振外圈用于抵靠在安装台上。通过使减振外圈围设在减振内圈的外周,并通过连接筋连接减振内圈与减振外圈,通过连接筋将减振内圈与减振外圈之间的空间分隔成至少一个减振孔,与相关技术中的实体减振圈相比,可极大降低减振圈的径向刚度和切向扭转刚度,从而降低电机向整体系统传递的振动或激励力,降低电机的运行噪音,可在减振降噪的同时,大大减少橡胶材料的用量,节约成本。而且,由于减振内圈可整体套设在电机上,与电机完整贴合,也可有效避免电机在减振圈内滑动,提高电机安装的可靠性。
另外,通过在减振孔内设置弹性件,可调节减振圈整体的阻尼损耗因子,避免相关技术中单纯提高橡胶材料的阻尼系数较为困难的情况。可根据减振需要添加适当损耗因子的弹性件。
另外,根据本实用新型提供的上述技术方案中的减振圈,还可以具有如下附加技术特征:
在上述任一技术方案中,优选地,弹性件为高阻尼粘弹性件。
在该技术方案中,通过在减振孔内注入高阻尼粘弹性材料,可以大大提高减振圈的阻尼损耗因子,抵抗共振,使得结构的损耗因子能突破橡胶材料的上限值。高阻尼粘弹性材料虽然具有高阻尼特性,但其弹性模量极低,不宜单独用作结构件,而本申请的这种减振圈结构可以达到通过减振内圈。减振外圈及连接筋的橡胶材料来提供结构刚度,通过高阻尼粘弹性材料来提供高阻尼特性。
在上述任一技术方案中,优选地,弹性件的弹性模量小于连接筋的弹性模量。
在该技术方案中,通过设定弹性件的弹性模量小于连接筋的弹性模量,有利于在保证对电机的支撑效果的同时,提高减振圈对电机的减振效果。
在上述任一技术方案中,优选地,弹性件的损耗因子tanδ≥0.5。
在该技术方案中,通过设定弹性件的损耗因子tanδ大于或等于0.5,可确保弹性件具有足够的黏性,提高减振圈的减振及支撑效果。
在上述任一技术方案中,优选地,连接筋包括第一连接部和第二连接部,第一连接部和第二连接部均连接述减振内圈和减振外圈。第一连接部在减振圈的厚度方向上划分减振内圈与减振外圈之间的空间;第二连接部在减振圈的周向上分隔减振内圈与减振外圈之间的空间。
在该技术方案中,具体设定连接筋包括第一连接部和第二连接部。其中,通过第一连接部在减振圈的厚度方向上划分减振内圈与减振外圈之间的空间,如第一连接部位于减振圈的厚度方向的一端,可使其朝向减振圈中部的一侧被划分出来,来容纳第二连接部;或第一连接部位于减振圈厚度方向的中部,可使第一连接部在减振圈厚度方向的两侧被划分出来,能够容纳第二连接部。而第二连接部在周向上分隔减振内圈与减振外圈,分隔出至少一个减振孔。通过第一连接部和第二连接部在不同的方向上连接减振内圈与减振外圈,与相关技术中仅通过第二连接部连接减振内圈与减振外圈相比,极大提高了减振圈的刚度,确保减振圈稳定支撑电机。
可选地,第一连接部的数量为至少一个,如两个。第二连接部的数量为至少两个,如三个、八个等。
在上述任一技术方案中,优选地,第一连接部位于减振圈厚度方向上的一端,第二连接部的数量为多个,多个第二连接部设置在第一连接部的一端面上。
在该技术方案中,通过将第一连接部设置在减振圈厚度方向的一端,即封盖减振外圈与减振内圈的一端,并将多个第二连接部设置在第一连接部朝向减振圈中部的一端面上,可实现周向分布的多个减振孔,实现多个减振孔呈一层分布。
当然,第二连接部的数量也可为一个,形成一个或两个减振孔。
在上述任一技术方案中,优选地,第一连接部位于减振圈厚度方向上的中部,第二连接部的数量为多个,多个第二连接部分布在第一连接部相对的两端面上。
在该技术方案中,通过将第一连接部设置在减振圈厚度方向上的中部,也即第一连接部将减振圈分隔为厚度方向上的上下两层,并将多个第二连接部分布在第一连接部相对的两端面上,可实现多个减振孔呈两层分布,提高减振及支撑效果。
在上述任一技术方案中,优选地,连接筋封盖减振外圈与减振内圈的一端,并向减振内圈的内部延伸。
在该技术方案中,通过使连接筋封盖减振外圈与减振内圈的一端,并向减振内圈的内部延伸,可使减振圈更适配于电机,使减振圈的连接筋也与电机相接触,提高两者之间的接触面面积,提高减振效果,提高电机的安装稳定性。
可选地,连接筋越过减振内圈,向其内部延伸的部分构成环形,用于套设在电机上。
在上述任一技术方案中,优选地,减振内圈的内表面与减振外圈外表面之间的距离t,与减振外圈的厚度t1,满足t1≤0.9t。
在该技术方案中,通过设定减振内圈的内表面与减振外圈的外表面之间的距离t,与减振外圈的厚度t1满足,t1小于或等于0.9倍的t,可避免减振外圈的厚度过大而导致减振孔的体积过小,影响减振圈的减振效果。可选地,减振外圈的厚度t1为0.75倍的t,或为0.1倍的t。
进一步地,设定减振外圈的厚度t1大于或等于0.5mm,可有效避免减振外圈的厚度过小而影响其刚度,影响减振圈对电机的支撑效果。
需要说明的是,在本申请中,在减振外圈的厚度各处不完全相同时,设定减振外圈最薄处的厚度代表减振外圈的厚度t1。
在上述任一技术方案中,优选地,减振内圈的内表面与减振外圈外表面之间的距离t,与减振内圈的厚度t2,满足t2≤0.9t。
在该技术方案中,通过设定减振内圈的内表面与减振外圈的外表面之间的距离t,与减振内圈的厚度t2满足,t1小于或等于0.9倍的t,可避免减振内圈的厚度过大而导致减振孔的体积过小,影响减振圈的减振效果。可选地,减振内圈的厚度t2为0.75倍的t,或为0.1倍的t。
进一步地,设定减振内圈的厚度t2大于或等于0.5mm,可有效避免减振内圈的厚度过小而影响其刚度,影响减振圈对电机的支撑效果。
需要说明的是,在本申请中,在减振内圈的厚度各处不完全相同时,设定减振内圈最薄处的厚度代表减振内圈的厚度t2。
在上述任一技术方案中,优选地,减振内圈的内径d1,满足15mm≤d1≤35mm。
在该技术方案中,通过设定减振内圈的内径d1的取值在15mm至35mm之间,避免减振内圈的内径d1过大而影响其刚度,或过小而影响其减振效果。
在上述任一技术方案中,优选地,减振外圈的外径d2,满足25mm≤d2≤75mm。
在该技术方案中,通过设定减振外圈的外径d2的取值在25mm至75mm之间,避免减振外圈的外径d2过小而导致减振圈过小,影响对电机的减振效果,也避免减振外圈的外径d2过大而影响其刚度,影响支撑效果效果。
在上述任一技术方案中,优选地,全部减振孔所围的空间体积与减振圈的实体部分的体积比γ,满足γ≥0.1。
在该技术方案中,无论减振孔的数量为一个,还是多个,通过使全部减振孔所围的空间体积与减振圈的实体部分的体积比,设定体积比γ的取值大于等于0.1。可在保证减振圈具有一定刚度,能够稳定支撑电机的同时,使减振圈具有很好的减振能力。可根据减振需求,调节上述体积比γ的大小。
在上述任一技术方案中,优选地,减振孔为圆形孔、方形孔、椭圆形孔、扇形孔中的任一种。
在该技术方案中,可将减振孔设置为圆形孔、方形孔、椭圆形孔、扇形孔中的任一种,或其他形状,可根据减振频率的实际要求来设计减振孔的形状及大小。
本实用新型的第二方面提出了一种电机组件,包括:安装台;电机;和如上述技术方案中任一项的减振圈,减振内圈套设在电机上,减振外圈与安装台相抵接。
本实用新型提供的电机组件,由于具有上述任一技术方案的减振圈,进而具有上述任一技术方案的有益效果,在此不一一赘述。具体减振圈的减振内圈套设在电机上,减振外圈与安装台相抵接,一方面为电机的安装提供稳定度,另一方面可减小电机传递到安装台的振动,减小噪音。
本实用新型的第三方面提出了一种制冷设备,包括:如上述任一技术方案的电机组件。
本实用新型提供的制冷设备,由于具有上述任一技术方案的电机组件,进而具有上述任一技术方案的有益效果,在此不一一赘述。
本实用新型的第四方面提出了一种衣物处理装置,包括:如上述任一技术方案的电机组件。
本实用新型提供的衣物处理装置,由于具有上述任一技术方案的电机组件,进而具有上述任一技术方案的有益效果,在此不一一赘述。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本实用新型的一个实施例的减振圈的结构示意图;
图2示出了本实用新型的另一个实施例的减振圈的结构示意图;
图3示出了图2中的a-a方向剖视示意图;
图4示出了本实用新型的再一个实施例的减振圈的结构示意图;
图5示出了图4中的b-b方向剖视示意图;
图6示出了本实用新型的一个实施例的电机组件的结构示意图;
图7示出了本实用新型的一个实施例的电机组件的剖视示意图。
其中,图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
12减振内圈,14减振外圈,16连接筋,162第一连接部,164第二连接部,18减振孔,20弹性件,22电机。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7描述根据本实用新型一些实施例所述的减振圈及电机组件。其中,图3和图5中的箭头方向代表减振圈的厚度方向。
如图1至图5所示,本实用新型的第一方面实施例的减振圈。
实施例一:
如图2至图5所示,一种减振圈,包括:减振内圈12、减振外圈14、连接筋16及高阻尼粘弹性件。其中,减振外圈14围设在减振内圈12的外周;连接筋16连接减振内圈12和减振外圈14,并将减振内圈12与减振外圈14之间的空间分隔成至少一个减振孔18;高阻尼粘弹性件设置在至少一个减振孔18内。
在该实施例中,减振圈的减振孔18可以根据减振频率的需求来调整其大小,减振孔18理论上可以根据实际减振需求无限制地降低刚度来达到减振效果。另外减振孔18在提高减振圈减振性能的同时,还大大减少了材料用量,节省了材料。而且,减振圈在提高减振性能的同时,可以不用减小橡胶材料硬度,无需在橡减振圈内外接触面上设置减振凸起,也不会导致减振圈与电机22或安装台的结合力不足,避免了晃动噪音问题和其他可靠性问题的发生。此外,在减振孔18内注入高阻尼的粘弹性材料,可以大大提高减振圈的阻尼损耗因子来抵抗共振,使得结构的损耗因子能突破橡胶材料的上限值。高阻尼粘弹性材料虽然具有高阻尼特性,但其弹性模量极低,不宜单独用作结构件,该实施例的减振圈结构可以达到通过橡胶材料来提供结构刚度,通过高阻尼粘弹性材料来提供高阻尼特性。
可选地,减振孔18的数量为一个或两个或十二个或二十个等等。
可选地,弹性件20的弹性模量小于连接筋16的弹性模量。
可选地,高阻尼粘弹性件的损耗因子tanδ大于等于0.5,如0.6、0.8等。
可选地,每一个减振孔18内都设置有高阻尼粘弹性件,或在减振孔18的数量为多个的情况下,部分减振孔18内设置有高阻尼粘弹性件。
实施例二:
与实施例以不同的是,如图1所示,减振圈包括:减振内圈12、减振外圈14及连接筋16,至少一个减振孔18内不设置高阻尼粘弹性件,而是设置其他弹性模量小于连接筋的弹性件20。如硅胶件、海绵等,此时连接筋16优选为橡胶件。
实施例三:
在上述任一实施例中,减振孔18的数量、形状和大小可以根据减振频率的实际要求来进行调整。
具体地,通过调整减振孔18的数量、形状和大小,可以调整减振圈的刚度值k,刚度k包括径向刚度kr、周向刚度ks和轴向刚度ka等三种刚度。刚度k是决定减振圈能提供的减振频率范围的关键因子,减振圈的减振频率范围可以根据以下公式来确定,减振频率的起始频率值f0为:
公式(1)中,k为减振圈刚度,可以为径向刚度kr或周向刚度ks或轴向刚度ka;m为电机22质量和减振圈等效质量的总和。减振圈可以在大于f0的频率范围内起到减振作用,实际应用中需要根据需要隔振的频率值f来确定f0的大小,保证f0小于需要隔振的频率值f,确定f0后再根据公式(1)推算出减振圈需要满足的刚度值k。
刚度k也是决定减振圈能提供的激振传递率tf的关键因子,减振圈减振效果体现在激振源(电机22)的激振力或振动通过减振圈向安装台传递的传递率上,传递率tf可以通过如下公式计算:
公式(2)中,ζ为阻尼比,λ为激振频率f与减振圈-电机系统的固有频率fn的比值,λ可表示为:
公式(3)中,k为减振圈刚度,可以为径向刚度kr或周向刚度ks或轴向刚度ka;m为电机22质量和减振圈等效质量的总和。减振圈使用中,根据实际减振需求确定需要的传递率tf,根据以上公式(2)、公式(3)计算需要设计的减振圈刚度值k,再合理设置减振孔18的数量、形状和大小来达到减振圈的刚度要求值k。
通过调整减振孔18的数量、形状和大小,可以调整减振圈的刚度值k,计算刚度值k的方法可以是理论计算或有限元仿真计算,结构复杂的减振圈宜采用有限元仿真计算。
如果激励力的频率f处在减振圈-电机22系统共振带,即f与fn较为接近,且无法避开共振带,则可采用加大阻尼的方法来降低共振振幅,可以在减振孔18内加入高阻尼粘弹性件。
在一个具体实施例中,全部减振孔18所围的空间体积与减振圈的实体部分的体积比γ,满足0.1≤γ≤1.2,具体为0.1或0.7或1.1。可在保证减振圈具有一定刚度,能够稳定支撑电机22的同时,使减振圈具有很好的减振能力。
在一个具体实施例中,减振孔18为圆形孔、方形孔、椭圆形孔、扇形孔中的任一种。当然也可为其他形状,可根据减振频率的实际要求来设计减振孔18的形状及大小。
实施例四:
在上述任一实施例中,如图4和图5所示,连接筋16包括第一连接部162和第二连接部164,第一连接部162和第二连接部164均连接减振内圈12和减振外圈14;第一连接部162在减振圈的厚度方向上划分减振内圈12与减振外圈14之间的空间;第一连接部162位于减振圈厚度方向上的一端;第二连接部164的数量为多个,多个第二连接部164在减振圈的周向上分隔减振内圈12与减振外圈14之间的空间,多个第二连接部164设置在第一连接部162的一端面上。
在该实施例中,通过第一连接部162在减振圈的厚度方向上划分减振内圈12与减振外圈14之间的空间,具体第一连接部162位于减振圈的厚度方向的一端,可使其朝向减振圈中部的一侧被划分出来,来容纳第二连接部164;并将多个第二连接部164设置在第一连接部162朝向减振圈中部的一端面上,可实现多个减振孔18呈一层分布,并且,与相关技术中仅通过第二连接部164连接减振内圈12与减振外圈14相比,极大提高了减振圈的刚度,确保减振圈稳定支撑电机22。
可选地,连接筋16封盖减振外圈14与减振内圈12的一端,并向减振内圈12的内部延伸。使减振圈的连接筋16也与电机22相接触,提高两者之间的接触面面积,提高减振效果,提高电机22的安装稳定性。
实施例五:
与实施例四不同的是,如图2和图3所示,第一连接部162位于减振圈厚度方向上的中部,第二连接部164的数量为多个,多个第二连接部164分布在第一连接部162相对的两端面上。
在该实施例中,通过将第一连接部162设置在减振圈厚度方向上的中部,也即第一连接部162将减振圈分隔为厚度方向上的上下两层,并将多个第二连接部164分布在第一连接部162相对的两端面上,可实现多个减振孔18呈两层分布,提高减振及支撑效果。
实施例六:
在一些实施例中,如图1所示,减振内圈12的内表面与减振外圈14外表面之间的距离t,与减振外圈14的厚度t1,满足t1为0.1t,且t1大于等于0.5mm。减振内圈12的内表面与减振外圈14外表面之间的距离t,与减振内圈12的厚度t2,满足t2为0.1t,且t2大于等于0.5mm。
在另一些实施例中,如图1所示,减振内圈12的内表面与减振外圈14外表面之间的距离t,与减振外圈14的厚度t1,满足t1为0.9t,且t1大于等于0.5mm。减振内圈12的内表面与减振外圈14外表面之间的距离t,与减振内圈12的厚度t2,满足t2为0.9t,且t2大于等于0.5mm。
其中,若是减振孔18形状为圆形、方形、椭圆形或其他任意形状,则外圈厚度t1代表外圈厚度最薄处的厚度值,内圈厚度t2同样代表内圈厚度最薄处的厚度值。
在上述任一实施例中,如图2所示,减振内圈12的内径d1,满足15mm≤d1≤35mm;或减振外圈14的外径d2,满足25mm≤d2≤75mm。
可选地,减振内圈12的内径d1为20mm,减振外圈14的外径d2为75mm。
可选地,减振内圈12的内径d1为32mm,减振外圈14的外径d2为50mm。
如图6和图7所示,本实用新型的第二方面实施例的电机组件。
一种电机组件,包括:安装台;电机22;和如上述实施例中任一项的减振圈,减振内圈12套设在电机22上,减振外圈14与安装台相抵接。
本实用新型提供的电机组件,由于具有上述任一实施例的减振圈,进而具有上述任一实施例的有益效果,在此不一一赘述。具体减振圈的减振内圈12套设在电机22上,减振外圈14与安装台相抵接,一方面为电机22的安装提供稳定度,另一方面可减小电机22传递到安装台的振动,减小噪音。
本实用新型的第三方面实施例提出了一种制冷设备,包括:如上述任一实施例的电机组件。本实用新型提供的制冷设备,由于具有上述任一实施例的电机组件,进而具有上述任一实施例的有益效果,在此不一一赘述。而且,有利于降低由电机振动而产生的噪音,从而降低制冷设备的工作噪音。
可选地,制冷设备为空调或冰箱。
本实用新型的第四方面实施例提出了一种衣物处理装置,包括:如上述任一实施例的电机组件。本实用新型提供的衣物处理装置,由于具有上述任一实施例的电机组件,进而具有上述任一实施例的有益效果,在此不一一赘述。而且,有利于降低由电机振动而产生的噪音,从而降低衣物处理装置的工作噪音。
可选地,衣物处理装置为洗衣机或干衣机。
在本实用新型中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。