CN117559700B - 一种防尘电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防尘电机，涉及电机技术领域。该防尘电机包括：相互连接的大机壳和后机盖；转子轴，其前端和后端分别与大机壳及后机盖转动连接；护壳，设于大机壳外部；多个进气孔，设于护壳上；过滤层，设于进气孔内；多个支撑块，设于护壳与大机壳之间；护筒，可拆卸连接于护壳上并设于转子轴前端外部；连接筒，同轴设于护筒内部的转子轴上；连接筒上设有多个叶片，连接筒靠近大机壳的端部设有与转子轴外围的大机壳滑动接触的封罩。本发明能够避免灰尘粘连在转子轴与外壳连接处，从而避免灰尘进入电机内部。

Description

一种防尘电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种防尘电机。

背景技术

直流力矩电机，是力矩电机的一种，以直流电作为电源的力矩电机。它是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。直流力矩电机可以有较小输出转矩，而有较高的输出转速，输出转矩和转速独立进行调节，使用方便，操作简单，比一般交流力矩电机具有更高的操控性。

目前，普通直流力矩电机的力矩输出端由于密封不到位，容易导致转子轴润滑油漏出，转子轴和外壳连接处容易粘上灰尘导致转动阻力变大，输出转矩变小的同时电机负荷增大，最终导致线圈等烧坏。

发明内容

本发明的目的是开发一种能够避免灰尘粘连在转子轴与外壳连接处，从而避免灰尘进入电机内部的防尘电机。

本发明通过如下的技术方案实现：

一种防尘电机，包括：

相互连接的大机壳和后机盖；

转子轴，其前端和后端分别与大机壳及后机盖转动连接；

护壳，设于大机壳外部；

多个进气孔，设于护壳上；

过滤层，设于进气孔内；

多个支撑块，设于护壳与大机壳之间；

护筒，可拆卸连接于护壳上并设于转子轴前端外部；

连接筒，同轴设于护筒内部的转子轴上；

其中，所述连接筒上设有多个叶片，所述连接筒靠近大机壳的端部设有与转子轴外围的大机壳滑动接触的封罩。

可选的，所述大机壳上设有圆柱状的凸起部，所述凸起部边缘为圆角，所述凸起部中同轴设有轴孔，所述轴孔内设有与转子轴转动连接的第一轴承，所述第一轴承远离后机盖的侧部设有挡油垫片，所述挡油垫片设于轴孔内并套设在转子轴上，所述护壳的形状与大机壳适配。

可选的，所述封罩呈喇叭状，所述封罩的较小端套设在连接筒上，所述封罩的较大端与凸起部滑动接触。

可选的，所述凸起部边缘设有与封罩较大端配合的圆环状封槽，所述封槽外侧设有与凸起部可拆卸连接的圆环状压环，所述压环截面呈水滴状且较大端处于内弧侧，所述封罩的较大端滑动于所述封槽与压环之间。

可选的，所述封罩较大端及封槽上分别设有相互滑动接触的石墨环。

可选的，所述压环靠近封罩较大端的内壁上顺次设有弹性环和密封环。

可选的，所述弹性环为气垫环或橡胶环，所述密封环为聚四氟乙烯环。

可选的，多个所述叶片在连接筒外壁的圆周方向上等间距均匀设置，所述叶片在连接筒外壁上螺旋设置、其旋转可产生远离所述挡油垫片的气流。

可选的，所述连接筒滑动套设于护筒内的转子轴外壁，所述护筒内的转子轴外壁呈正棱柱状，所述连接筒内壁呈与护筒内的转子轴适配的正棱柱状，所述护筒外侧的转子轴上可拆卸连接有连接环，所述连接环与连接筒之间的转子轴上套设有弹簧。

可选的，所述支撑块为聚苯乙烯泡沫塑料，所述过滤层为高效空气过滤棉。

本发明的有益效果是：

挡油垫片可阻挡灰尘及杂质颗粒进入第一轴承，还可避免润滑油由第一轴承漏出，避免转子轴与第一轴承粘上灰尘导致转动阻力变大，避免灰尘及杂质进入电机内部，减少电机内部的污染和腐蚀，保护电机内部部件，延长它们的使用寿命，减少电机内部维护工作，降低了维护成本和停机时间，保证工作效率；

护壳与支撑块配合可对电机进行防撞保护，通过随转子轴同步转动的叶片使护壳与大机壳间产生由护筒喷出的气流，通过气流不但可对电机进行散热降温，并且灰尘及杂质颗粒无法进入护筒，从根源上避免灰尘及杂质颗粒由转子轴与大机壳转动连接处进入第一轴承及电机内部；

设置的封罩与凸起部配合，能够避免气流中的微小灰尘进入挡油垫片处，封罩在凸起部上具有两道防尘密封措施，大幅提高防尘效果，并且随着作为密封部件的石墨环逐渐磨损消耗，弹簧及弹性环的弹力可分别使两道防尘密封措施自动补偿而保持防尘密封性，石墨环磨损消耗产生的石墨粉还可作为挡油垫片的润滑剂，对挡油垫片形成保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

图2为转子轴的结构示意图；

图3为图1中A处放大图；

图4为图3中B处放大图。

附图标记：1、大机壳；101、凸起部；2、后机盖；3、转子轴；4、护壳；401、进气孔；402、支撑块；5、挡油垫片；6、第一轴承；7、磁体卡针；8、永磁体；9、磁通片；10、换向器；11、电刷；12、第二轴承；13、护筒；14、连接筒；15、叶片；16、封罩；17、连接环；18、弹簧；19、压环；20、弹性环；21、密封环；22、封槽；23、石墨环。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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创造和简化描述，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创造的限制。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1～4所示，本发明公开了一种防尘电机，包括相互连接的大机壳1和后机盖2，大机壳1具有对称的两个内弧面，两内弧面上分别设有一个永磁体8，两永磁体8之间设有U形的磁体卡针7，磁体卡针7卡接于大机壳1与后机盖2之间。

大机壳1及后机盖2上转动设有转子轴3，转子轴3上设有16片磁通片9，磁通片9末端设有换向器10，电芯线按照一定的顺序绕在磁通片9上。

换向器10包括三个金属换向片及塑料衬套，塑料衬套设于转子轴3上，金属换向片设于塑料衬套上，电芯线连接在金属换向片上，电流流入金属换向片继而流入绕组内产生磁场带动转子旋转。

大机壳1上设有圆柱状的凸起部101，凸起部101边缘为圆角，凸起部101中同轴设有供转子轴3前端穿过的轴孔，轴孔内设有与转子轴3转动连接的第一轴承6，第一轴承6远离后机盖2的侧部设有挡油垫片5，挡油垫片5设于轴孔内并套设在转子轴3上。挡油垫片5不但可避免灰尘及杂质颗粒进入第一轴承6中，而且还可以避免润滑油由第一轴承6漏出，使第一轴承6保持干净以避免粘连灰尘。

后机盖2上设有与转子轴3后端转动连接的第二轴承12，转子轴3远离后机盖2的端部同轴设有输出齿轮，后机盖2内设有两个与换向器10的金属换向片转动接触的电刷11。

大机壳1外部设有护壳4，护壳4的形状与大机壳1适配，护壳4与大机壳1之间存在间隙，护壳4上均匀设有多个进气孔401，护壳4的后端开口延伸至大机壳1与后机盖2连接处，护壳4的前端开口延伸至大机壳1凸起部101外侧。

护壳4的后端开口与大机壳1之间以及进气孔401内均设有过滤层，过滤层可过滤较大的灰尘及杂质颗粒，过滤层可以是高效空气过滤棉。护壳4与大机壳1之间均匀设有多个支撑块402，支撑块402为聚苯乙烯泡沫塑料，支撑块402与护壳4及大机壳1粘接。支撑块402不但起到将护壳4固定在大机壳1上的作用，并且在电机遭受碰撞、护壳4受力时，起到缓冲的作用，使护壳4对电机形成碰撞保护，避免电机的大机壳1变形导致电机损坏。护壳4在大机壳1上的覆盖面积可根据电机的安装情况进行调整，护壳4的后端开口可向前端开口移动以缩短护壳4的长度。

护壳4的前端开口上螺纹连接有护筒13，护筒13呈与转子轴3同轴的圆筒状。护筒13内的转子轴3外壁呈正六棱柱状，护筒13内的转子轴3外壁上套设有连接筒14。连接筒14内壁呈与护筒13内的转子轴3适配的正六棱柱状，连接筒14外壁呈与转子轴3同轴的圆筒状。

连接筒14外壁的圆周方向上等间距均匀设置有多个叶片15，叶片15在连接筒14外壁上螺旋设置、其旋转可产生远离挡油垫片5的气流。连接筒14靠近大机壳1的端部设有封罩16，封罩16呈喇叭状，其较小端套设在连接筒14上。挡油垫片5外侧的凸起部101边缘设有与封罩16较大端配合的圆环状封槽22，封槽22外侧设有与凸起部101螺栓连接的圆环状压环19，封罩16的较大端安装于压环19与封槽22之间。压环19截面呈水滴状且较大端处于内弧侧，当气流从凸起部101外侧流经压环19时，压环19远离封槽22的侧面为气流导向，使气流向远离封槽22的方向流动，使气流直接进去护筒13、连接筒14及多个叶片15构成的螺旋状涵道中。

封罩16较大端及封槽22上分别设有相互滑动接触的石墨环23，压环19靠近封罩16较大端的内壁上顺次设有弹性环20和密封环21，通过弹性环20的弹力使密封环21保持与封罩16较大端滑动接触。弹性环20为气垫环或橡胶环，密封环21为聚四氟乙烯环。

护筒13外侧的转子轴3上套设有连接环17，连接环17与转子轴3螺栓连接，螺栓在连接环17及转子轴3的圆周方向上等间距设置，避免影响转子轴3转动的动平衡。连接环17与连接筒14之间的转子轴3上套设有作为弹性件的弹簧18，连接环17及连接筒14相互靠近的边缘侧壁上分别设有一圈容纳并固定弹簧18端部的凹槽。

电机运转，转子轴3转动时，连接筒14随转子轴3同步转动，叶片15运转，外界空气经过滤层过滤后由护壳4上的进气孔401及后端开口进入护壳4与大机壳1之间的间隙内，间隙内的空气汇集至凸起部101外侧并由护筒13喷出，外界的灰尘及杂质颗粒难以经护筒13进入，设置的过滤层可过滤灰尘及杂质颗粒，间隙内流动的气流基本不含灰尘及杂质颗粒，灰尘及杂质颗粒没有进入电机内部的可能。

连接筒14在转动过程中，封罩16在封槽22内转动，弹性环20的弹力使密封环21保持与封罩16滑动接触，密封环21与封罩16间滑动密封作为第一道防尘密封措施，弹簧18的弹力推动连接筒14向凸起部101方向滑动，使封罩16与封槽22上的石墨环23保持紧密滑动接触以作为第二道防尘密封措施，聚四氟乙烯摩擦系数小，石墨环23间的摩擦系数小，封罩16的转动阻力小，避免过多消耗电机动力。

石墨环23在转动过程中逐渐磨损消耗，产生的石墨粉落入挡油垫片5上，起到保持挡油垫片5润滑的效果。两石墨环23消耗后逐渐变薄，在弹簧18的弹力推动下，连接筒14向靠近凸起部101的方向滑动，封罩16随之滑动使两石墨环23保持紧密接触而实现自动补偿，使封罩16与封槽22间保持密封，避免第二道防尘密封措施失效。封罩16向封槽22内侧滑动后，弹性环20随之推动密封环21保持与封罩16紧密滑动接触而实现自动补偿，避免第一道防尘密封措施失效。

护壳4与大机壳1之间的间隙内存在的流动气流可对电机进行散热，避免电机存在过热情况。护壳4及护筒13可对电机进行碰撞保护，避免电机碰撞变形。石墨环23磨损过度后可进行更换，电机停机并取下护筒13，再依次取下压环19和连接环17，从转子轴3上滑出连接筒14即可对封罩16及封槽22内的石墨环23进行更换。

本发明的有益效果是：

挡油垫片5可阻挡灰尘及杂质颗粒进入第一轴承6，还可避免润滑油由第一轴承6漏出，避免转子轴3与第一轴承6粘上灰尘导致转动阻力变大，避免灰尘及杂质进入电机内部，减少电机内部的污染和腐蚀，保护电机内部部件，延长它们的使用寿命，减少电机内部维护工作，降低了维护成本和停机时间，保证工作效率；

护壳4与支撑块402配合可对电机进行防撞保护，通过随转子轴3同步转动的叶片15使护壳4与大机壳1间产生由护筒13喷出的气流，通过气流不但可对电机进行散热降温，并且灰尘及杂质颗粒无法进入护筒13，从根源上避免灰尘及杂质颗粒由转子轴3与大机壳1转动连接处进入第一轴承6及电机内部；

设置的封罩16与凸起部101配合，能够避免气流中的微小灰尘进入挡油垫片5处，封罩16在凸起部101上具有两道防尘密封措施，大幅提高防尘效果，并且随着作为密封部件的石墨环23逐渐磨损消耗，弹簧18及弹性环20的弹力可分别使两道防尘密封措施自动补偿而保持防尘密封性，石墨环23磨损消耗产生的石墨粉还可作为挡油垫片5的润滑剂，对挡油垫片5形成保护。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种防尘电机，其特征在于，包括：

相互连接的大机壳和后机盖；

转子轴，其前端和后端分别与大机壳及后机盖转动连接；

护壳，设于大机壳外部；

多个进气孔，设于护壳上；

过滤层，设于进气孔内；

多个支撑块，设于护壳与大机壳之间；

护筒，可拆卸连接于护壳上并设于转子轴前端外部；

连接筒，同轴设于护筒内部的转子轴上；

其中，所述连接筒上设有多个叶片，所述连接筒靠近大机壳的端部设有与转子轴外围的大机壳滑动接触的封罩；

所述大机壳上设有圆柱状的凸起部，所述凸起部边缘为圆角，所述凸起部中同轴设有轴孔，所述轴孔内设有与转子轴转动连接的第一轴承，所述第一轴承远离后机盖的侧部设有挡油垫片，所述挡油垫片设于轴孔内并套设在转子轴上，所述护壳的形状与大机壳适配；

所述封罩呈喇叭状，所述封罩的较小端套设在连接筒上，所述封罩的较大端与凸起部滑动接触；

所述凸起部边缘设有与封罩较大端配合的圆环状封槽，所述封槽外侧设有与凸起部可拆卸连接的圆环状压环，所述压环截面呈水滴状且较大端处于内弧侧，所述封罩的较大端滑动于所述封槽与压环之间；

所述封罩较大端及封槽上分别设有相互滑动接触的石墨环；

所述压环靠近封罩较大端的内壁上顺次设有弹性环和密封环。

2.根据权利要求1所述的防尘电机，其特征在于，所述弹性环为气垫环或橡胶环，所述密封环为聚四氟乙烯环。

3.根据权利要求1或2所述的防尘电机，其特征在于，多个所述叶片在连接筒外壁的圆周方向上等间距均匀设置，所述叶片在连接筒外壁上螺旋设置、其旋转可产生远离所述挡油垫片的气流。

4.根据权利要求1或2所述的防尘电机，其特征在于，所述连接筒滑动套设于护筒内的转子轴外壁，所述护筒内的转子轴外壁呈正棱柱状，所述连接筒内壁呈与护筒内的转子轴适配的正棱柱状，所述护筒外侧的转子轴上可拆卸连接有连接环，所述连接环与连接筒之间的转子轴上套设有弹簧。

5.根据权利要求1或2所述的防尘电机，其特征在于，所述支撑块为聚苯乙烯泡沫塑料，所述过滤层为高效空气过滤棉。