一种直流无刷防爆伺服电机的制作方法

专利2023-04-08  16



1.本实用新型涉及伺服电机技术领域,尤其涉及一种直流无刷防爆伺服电机。


背景技术:

2.伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。在实际应用时,受使用环境的不同,对伺服电机的要求有所不同。其中,对应用在煤矿矿场、面粉厂等环境中的伺服电机的要求较为特殊。在这类特殊环境中,环境中散落的粉尘较大,尤其是在煤矿矿场中,散落的粉尘主要由可燃的煤矿粉末组成。当这类粉末由伺服电机的外壳缝隙进入伺服电机,与内部的电路组件相接触后,极易被电路组件自身的电火花引燃,从而在伺服电机内部引发爆炸,这就容易引发非常严重的安全事故。因此,伺服电机如何有效防爆将直接影响到煤矿矿场、面粉厂等场合的安全系数。


技术实现要素:

3.针对现有技术的技术问题,本实用新型提供了一种直流无刷防爆伺服电机。
4.为解决上述技术问题,本实用新型提供了以下的技术方案:
5.一种直流无刷防爆伺服电机,包括:机壳、封装结构、动力结构、密封圈;机壳内开设有用于容纳动力结构的空腔,动力结构设置在空腔内;封装结构分别设置在机壳的两端;封装结构伸入机壳内,以与机壳的内壁相贴合;密封圈设置在封装结构与机壳之间的贴合处;密封圈呈闭合的环形。
6.在实际状态下,封装结构伸入机壳内,封装结构与机壳内壁相贴合的面为“防爆面”。外部的可燃性粉尘在进入封装结构与机壳之间的间隙后,需要经过密封圈再经过防爆面才能够内部的动力结构相接触。由此,在封装结构与密封圈的配合下,有效的降低了可燃性粉尘进入伺服电机内引发伺服电机爆炸的可能性。若伺服电机发生爆炸,爆炸产生的火花需要经过防爆面再经过密封圈后,才能够由封装结构与机壳之间的间隙进入外部空间。由此,有效的降低了因伺服电机内部爆炸威胁到外部环境安全的可能性。综上,本实用新型可有效防止伺服电机爆炸,即便发生爆炸也可避免伺服电机对外部环境的安全产生威胁。
7.进一步的,封装结构上设置有延伸部;延伸部伸入机壳内,延伸部与机壳的内壁相贴合;延伸部与封装结构相垂直;密封圈设置在延伸部与封装结构之间的夹角处。
8.进一步的,封装结构包括后盖;延伸部包括第一延伸部;密封圈包括第一密封圈;后盖设置在机壳的一端;后盖与第一延伸部连接;第一密封圈设置在第一延伸部与后盖之间的连接处。
9.进一步的,封装结构包括法兰;延伸部包括第二延伸部;密封圈包括第二密封圈;法兰设置在机壳的一端;法兰与第二延伸部相连接;第二密封圈设置在法兰与第二延伸部之间的连接处。
10.进一步的,动力结构包括转子轴;第二延伸部环绕在转子轴的四周;第二延伸部与
转子轴相贴合;第二延伸部由转子轴向转子轴远离法兰的一端延伸。
11.进一步的,法兰上设置有油封支架;密封圈包括第三密封圈;油封支架与法兰固定连接,油封支架与法兰相贴合;第三密封圈设置在油封支架与法兰之间的贴合处。
12.进一步的,动力结构包括定子组件、绝对值编码器;封装结构包括端盖;端盖设置在机壳的空腔内;端盖设置在绝对值编码器与定子组件之间;绝对值编码器与端盖相连接。
13.进一步的,端盖上还设置有防护壳;防护壳与端盖固定连接;防护壳与机壳之间设置有间隙;防护壳内设置有用于容纳绝对值编码器的空腔。
14.相较于现有技术,本实用新型具有以下优点:
15.利用第一延伸部与第一密封圈的配合,可有效防止在后盖与机壳之间,外部粉尘进入或内部火星外溢。
16.利用第二延伸部与第二密封圈的配合,可有效防止在法兰与机壳之间,外部粉尘进入或内部火星外溢。
17.利用第三密封圈,可有效防止在油封支架与法兰之间,外部粉尘进入或内部火星外溢。
18.利用第二延伸部上的延伸结构,可有效防止在第二延伸部与转子轴31之间,外部粉尘进入或内部火星外溢。
19.利用防护壳,可保护绝对值编码器在后盖拆卸后不受外界磕碰的影响。
20.利用端盖,将机壳分割为两个部分,降低了内部爆炸时,机壳内外部粉尘的总量,进而降低爆炸威力,从而降低内部火星外溢的可能性。
21.利用防护壳与端盖的配合,可在绝对值编码器处发生爆炸时,在一定程度上阻隔火星,有助于降低内部火星外溢的可能性。
附图说明
22.图1:整体结构图。
23.图2:伺服电机剖面图。
24.图中:1、机壳;2、封装结构;21、延伸部;22、后盖;23、法兰;24、端盖;211、第一延伸部;212、第二延伸部;231、油封支架;241、防护壳;2311、油封;3、动力结构;31、转子轴;32、定子组件;33、绝对值编码器;4、密封圈;41、第一密封圈;42、第二密封圈;43、第三密封圈。
具体实施方式
25.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
26.一种直流无刷防爆伺服电机,包括:机壳1、封装结构2、动力结构3、密封圈4。机壳1为一个中空的,两端设置有开口的刚性构件,内部的空腔能够容纳动力结构3。其中,动力结构3包括转子轴31、定子组件32、绝对值编码器33。定子组件32固定设置在机壳1的空腔内。转子轴31可转动的穿过定子组件32。当定子组件32通电时,转子轴31能够相对于定子组件32转动,从而向外界输出动力。绝对值编码器33设置在机壳1的空腔内,并处于转子轴31的一端。转子轴31的一端伸入绝对值编码器33内,使得绝对值编码器33能够读取转子轴31的转动数据。
27.封装结构2包括延伸部21、后盖22、法兰23、端盖24。具体的,延伸部21包括第一延伸部211,密封圈4包括第一密封圈41。第一延伸部211与后盖22固定连接且与后盖22垂直。第一密封圈41设置在第一延伸部211与后盖22之间的夹角处。当后盖22安装在机壳1上靠近绝对值编码器33的一端时,第一延伸部211能够伸入机壳1内,从而与机壳1的内壁相贴合。此时,第一密封圈41与机壳1相贴合。延伸部21还包括第二延伸部212,密封圈还包括第二密封圈42。第二延伸部212与法兰23固定连接且与法兰23垂直。第二密封圈42设置在第二延伸部212与法兰23之间的夹角处。当法兰23安装在机壳1上远离绝对值编码器33的一端时,第二延伸部212能够伸入机壳1内,从而与机壳1的内壁相贴合。此时,第二密封圈42与与机壳1相贴合。另一方面,转子轴31由第二延伸部212贯穿法兰23。即第二延伸部212环绕在转子轴31的四周且与转子轴31相贴合。同时,第二延伸部212由转子轴31向转子轴31远离法兰23一端继续延伸,即第二延伸部212上设置有截面为梯形的延伸结构。密封圈还包括第三密封圈43。法兰23上还设置有油封支架231,油封支架231还嵌套设置有油封2311。油封2311套设在转子轴31的四周并与转子轴31相贴合。油封支架231通过螺栓与法兰23固定连接且与法兰23相贴合,第三密封圈43设置在油封支架231与法兰23之间的贴合处。端盖24设置在机壳1的空腔内,端盖24设置在绝对值编码器33与定子组件32之间,绝对值编码器33与端盖24相连接。利用端盖24将机壳1内的空腔分隔为两个部分,使得绝对值编码器33与定子组件32处于不同的区域中。端盖24上还设置有防护壳241,防护壳241与端盖24固定连接,防护壳241与机壳之间设置有间隙,防护壳241内设置有用于容纳绝对值编码器33的空腔。由此,利用防护壳241对绝对值编码器33进行防护。防护壳241上还设置有用于给绝对值编码器33连接导线的通口。防护壳241上还设置有用于连接电源线的三孔插座,用于连接数据线的十二孔插座。对应的,后盖22上开设有通孔用于引出内部接线的通孔,通孔处设置有符合尺寸要求的格兰头。
28.在实际使用时,利用第一密封圈41与第一延伸部211的配合,外部的可燃性粉尘在进入后盖22与机壳1的间隙后,需要经过第一密封圈41后转过一个直角再经过第一延伸部211与机壳1之间的贴合面才能够进入机壳1的空腔内。若可燃性粉尘在机壳1的内部引发爆炸,爆炸产生的火星需要经过第一延伸部211与机壳1之间的贴合面后转过一个直角再穿过第一密封圈41才能够经后盖22与机壳1之间的间隙进入外部空间。同理的,利用第二密封圈42与第二延伸部212的配合,可有效防止外部的可燃性粉尘经法兰23与机壳1之间的间隙进入机壳1内部,有效防止内部爆炸产生的火星经法兰23与机壳1之间的间隙进入外部环境。同时,利用第二延伸部212上设置的额外的延伸结构,明显的增加了外部粉尘经第二延伸部212与转子轴31之间的间隙进入机壳1内部所经过的路程长度以及内部火星进入外部空间所经过的路程长度,从而有效的降低了外部粉尘进入以及内部火星外溢的肯能性。同时,利用第三密封圈43可有效降低经油封支架231与法兰23之间的间隙发生外部粉尘进入以及内部火星外溢的可能性。
29.另一方面,在实际实用过程中,有时会出现拆卸后盖22,对绝对值编码器33进行维护的情况。在后盖22拆除后,利用防护壳241可有效防止维护时,直接磕碰到绝对值编码器33。但随着拆卸次数的增多难免会磨损第一密封圈41。若外部粉尘进入了绝对值编码器33所在的空间,利用端盖24可有效防止外部粉尘蔓延至定子组件32所在的空间。由于引发粉尘爆炸需要外部粉尘抵达一定的浓度。由此,可有效降低发生爆炸时,机壳1内外部粉尘的
总量,进而降低爆炸的威力,从而降低内部火星外溢的可能性。同时,若在绝对值编码器处发生爆炸,在防护壳241与端盖24配合下,能够在一定程度上阻隔火星,有助于防止内部火星外溢。
30.综上,本实用新型可有效防止伺服电机工作在煤矿矿场、面粉厂等环境时发生内部爆炸。若发生内部爆炸,本实用新型可有效降低因内部爆炸引发外部环境爆炸的可能性。
31.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征:
1.一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:包括:机壳(1)、封装结构(2)、动力结构(3)、密封圈(4);所述机壳(1)内开设有用于容纳所述动力结构(3)的空腔,所述动力结构(3)设置在所述空腔内;所述封装结构(2)分别设置在所述机壳(1)的两端;所述封装结构(2)伸入所述机壳(1)内,以与所述机壳(1)的内壁相贴合;所述密封圈(4)设置在所述封装结构(2)与所述机壳(1)之间的贴合处;所述密封圈(4)呈闭合的环形。2.根据权利要求1所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述封装结构(2)上设置有延伸部(21);所述延伸部(21)伸入所述机壳(1)内,所述延伸部(21)与所述机壳(1)的内壁相贴合;所述延伸部(21)与所述封装结构(2)相垂直;所述密封圈(4)设置在所述延伸部(21)与所述封装结构(2)之间的夹角处。3.根据权利要求2所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述封装结构(2)包括后盖(22);所述延伸部(21)包括第一延伸部(211);所述密封圈(4)包括第一密封圈(41);所述后盖(22)设置在所述机壳(1)的一端;所述后盖(22)与所述第一延伸部(211)连接;所述第一密封圈(41)设置在所述第一延伸部(211)与所述后盖(22)之间的连接处。4.根据权利要求2所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述封装结构(2)包括法兰(23);所述延伸部(21)包括第二延伸部(212);所述密封圈(4)包括第二密封圈(42);所述法兰(23)设置在所述机壳(1)的一端;所述法兰(23)与所述第二延伸部(212)相连接;所述第二密封圈(42)设置在所述法兰(23)与所述第二延伸部(212)之间的连接处。5.根据权利要求4所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述动力结构(3)包括转子轴(31);所述第二延伸部(212)环绕在所述转子轴(31)的四周;所述第二延伸部(212)与所述转子轴(31)相贴合;所述第二延伸部(212)由所述转子轴(31)向所述转子轴(31)远离所述法兰(23)的一端延伸。6.根据权利要求4所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述法兰(23)上设置有油封支架(231);所述密封圈包括第三密封圈(43);所述油封支架(231)与所述法兰(23)固定连接,所述油封支架(231)与所述法兰(23)相贴合;所述第三密封圈(43)设置在所述油封支架(231)与所述法兰(23)之间的贴合处。
7.根据权利要求1所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述动力结构(3)包括定子组件(32)、绝对值编码器(33);所述封装结构(2)包括端盖(24);所述端盖(24)设置在所述机壳(1)的空腔内;所述端盖(24)设置在所述绝对值编码器(33)与所述定子组件(32)之间;所述绝对值编码器(33)与所述端盖(24)相连接。8.根据权利要求7所述的一种直流无刷防爆伺服电机,其特征在于:所述端盖(24)上还设置有防护壳(241);所述防护壳(241)与所述端盖(24)固定连接;所述防护壳(241)与所述机壳(1)之间设置有间隙;所述防护壳(241)内设置有用于容纳所述绝对值编码器(33)的空腔。

技术总结
本实用新型涉及伺服电机技术领域,尤其涉及一种直流无刷防爆伺服电机。包括:机壳、封装结构、动力结构、密封圈;机壳内开设有用于容纳动力结构的空腔,动力结构设置在空腔内;封装结构分别设置在机壳的两端;封装结构伸入机壳内,以与机壳的内壁相贴合;密封圈设置在封装结构与机壳之间的贴合处;密封圈呈闭合的环形。现有技术中,伺服电机容易因外部可燃性粉尘进入伺服电机内部引发爆炸,威胁到外部环境。相较于现有技术,本实用新型可有效防止外部粉尘的进入以及内部爆炸时产生的火花外溢,从而有效的提高了安全性,便于应用在煤矿矿场、面粉厂等环境中。面粉厂等环境中。面粉厂等环境中。


技术研发人员:赵展 冯林 田海锋 方明兴 谢金成 董靖博 陈杰 李佳豪 程康伟 洪铮
受保护的技术使用者:中安佰特(武汉)智能设备有限公司
技术研发日:2022.08.12
技术公布日:2022/12/1
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