电机用轴承缓冲装置

摘要

一种电机用轴承缓冲装置，包括采用穿插于定子铁芯与转子铁芯中心的电机主轴，并经上、下轴承装置分别固定于电机上、下端盖中，上轴承装置包括固定于主轴的上端盖轴承，上端盖轴承设置在电机上端盖的凹台内，于凹台的上端盖轴承径向设置上轴承弹性元件，上轴承弹性元件的轴向设置上密封盖板；下轴承装置包括固定于主轴的下端盖轴承，下端盖轴承设置在电机下端盖的内凹台内，于内凹台的下端盖轴承径向设置下轴承弹性元件，于电机下端盖的外凹台内设置下密封盖板的方案；克服了现有电机用轴承容易在主轴和端盖结合处因高速运转、发热、停车、冷却、变形等被相互挤压损坏轴承以及电机主轴尾端部外露等缺陷；适合各种冷冻工作室用控制电机。

权利要求

1.一种电机用轴承缓冲装置，其特征在于它包括穿插于定子铁芯（1）与转子铁芯（2）中心的电机主轴（3），电机主轴（3）经上轴承装置（4）与下轴承装置（5）分别固定于电机上端盖（6）与电机下端盖（7）中，上轴承装置（4）包括固定于电机主轴（3）的上端盖轴承（41），上端盖轴承（41）设置在电机上端盖（6）的凹台（61）内，于凹台（61）的上端盖轴承（41）径向设置上轴承弹性元件（42），上轴承弹性元件（42）的轴向设置上密封盖板（43）；下轴承装置（5）包括固定于电机主轴（3）的下端盖轴承（51），下端盖轴承（51）设置在电机下端盖（7）的内凹台（71）内，于内凹台（71）的下端盖轴承（51）径向设置下轴承弹性元件（52），所述上轴承弹性元件（42）和下轴承弹性元件（52）均为复合胶圈或复合弹簧，电机下端盖（7）的电机下端盖内凸台（73）与转子端环（9）环面凹台（91）的配合安装深H为15mm；于电机下端盖（7）的外凹台（72）内设置下密封盖板（53），下密封盖板（53）与外凹台（72）的内腔设置信号转换器（8），该下密封盖板（53）与电机下端盖（7）平齐。

说明书

电机用轴承缓冲装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电机用轴承缓冲装置。

背景技术

[0002] 现有用于离心机冷冻工作室的控制电机，其电机的工作条件为2.5万转高速，且工作环境在零下5℃，使用寿命均较短，当电机在高速运转中需要停机时，电机因轴承受损而导致离心机无法正常工作。此问题已困扰该行业多年，一直未能得到有效解决。导致轴承受损的主要原因是离心机电机的高转速导致轴承发热，轴承外圈向外澎涨，使电机停止转动后，电机端盖因环境温度的原因比轴承冷却快而加速收缩，从而挤压轴承外径，轴承外径使滚道与滚珠之间相互挤压造成受损，轴承受损后，轴承运转噪声增大、振动加剧，以至无法通过产品合格检验工序，导致电机产品不合格而浪费巨大；如果不经检验工序而直接用于离心机等配套设备，则容易引发安全事故。另外，电机主轴尾端部伸出电机下端盖外，使产品所需安装空间增大，产品摆放、包装和运输还需增加产品座架等较多的零、部件成本。

发明内容

[0003] 针对上述情况，本发明提供一种既结构简单紧凑又易于制造，而且成品合格率和产品质量均较高，它功能增加，性能稳定无噪声，产品安装空间变小，使用寿命延长，无原材料浪费和生产成本明显降低的电机用轴承缓冲装置。

[0004] 为实现上述目的，一种电机用轴承缓冲装置，它包括穿插于定子铁芯与转子铁芯中心的电机主轴，电机主轴经上轴承装置与下轴承装置分别固定于电机上端盖与电机下端盖中，上轴承装置包括固定于电机主轴的上端盖轴承，上端盖轴承设置在电机上端盖的凹台内，于凹台的上端盖轴承径向设置上轴承弹性元件，上轴承弹性元件的轴向设置上密封盖板；下轴承装置包括固定于电机主轴的下端盖轴承，下端盖轴承设置在电机下端盖的内凹台内，于内凹台的下端盖轴承径向设置下轴承弹性元件，于电机下端盖的外凹台内设置下密封盖板。

[0005] 为了实现结果优化，改善、提高本发明的综合性能，进一步的措施是。

[0006] 上轴承弹性元件和下轴承弹性元件均为复合胶圈。

[0007] 上轴承弹性元件和下轴承弹性元件均为复合弹簧。

[0008] 电机下端盖的电机下端盖内凸台与转子端环环面凹台的配合安装深H为10-20mm。

[0009] 下密封盖板与电机下端盖平齐。

[0010] 下密封盖板与外凹台的内腔设置信号转换器。

[0011] 本发明采用包括穿插于定子铁芯与转子铁芯中心的电机主轴，电机主轴经上轴承装置与下轴承装置分别固定于电机上端盖与电机下端盖中，上轴承装置包括固定于电机主轴的上端盖轴承，上端盖轴承设置在电机上端盖的凹台内，于凹台的上端盖轴承径向设置上轴承弹性元件，上轴承弹性元件的轴向设置上密封盖板；下轴承装置包括固定于电机主轴的下端盖轴承，下端盖轴承设置在电机下端盖的内凹台内，于内凹台的下端盖轴承径向设置下轴承弹性元件，于电机下端盖的外凹台内设置下密封盖板的技术方案，克服了现有电机用轴承容易在主轴和端盖结合处因高速运转、发热、停车、冷却、变形等被相互挤压损坏轴承，导致电机运行噪声增大、振动加剧，产品合格品率降低，原材料浪费大，配套设备无法正常、安全工作，而电机主轴尾端部外露于下端盖的方案给产品的摆放、安装、运输带来严重问题且多余零部件会造成产品成本增加等缺陷。

[0012] 本发明相比现有技术所产生的有益效果：

[0013] 1、本发明采用在上下轴承装置中的上下轴承径向设置弹性元件，它增加了电机耐缓冲功能，取得了预料不到的使用效果，解决了长期困扰该行业电机无法适应冷冻室工作的难题，提高了电机的达标率；

[0014] 2、本发明采用在上下轴承装置中的上下轴承径向设置弹性元件，它改善了电机工作状况，消除了电机工作噪声和振动，改善了电机与配套设备的安全工作环境，延长电机使用寿命致少3倍；

[0015] 3、本发明采用将电机主轴尾部内藏于电机下端盖内的技术措施，它改善了电机与配套设备安装环境，节省了电机与配套设备的安装空间和产品存放空间；

[0016] 4、本发明采用将电机主轴尾部内藏于电机下端盖内的技术措施，它改善了电机包装运输条件，省去了产品摆放所需的座架和主轴尾部外露时所构成的零部件，缩短了生产周期，节约了产品成本；

[0017] 5、本发明采用将电机主轴尾部内藏于电机下端盖内的技术措施，它保护了转子导线出线端不受损坏，消除了各种不安全隐患。

[0018] 本发明适合各种冷冻工作室用控制电机。特别是工作环境在零下5℃的离心机冷冻工作室用控制电机。

[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

[0020] 图1为本发明的主视图。

[0021] 图2为图1的下端盖局部放大示意图。

[0022] 图3为图1的信号转换器局部放大示意图。

[0023] 图4为图1的环面凹台局部放大示意图。

[0024] 图中：1、定子铁芯，2、转子铁芯，3、电机主轴，4、上轴承装置，41、上端盖轴承，42、上轴承弹性元件，43、上密封盖板，5、下轴承装置，51、下端盖轴承，52、下轴承弹性元件，53、下密封盖板，6、电机上端盖，61、凹台，7、电机下端盖，71、内凹台，72、外凹台，73、电机下端盖内凸台，8、信号转换器，81、信号采集元件，82、锁紧螺钉，83、出线孔， 9、转子端环，91、环面凹台，H-环面凹台深。

具体实施方式

[0025] 由附图所示，一种电机用轴承缓冲装置，它包括穿插于定子铁芯1与转子铁芯2中心的电机主轴3，电机主轴3经上轴承装置4与下轴承装置5分别固定于电机上端盖6与电机下端盖7中，上轴承装置4包括固定于电机主轴3的上端盖轴承41，上端盖轴承41设置在电机上端盖6的凹台61内，于凹台61的上端盖轴承41径向设置上轴承弹性元件42，上轴承弹性元件42的轴向设置上密封盖板43；下轴承装置5包括固定于电机主轴3的下端盖轴承51，下端盖轴承51设置在电机下端盖7的内凹台71内，于内凹台71的下端盖轴承51径向设置下轴承弹性元件52，于电机下端盖7的外凹台72内设置下密封盖板53。

[0026] 为了解决轴承装置无法适应冷冻室工作的难题，本实施方式采用了在上轴承装置4与下轴承装置5分别安装上轴承弹性元件42与下轴承弹性元件52的技术措施，较好解决了这一行业难题，取得预料不到的技术效果，提高了电机合格品的达标率，使用寿命较现有的电机延长至少3倍以上。

[0027] 为了达到结构简单，方便维护，成本降低，上轴承弹性元件42和下轴承弹性元件52均采用复合胶圈或复合弹簧。

[0028] 为了改善电机摆放、包装、运输、安装环境，避免电机导线受损，消除不安全隐患，节省电机与配套设备所需安装空间，将电机主轴3尾端部内藏于电机下端盖7内，故在电机下端盖内凸台73端与转子端环9对应处轴向配合设置让位空间，该让位空间为环面凹台91，该环面凹台91深H为电机下端盖内凸台73伸入环面凹台91内的深，本实施方式中电机下端盖7的电机下端盖内凸台73与转子端环9环面凹台91的配合安装深H为10-20mm，它使电机主轴3尾端部的下密封盖板53与电机下端盖7平齐，环面凹台91安装深15mm为最佳配合安装深H。

[0029] 为了实现多功能，下密封盖板53与外凹台72的内腔设置信号转换器8。

[0030] 参见附图，本发明的轴承装置和信号转换器的机加工艺、装配工艺流程：备料→车削加工→钻孔攻丝→涂防锈漆→烘干→电机上、下端盖，上、下密封盖板等零部件制成→安装轴承→安装复合胶圈或复合弹簧→安装电机主轴→校验电机主轴尺寸→上密封盖板封闭凹台→电机下端盖封闭内凹台→电机下端盖内凸台与转子端环环面凹台配套安装→下密封盖板内安装信号转换器及信号采集元件→轴承装置和信号转换器装配完成→用紧固螺栓固定电机上、下端盖→整机装配完成。

[0031] （1）备料：①各种零、部件准备，如电机上端盖6、电机下端盖7、上密封盖板43、下密封盖板53按要求制作铸件和锻件或选用型材下料；②各种标准零、部件从市场上采购，如信号转换器8即选用霍尔元件、信号采集元件81即选用磁钢以及锁紧螺钉82。

[0032] （2）车削加工：主要是电机上端盖6、电机下端盖7、上密封盖板43、下密封盖板53等进行基准面的车削。

[0033] （3）钻孔攻丝：主要是加工电机上端盖6中安装上轴承装置4用凹台61以及上密封盖板43等，电机下端盖7中安装下轴承装置5用内凹台71、外凹台72，以及下密封盖板53内安装信号转换器8、信号采集元件81及出线孔83等，如电机上端盖6与上密封盖板43的配套钻孔，上轴承装置4中的上轴承弹性元件42的配套钻孔、攻丝，电机下端盖7与下轴承装置5中的下轴承弹性元件52的配套钻孔，电机下端盖7与下密封盖板53、信号转换器8、信号采集元件81、锁紧螺钉82的配套钻孔、攻丝，以及电机下端盖7的内凸台与转子端环9环面凹台91的配套钻孔加工。其中：钻孔加工中，电机上端盖6的凹台61内径与上轴承装置4中上端盖轴承41外径，上密封盖板43外径，电机下端盖7中内凹台71、外凹台72内径与下轴承装置5中下端盖轴承51外径、下密封盖板53外径的同心度不大于0.015-0.20mm。

[0034] （4）涂防锈漆。

[0035] （5）烘干。

[0036] （6）电机上端盖6、电机下端盖7，上密封盖板43、下密封盖板53以及信号采集元件81等零、部件制作完成。

[0037] （7）安装上端盖轴承41、下端盖轴承51。

[0038] （8）安装复合胶圈或复合弹簧，如将O型复合胶圈按要求装入轴承与端盖形成的间隙中，以孔与挡圈定位，使O型复合胶圈均匀受力。

[0039] （9）安装电机主轴3，并注意安装时不能用大的外力击打电机主轴3，以防止损伤轴承。

[0040] （10）校验电机主轴3尺寸。

[0041] （11）上密封盖板43封闭电机上端盖6的凹台。

[0042] （12）电机下端盖7内凹台71封闭。

[0043] （13）为了满足电机外部尺寸不变和便于电机摆放、包装、运输、安装，电机主轴3尾端部内藏于电机下端盖7内，电机下端盖内凸台73与转子端环9环面凹台91配套安装，故采用在转子端环9上车削一环面凹台91，保证装配的轴向空间。

[0044] （14）下密封盖板53与外凹台72的内腔安装信号转换器8及信号采集元件81，信号采集元件81-磁钢经锁紧螺钉82固定于电机主轴3尾端部，安装下密封盖板53之前，先将信号转换器8-霍尔元件导线穿过出线孔83，再将霍尔元件用胶水固定在下密封盖板53内腔的相应位置，然后把下密封盖板53装入外凹台72。

[0045] （15）轴承装置和信号转换器装配完成。

[0046] （16）用紧固螺栓固定电机上端盖6、电机下端盖7。

[0047] （17）整机全部装配完成。

[0048] 参见附图，本发明的正常工作是：将设有轴承缓冲装置的电机作配套设备的动力，如将设有轴承缓冲装置的控制电机作冷冻工作室内离心机的配套动力设备并正确安装牢固。工作中，冷冻工作室内离心机以2.5万转高速运转并处于零下5℃的工作环境中，当停机时，电机因轴承缓冲装置中弹性元件的作用，其轴承装置不会因零部件之间发热与冷却温差的影响被损坏。具体工作情况是机器设备在高速运转中需要停车时，上轴承装置4、下轴承装置5中的上端盖轴承41、下端盖轴承51分别在上轴承弹性元件42、下轴承弹性元件52的作用下，使先于上端盖轴承41、下端盖轴承51冷却的电机上端盖6、电机下端盖7经上轴承弹性元件42、下轴承弹性元件52的缓冲作用，使上端盖轴承41、下端盖轴承51得到一释放热量的时间，从而达到电机上端盖6、电机下端盖7与上端盖轴承41、下端盖轴承51的冷却在时间差内达到同步，在此缓冲过程中，电机上端盖6、电机下端盖7的发热、变形、冷却并挤压上端盖轴承41、下端盖轴承51的现象不致发生，从而实现离心机的正常运转。