一种电机的接地装置的制作方法

专利2025-05-27  37


本发明涉及电机,特别涉及一种电机的接地装置。


背景技术:

1、电腐蚀是造成电机轴承过早失效的因素之一,目前预防轴承电腐蚀一般有3种思路:系统优化、电流引出和阻断绝缘。其中,系统优化措施一般包括优化电机结构或工艺,减小由于设计、制造、装配等造成电机结构不对称导致电机内部磁场不对称而产生低频轴电压,改善供电电源,降低激励源产生的高频共模电压值;电流引出指的是导线短接以消除轴上的感应电势,减小或消除轴承内、外圈电位差;阻断绝缘是通过破坏轴电流形成条件,防止转轴、端盖、轴承、机座等零件形成有轴电流流经的闭合通路。以上三种方式理论上都能够减缓电腐蚀造成的轴承故障问题,但考虑到成本与可行性,工程上更多采用“电流引出”和“阻断绝缘”的方式来降低轴电压,从而达到轴承电腐蚀抑制效果。

2、但绝缘轴承相较于普通轴承价格为3倍左右。因此,通常采用接地导电刷的方式实现消除轴承内、外圈电位差来防止轴电蚀,导电刷通常分为传统碳刷和碳纤维毛刷两种,传统碳刷整个结构复杂,零部件多,需要的安装空间大;刷头存在磨损,需定期维护更换和清理产生的碳粉粉末;不适用于在高转速电机上。

3、在工程应用上通常采用接地碳刷的方式实现消除轴承内、外圈电位差来防止电机轴承电腐蚀。然而,常用接地碳刷存在磨损需定期维护更换和产生碳粉粉末影响电机绝缘环境的缺点,需提出一种低成本易维护的耐磨的、无粉末的和接触稳定的接地方式。另一方面,常规的接地装置的安装过盈配合或者螺栓紧固,安装结构相对复杂、轴向空间占用大,碳刷不能及时反弹恢复接触力,受力后刷头容易分散,导致接触状态不稳定导电性能差;毛刷刷头与转轴的接触力无法调节,不能确保良好的导电接触状态。

4、因此,如何提供一种电机的接地装置,以至少部分的解决上述碳纤维毛刷的弊端,使得碳纤维毛刷接触状态稳定可靠,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电机的接地装置,能够避免碳纤维束受力后刷头容易分散,使得碳纤维束的接触状态稳定可靠,能够减少轴电压实现轴电蚀的预防功能。

2、为实现上述目的,本发明提供一种电机的接地装置,安装于电机的轴承外圈和轴承内圈之间,轴承外圈的内侧设有环形沟槽,接地装置包括:

3、卡圈式支架,安装于沟槽,卡圈式支架设有多个通孔;

4、至少两个碳纤维束,同一碳纤维束包括两个端部相互靠近以使自身中部弯曲形成的弧形部以及位于弧形部和端部之间的直线部,同一碳纤维束的两个直线部能够沿卡圈式支架的同侧穿设并固定于相邻的两个通孔,卡圈式支架的两侧均至少有一个弧形部,以分别抵接位于卡圈式支架两侧的部分轴承外圈和部分轴承内圈。

5、优选地,直线部均套设有套箍,套箍能够固定于通孔,以使碳纤维束固定于对应通孔。

6、优选地,卡圈式支架为开口型弹性卡圈,卡圈式支架的外径大于沟槽的直径,以使卡圈式支架的外周能够抵接于沟槽;

7、沟槽上设有两个相间隔的凹槽,卡圈式支架的两端均设有适配于凹槽的凸起,以限制卡圈式支架和沟槽的相对转动。

8、优选地,卡圈式支架为左右对称结构,且卡圈式支架的中部与端部之间均设有偶数个通孔,全部通孔的轴线与轴承内圈的轴线相互平行。

9、优选地,通孔数量为碳纤维束数量的两倍,且碳纤维束正反交错设置于卡圈式支架的两侧,弧形部背离卡圈式支架的一端与卡圈式支架之间的距离大于直线部背离卡圈式支架的一端与卡圈式支架之间的距离。

10、优选地,轴承外圈的压盖上设有与卡圈式支架一侧的弧形部接触的第一环形接触面,轴承内圈的挡环上设有与卡圈式支架另一侧的弧形部接触的第二环形接触面,位于卡圈式支架两侧的弧形部相背的一端在通孔轴线上的距离大于第一环形接触面和第二环形接触面之间的距离。

11、优选地,沟槽在轴承内圈轴线上的宽度大于卡圈式支架在通孔周线上的厚度。

12、优选地,凸起为半圆形结构。

13、优选地,碳纤维束均为u型结构,且碳纤维束均包括若干碳纤维丝,同一碳纤维束中的全部碳纤维丝的端部平齐。

14、相对于上述背景技术,本发明提供的电机的接地装置,安装于电机的轴承外圈和轴承内圈之间,轴承外圈的内侧设有环形沟槽,接地装置包括卡圈式支架和至少两个碳纤维束,卡圈式支架安装于沟槽,卡圈式支架设有多个通孔;至少两个碳纤维束,同一碳纤维束包括两个端部相互靠近以使自身中部弯曲形成的弧形部以及位于弧形部和端部之间的直线部,同一碳纤维束的两个直线部能够沿卡圈式支架的同侧穿设并固定于相邻的两个通孔,卡圈式支架的两侧均至少有一个弧形部,以分别抵接位于卡圈式支架两侧的部分轴承外圈和部分轴承内圈。

15、具体来说,在卡圈式支架上设有多个通孔,将包括弧形部和直线部的两个碳纤维束安装于卡圈式支架上,且保证卡圈式支架两侧均至少有一个弧形部,将卡圈式支架安装于轴承外圈内侧设有的环形沟槽,以使位于卡圈式支架两侧的弧形部分别抵接位于卡圈式支架两侧的部分轴承外圈和部分轴承内圈,能够避免碳纤维束受力后刷头容易分散,使得碳纤维束的接触状态稳定可靠,能够减少轴电压实现轴电蚀的预防功能。



技术特征:

1.一种电机的接地装置,安装于电机的轴承外圈(100)和轴承内圈(200)之间,所述轴承外圈(100)的内侧设有环形沟槽(110),其特征在于,所述接地装置包括:

2.根据权利要求1所述的电机的接地装置,其特征在于,所述直线部(420)均套设有套箍(500),所述套箍(500)能够固定于所述通孔(310),以使所述碳纤维束(400)固定于对应所述通孔(310)。

3.根据权利要求1所述的电机的接地装置,其特征在于,所述卡圈式支架(300)为开口型弹性卡圈,所述卡圈式支架(300)的外径大于所述沟槽(110)的直径,以使所述卡圈式支架(300)的外周能够抵接于所述沟槽(110);

4.根据权利要求1所述的电机的接地装置,其特征在于,所述卡圈式支架(300)为左右对称结构,且所述卡圈式支架(300)的中部与端部之间均设有偶数个所述通孔(310),全部所述通孔(310)的轴线与所述轴承内圈(200)的轴线相互平行。

5.根据权利要求1所述的电机的接地装置,其特征在于,所述通孔(310)数量为所述碳纤维束(400)数量的两倍,且所述碳纤维束(400)正反交错设置于所述卡圈式支架(300)的两侧,所述弧形部(410)背离所述卡圈式支架(300)的一端与所述卡圈式支架(300)之间的距离大于所述直线部(420)背离所述卡圈式支架(300)的一端与所述卡圈式支架(300)之间的距离。

6.根据权利要求4所述的电机的接地装置,其特征在于,所述轴承外圈(100)的压盖上设有与所述卡圈式支架(300)一侧的所述弧形部(410)接触的第一环形接触面,所述轴承内圈(200)的挡环上设有与所述卡圈式支架(300)另一侧的所述弧形部(410)接触的第二环形接触面,位于所述卡圈式支架(300)两侧的所述弧形部(410)相背的一端在所述通孔(310)轴线上的距离大于所述第一环形接触面和所述第二环形接触面之间的距离。

7.根据权利要求4所述的电机的接地装置,其特征在于,所述沟槽(110)在所述轴承内圈(200)轴线上的宽度大于所述卡圈式支架(300)在所述通孔(310)周线上的厚度。

8.根据权利要求3所述的电机的接地装置,其特征在于,所述凸起(320)为半圆形结构。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的电机的接地装置,其特征在于,所述碳纤维束(400)均为u型结构,且所述碳纤维束(400)均包括若干碳纤维丝,同一所述碳纤维束(400)中的全部所述碳纤维丝的端部平齐。


技术总结
本发明公开了一种电机的接地装置,安装于电机的轴承外圈和轴承内圈之间,涉及电机技术领域,轴承外圈的内侧设有环形沟槽,接地装置包括卡圈式支架和至少两个碳纤维束,卡圈式支架安装于沟槽,卡圈式支架设有多个通孔;至少两个碳纤维束,同一碳纤维束包括两个端部相互靠近以使自身中部弯曲形成的弧形部以及位于弧形部和端部之间的直线部,同一碳纤维束的两个直线部能够沿卡圈式支架的同侧穿设并固定于相邻的两个通孔,卡圈式支架的两侧均至少有一个弧形部,以分别抵接位于卡圈式支架两侧的部分轴承外圈和部分轴承内圈,能够避免碳纤维束受力后刷头容易分散,使得碳纤维束的接触状态稳定可靠,能够减少轴电压实现轴电蚀的预防功能。

技术研发人员:张诚诚,晏才松,曾纯,金海善,陈璞,胡洪益,刘方年,张杰,刘焕,王璐萍
受保护的技术使用者:湖南中车尚驱电气有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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