一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电机【技术领域】，具体涉及一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构。现有技术中的电枢结构强度差，且防护能力低，本实用新型通过将各绕组线圈固化成圆筒状杯子，并用绝缘材料将所有绕组线圈包裹在里面，每台空心杯电枢直流电机配置一个空心杯电枢，代替传统的有铁芯转子结构，由于空心杯电枢由具有绝缘性能的环氧树脂封装为一体，强度好，耐湿、防碳粉及其它异物进入绕组内，具有很好的耐冲击及防护性能。本实用新型结构简单，易于操作，适用于大面积推广使用。
【专利说明】一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机【技术领域】，具体涉及一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构。
【背景技术】
[0002]电枢是电机的核心机构，传统直流有刷电机电枢采用有槽有铁芯结构，传统电枢通常包括转轴、绝缘衬、绕组线圈、绝缘端板、电枢铁芯、压圈、端部绑扎带和换向器。加工时先将电枢铁芯、压圈和换向器分别压入转轴，在电枢铁芯两端分别粘上绝缘衬和绝缘端板，将每个绕组线圈分别嵌入电枢铁芯各槽内，再用端部绑扎带将绕组线圈端部绑扎牢固即成。这种电枢零部件多，结构复杂，为减小齿槽效应，铁芯叠压时常常还需斜槽，同时，当电机运行时间较长时，由于碳粉粘附于绕组内，极易导致电机绝缘性能下降，如果绝缘处理不到位，在阴雨潮湿的天气或环境下也可能出现绝缘下降。
[0003]参见图1和图2:目前空心杯电枢比较常用的还有斜绕组，包括转轴、绕组线圈、转子支架和换向器，其绕组线圈与转轴轴线成一定角度，故称斜绕式空心杯。由于不用灌封环氧树脂，且绕组与转子之间用胶粘接而，其结构强度结构差。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种强度好，防护性能强，运行良好的耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:包括
[0006]包括转子和呈圆筒状布置于转子上的若干绕组线圈，沿转子轴向贯通有转轴，且绕组线圈和转轴经绝缘材料灌封为一体，且将绕组线圈固定呈空心杯形状；转轴上设置有用于固定转子的转子支架和与转子支架相接的换向器；
[0007]所述的转子支架上开设有若干个销孔，且销孔中均固定有用于悬挂绕组出线端的圆柱销。
[0008]所述的绝缘材料为环氧树脂。
[0009]所述的转子支架和换向器分别与转轴粘接或塑在一起。
[0010]所述的绕组线圈为自粘性漆包线。
[0011]所述的圆柱销与销孔采用粘接方式固定。
[0012]所述的绕组线圈的数目与圆柱销的数目相等。
[0013]所述的绕组线圈的除两端部之外的绕组线圈部分与转轴平行。
[0014]所述的销孔开设于转子支架的径向和轴向方向上。
[0015]本实用新型具有以下的有益效果:相比较现有技术，本实用新型通过将各绕组线圈固化成圆筒状杯子，并用绝缘材料将所有绕组线圈包裹在里面，每台空心杯电枢直流电机配置一个空心杯电枢，代替传统的有铁芯转子结构，由于空心杯电枢由具有绝缘性能的环氧树脂封装为一体，强度好，耐湿、防碳粉及其它异物进入绕组内，具有很好的耐冲击及防护性能，在电机高速旋转及恶劣环境条件下绕组线圈抗振动性好，碳粉不会粘附于绕组线圈及其焊接点上，显著提高了电机绕组的绝缘性能；同时由于各绕组线圈被包裹在绝缘材料中，所述空心杯电枢在生产转运或装配过程中不易损坏绕组，电机装配合格率高。
[0016]进一步的，由于所用的绝缘材料为环氧树脂，从而提高了绝缘效果和装置的强度。
[0017]进一步的，由于转子支架和换向器分别与转轴粘接或塑压在一起，从而保证了装置的稳定性，增强了装置的抗冲击性。
[0018]进一步的，由于绕组线圈的有效部分与转轴平行，从而具有较高的绕组系数。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1:现有技术中的传统有铁心电枢结构示意图；
[0020]图2:现有技术中的斜绕式空心杯电枢结构示意图；
[0021]图3:本实用新型的结构示意图；
[0022]图4:a:本实用新型的空心杯电枢灌封前各零件装配示意图；b:转子支架示意图；
[0023]图5:本实用新型的空心杯电枢绕组布线示意图；
[0024]图6:本实用新型的空心杯电枢绕组整形示意图；
[0025]图7:本实用新型的空心杯电枢绕组灌封示意图。
[0026]图中:1:转轴；2:绕组线圈；3:绝缘材料；4:转子支架；5:圆柱销；6:换向器；7_芯轴I ；8:挂线柱；9:大端整形圈；10:压套；11:压圈；12:推板；13:螺钉；14:销；15:芯轴II ；16:锥套；17:芯轴组件；18:拼块套；19:垫板；20:底座；21:小端整形压头；22:工装圆柱销；23:下线心轴。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。
[0028]参见图3、4和5，本实用新型包括转子和呈圆筒状布置于转子上的若干为自粘性漆包线的绕组线圈2，沿转子轴向贯通有转轴I，且绕组线圈2的有效部分与转轴I平行，且绕组线圈2和转轴I经为环氧树脂的绝缘材料3灌封为一体，且将绕组线圈2固定呈空心杯形状；转轴I上设置有用于固定转子的转子支架4和与转子支架4相接的换向器6 ;转子支架4和换向器6分别与转轴I粘接或塑压在一起，所述的转子支架4上开设有若干个销孔，且销孔中均固定有用于悬挂绕组出线端的圆柱销5，圆柱销5与销孔采用粘接方式固定，绕组线圈2的数目与圆柱销5的数目相等，且转子支架4的销孔中沿轴向方向安装圆柱销6，沿径向方向安装工装圆柱销22，且转轴I和绕组线圈24之间设置有下线心轴23。
[0029]本实用新型的作用原理与现有技术的相同，都是为了使绕组线圈2在磁场中旋转产生力矩做功。与传统有铁芯电枢不同之处在于，所述实用新型无铁芯，绕组线圈2直接布置为圆柱形杯子，绕组线圈2不必嵌在有铁芯的槽内；与现有斜绕式空心杯电枢不同之处则在于，绕组线圈2除两端部之外的绕组线圈部分与转轴轴线平行，且用绝缘材料灌封为一体，结构与工艺相对要复杂。每个实用新型的直绕式空心杯电枢包括转轴1、绕组线圈2、环氧树脂3、转子支架4、圆柱销5和换向器6。
[0030]加工时转轴I分别与转子支架4、换向器6粘接或塑在一起，将各圆柱销5分别粘接于转子支架4各销孔内，见图4 (a)和图4 (b)。在转轴上套上与空心杯电枢内圆直径相同大小的芯轴，见图5示意图，利用芯轴上的工装圆柱销5及空心杯电枢中右端圆柱销将绕组线圈2逐个往定位，这样就可将线圈布置于心轴外圆表面。
[0031]下一步将上述工件置于整形模具内腔，见图6，将各绕组线圈2整形至要求的尺寸与形状，将各绕组线圈2与换向器6连接。由于绕组线圈2为自粘性漆包线，加热或涂抹适量酒精，将整形后绕组线圈2初步固化成形。
[0032]参见图6:锥套16内嵌套有拼块套18，拼块套18内固定具有挂线柱8的有芯轴组件17，芯轴组件17内设置有平行的芯轴17和芯轴II 15，且芯轴17和芯轴II 15的底端设置有用于将其固定的垫板19，拼块套18的下端依次同轴固定底座20和小端整形压头21 ；锥套16的顶部固定有压圈11，压圈11内嵌套有与空心杯电枢同轴连接的大端整形圈9和压套10，且大端整形圈9内固定有销14，且销14经螺钉13固定于推板12上。
[0033]至此，空心杯电枢的形状已初步完成，最后只须将整形后的电枢置于灌封模内腔，见图7，将装有空心杯电枢的灌封模具置于真空箱内，抽真空小于0.1MPa，并先后加热至85°C保温lh、130°C保温3h、160°C保温lh，取出模具，待完全冷却，取出空心杯电枢，将换向器等其余尺寸机加工至要求，则整个空心杯电枢的加工完成。
[0034]本实用新型由于电枢绕组有效段与轴心线平行，因此具有较高的绕组系数，同时绕组被灌封在绝缘材料内，具有较好的绝缘性能和强度，可有效防止装配或转送过程中对绕组造成损坏，同时由于绝缘材料强度较好，大大提高了空心杯电枢的抗冲击能力。
【权利要求】
1.一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:包括转子和呈圆筒状布置于转子上的若干绕组线圈(2 )，沿转子轴向贯通有转轴(I)，且绕组线圈(2 )和转轴(I)经绝缘材料(3)灌封为一体，且将绕组线圈(2)固定呈空心杯形状；转轴(I)上设置有用于固定转子的转子支架(4)和与转子支架(4)相接的换向器(6)； 所述的转子支架(4)上开设有若干个销孔，且销孔中均固定有用于悬挂绕组出线端的圆柱销(5)。
2.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的绝缘材料(3)为环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的转子支架(4)和换向器(6)分别与转轴(I)粘接或塑压在一起。
4.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的绕组线圈(2)为自粘性漆包线。
5.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的圆柱销(5)与销孔采用粘接方式固定。
6.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的绕组线圈(2)的数目与圆柱销(5)的数目相等。
7.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的绕组线圈(2)的除两端部之外的绕组线圈部分与转轴(I)平行。
8.根据权利要求1所述的一种耐冲击易防护直绕组空心杯电枢结构，其特征在于:所述的销孔开设于转子支架(4)的径向和轴向方向上。
【文档编号】H02K1/22GK203691088SQ201320884329
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】张文霞 申请人:西安微电机研究所