一种通过棘轮结构形成的电机驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种电机装置，尤其是涉及一种通过棘轮结构形成的电机驱动装置。

背景技术：

传统电机设计和制造一是电机生产厂家根据国家相关系列化电机标准或者企业自身研究得出的系列化标准生产出不同规格的电机产品，用户根据自己的性能需要选择相应的电机产品；二是用户将电机的性能需求和结构安装等技术条件反馈给电机生产厂家，定制符合要求的电机产品。

随着电机品种的逐渐增多，比如，电动汽车用驱动电机，由于车型种类繁多，对电机的功率等级要求、转速范围要求、安装结构要求等各不相同，这就需要电机生产厂家对不同需要分别开发出相应的产品，造成研究开发成本高昂，研发周期较长，限制了行业的快速发展。而用户在研发的过程中，选择使用不便，每改变一个研究方案，可能就要改变电机，同时也就会改变一次所有的尺寸。

同时，随着电机用户对电机性能需求的提升，对电机的可靠性要求也在不断增加。用户希望电机具有较高的可靠性和较强的容错能力，以使电机在发生故障时，还能继续工作，不会造成大的损失或者安全事故。目前，通常的做法是，在电机设计的时候，根据要求增加一些容错单元或冗余单元，以满足其高可靠性的要求，这种方法在一定程度上满足了要求，但其缺点是增加了电机的体积和成本，降低了电机功率密度等。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种通过棘轮结构形成的电机驱动装置，解决了对于使用电机和备用电机的切换问题，对于某些特殊的机械驱动，也能起到解决的作用。其技术方案如下所述：

一种通过棘轮结构形成的电机驱动装置，包括串联连接的第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机之间设置有棘轮装置，所述第一电机的转子末端连接有第一齿轮，所述棘轮装置包括与第一齿轮相连接的带动轮，所述带动轮的另一端设置有棘轮，所述第二电机的转子前端连接有棘爪，所述棘爪和棘轮相连接。

所述第一电机的转子末端与第一齿轮之间设置有加速装置，所述第二电机的转子前端与棘爪之间设置有减速装置，所述加速装置和减速装置都设置有齿轮减速机。

所述第一电机、第二电机固定在支撑架上，所述支撑架设置有旋转轴，所述带动轮外侧设置有外齿轮，和支撑架上的旋转轴固定连接，并通过旋转轴固定自身的位置，所述旋转轴包括两侧的固定环和中间与外齿轮相连接的旋转环，所述旋转环的内侧设置有与外齿轮相匹配的卡槽，所述固定环和旋转环之间设置有轴承。

所述第一电机和第二电机采用同一款电机，在采用不同款电机时，需要根据需求对加速装置和减速装置进行调整，所述加速装置和减速装置都设置有调整装置，所述调整装置通过不同齿轮减速机的配合进行实现。

所述带动轮的一端内侧设置有与第一齿轮相连接的从动齿轮，在带动轮的另一端的内侧设置有与棘爪相连接的棘轮，所述棘爪设置有2-4个，所述棘轮装置还设置有止回棘爪。

所述棘爪设置有折叠装置，所述折叠装置设置有开关，用于控制棘爪是否与棘轮相连接。

所述第一电机和第二电机的外接电源线设置有漏电保护装置，在电源线连接的开关处设置有保险开关。

所述第二电机的转子还设置有驱动齿轮，用于单独驱动外部机械装置。

所述第一电机和加速装置之间设置有第一电磁离合器，所述第二电机和减速装置之间设置有第二电磁离合器，所述电磁离合器包括同心设置的主动盘和从动盘。

所述加速装置连接到第一电磁离合器的主动盘，所述第一电机连接到第一电磁离合器的从动盘；所述第二电机连接到第二电磁离合器的主动盘，所述减速装置连接到第二电磁离合器的从动盘。

所述通过棘轮结构形成的电机驱动装置通过设置第一电机和第二电机，能够解决机械驱动的问题，降低电机生产厂家研发成本，缩短研发时间，用户选型使用方便、成本低。

电机具有高容错性、高可靠性，当级联中的一个电机发生故障时，串联式级联电机仍能工作；维修方便，维修成本低，当其中一个电机模块出现故障时，只需单独更换即可；运行效率高，根据负载情况，优化出最佳方案，使每个电机根据需要确保系统的效率最高。

附图说明

图1是所述通过棘轮结构形成的电机驱动装置的原理示意图；

图2是所述棘轮装置的原理示意图；

图3是所述带动轮的结构示意图；

图4是所述旋转轴的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，所述通过棘轮结构形成的电机驱动装置包括串联连接的第一电机1和第二电机2，所述第一电机1和第二电机2之间设置有棘轮装置3，所述第一电机1的转子末端12连接有第一齿轮，所述棘轮装置包括与第一齿轮相连接的带动轮，所述带动轮的另一端设置有棘轮，所述第二电机的转子前端连接有棘爪31，所述棘爪31和棘轮相连接。所述第一电机1转子设置有驱动齿轮11，所述第二电机2的转子还设置有驱动齿轮21。

如图2所示，棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上。所述棘轮（ratchet），定义为一种外缘或内缘上具有刚性齿形表面或摩擦表面的齿轮，是组成棘轮机构的重要构件。由棘爪推动作步进运动，类似齿轮的，与号盘配合、控制号盘变换的零件。

考虑到棘轮机构对于转速太快的不好控制，所述第一电机1的转子末端与第一齿轮之间设置有加速装置，所述第二电机2的转子前端与棘爪之间设置有减速装置，所述加速装置和减速装置都设置有齿轮减速机。

所述第一电机和第二电机采用同一款电机，在采用不同款电机时，需要根据需求对加速装置和减速装置进行调整，所述加速装置和减速装置都设置有调整装置，所述调整装置通过不同齿轮减速机的配合进行实现。

所述调整装置可以采用齿数不同的大齿轮和小齿轮的配合，或者采用行星齿轮等构造，使得转速进行可控范围的调整，并且，可以在同一齿轮的下一集传动中，设置多个齿数不同的次级传动，从而使得转速进行不同的变动。

如图3所示，所述带动轮的一端内侧设置有与第一齿轮相连接的从动齿轮，所述从动齿轮是通过行星轮和第一齿轮相连接的，也可以直接和第一齿轮相连接，在带动轮的另一端的内侧设置有与棘爪相连接的棘轮，所述棘爪设置有2-4个，所述棘轮装置还设置有止回棘爪。也可以根据情况将棘轮棘爪的位置互换，从而使驱动更加多样化。

实际使用时，如图5所示的实施例中，所述第一电机1、第二电机2固定在支撑架4上，所述第二电机2连接有减速装置6，所述第一电机1连接有减速装置5。

所述支撑架4设置有旋转轴7，所述带动轮外侧设置有外齿轮，和支撑架4上的旋转轴7固定连接，并通过旋转轴7固定自身的位置，如图4所示，所述旋转轴7包括两侧的固定环71和73，以及中间与外齿轮相连接的旋转环72，所述旋转环72的内侧设置有与外齿轮相匹配的卡槽，所述固定环和旋转环之间设置有轴承。

所述第二电机2的转子还设置有驱动齿轮21，用于单独驱动外部机械装置。

进一步的，根据运行情况，可以将两个电机进行分离运行，所述第一电机和加速装置之间设置有第一电磁离合器，所述第二电机和减速装置之间设置有第二电磁离合器，所述电磁离合器包括同心设置的主动盘和从动盘。

所述加速装置连接到第一电磁离合器的主动盘，所述第一电机连接到第一电磁离合器的从动盘；所述第二电机连接到第二电磁离合器的主动盘，所述减速装置连接到第二电磁离合器的从动盘。

此外，在某些装置上，也可以设置辅助装置，从而使得功能更加强大。比如所述棘爪31设置有折叠装置，所述折叠装置设置有开关，用于控制棘爪是否与棘轮相连接。

所述第一电机和第二电机的外接电源线设置有漏电保护装置，在电源线连接的开关处设置有保险开关。

所述通过棘轮结构形成的电机驱动装置通过设置第一电机和第二电机，能够解决机械驱动的问题，降低电机生产厂家研发成本，缩短研发时间，用户选型使用方便、成本低。

电机具有高容错性、高可靠性，当级联中的一个电机发生故障时，串联式级联电机仍能工作；维修方便，维修成本低，当其中一个电机模块出现故障时，只需单独更换即可；运行效率高，根据负载情况，优化出最佳方案，使每个电机根据需要确保系统的效率最高。