专利名称：多层轮系电机结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机结构，尤其是一种多层轮系电机结构。
目前，一般说电机结构是指由基座、外壳、定子和转子组成的电机结构以及与电机相配合的传动机构(或称轮系结构)两者的配合体，在这一配合体中，电机和传动机构各自发挥单独的职能作用；其不足之处在于这类配合占用空间较大，且两者配合的关系单一。
本实用新型的目的是为了避免上述现有技术之不足而提供一种将电机结构与轮系结构缩合成一谐同运行装置、而使两种结构各自的一些特征集中在统一机构中表现出来的多层轮系电机结构。
本实用新型的目的可以通过采取以下措施予以实现一种多层轮系电机结构，由基座1以及多层壳体、多层轮系、多层轴承、多层磁极、多层绕组和多层碳刷构成。
本实用新型的目的还可通过采取以下措施予以实现当其为多层复合轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机滚轮壳体39、第二层电机齿轮壳体5和第三层电机齿轮壳体8；所说的多层轮系包括6个第一层导轮3、6个第二层中间齿轮6；所说的多层轴承包括第一层导轮支架轴承4、第二层中间齿轮轴承7和中心轴承9；所说的多层磁极包括定子磁极10、第二层电机外磁极12、第二层电机内磁极16和第三层电机外磁极18；所说的多层绕组包括定子绕组11、第二层电机外极绕组13、第二层电机内腔绕组17和第三层电机外极绕组19；所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24、第一层电机碳刷支架25、第二层电机内层导电滑环14、第二层电机内层导电碳刷15、第三层电机导电碳刷20、第三层电机导电滑环21和碳刷支架总成22。
当其为多层滚轮电机时，所说的多层壳体包括第一层电机滚轮壳体39、第二层电机滚轮壳体40和第三层转子壳体41；所说的多层轮系包括6个第一层导轮3和6个第二层导轮37；所说的多层轴承包括第一层导轮支架轴承4、第二层导轮支架轴承38和中心轴承9；所说的多层磁极包括定子磁极10、第二层电机外磁极12、第二层电机内磁极16和第三层电机外磁极18；所说的多层绕组包括定子绕组11、第二层电机外极绕组13、第二层电机内腔绕组17和第三层电机外极绕组19；所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24、第一层电机碳刷支架25、第二层电机内层导电滑环14和第二层电机内层导电碳刷15。
当其为无定子型多层轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机齿轮壳体2、第二层电机齿轮壳体5和第三层电机齿轮壳体8；所说的多层轮系包括6个第一层中间齿轮26和6个 第二层中间齿轮6；所说的多层轴承包括第一层中间齿轮轴承27、第二层中间齿轮轴承7和中心轴承9；所说的多层磁极包括定子磁极10、第二层电机外磁极12和第三层电机外磁极18；所说的多层绕组包括定子绕组11、第二层电机外极绕组13和第三层电机外极绕组19；所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24、第一层电机碳刷支架25、第二层转子外导电碳刷35、第二层转子外导电滑环36、第二层电机内层导电滑环14、第二层电机内层导电碳刷15、第三层电机导电碳刷20和第三层电机导电滑环21。
当其为有定子型多层轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机齿轮壳体2、第二层电机齿轮壳体5和第三层电机齿轮壳体8；所说的多层轮系包括6个第一层中间齿轮26和6个第二层中间齿轮6；所说的多层轴承包括第一层中间齿轮轴承27、第二层中间齿轮轴承7和中心轴承9；所说的多层磁极包括第一层定子外磁极30、第一层定子内磁极31、第一层转子内磁极32、第二层电机外磁极12、第二层电机内磁极16、第二层定子外磁极33、第二层定子内磁极34和第三层电机外磁极18；而且还有3个第一层引线孔28和3个第二层引线孔29。
本实用新型的附图图面说明如下
图1 为多层复合轮系电机轮系结构示意图图2 为多层复合轮系电机电机结构示意图图3 为多层滚轮电机轮系结构示意图图4 为多层滚轮电机电机结构示意图图5 为无定子型多层轮系电机轮系结构示意图图6 为无定子型多层轮系电机电机结构示意图图7 为有定子型多层轮系电机轮系结构示意图图8 为有定子型多层轮系电机电机结构示意图上述附图中，各标号的名称如下基座1、第一层电机齿轮壳体2、第一层导轮3、第一层导轮支架轴承4、第二层电机齿轮壳体5、第二层中间齿轮6、第二层中间齿轮轴承7、第三层电机齿轮壳体8、中心轴承9、定子磁极10、定子绕组11、第二层电机外磁极12、第二层电机外极绕组13、第二层电机内层导电滑环14、第二层电机内层导电碳刷15、第二层电机内磁极16、第二层电机内腔绕组17、第三层电机外磁极18、第三层电机外极绕组19、第三层电机导电碳刷20、第三层电机导电滑环21、碳刷支架总成22、第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24、第一层电机碳刷支架25、第一层中间齿轮26、第一层中间齿轮轴承27、第一层引线孔28、第二层引线孔29、第一层定子外磁极30、第一层定子内磁极31、第一层转子内磁极32、第二层定子外磁极33、第二层定子内磁极34、第二层转子外导电碳刷35、第二层转子外导电滑环36、第二层导轮37、第二层导轮支架轴承38、第一层电机滚轮壳体39、第二层电机滚轮壳体40、第三层转子壳体41。
本实用新型以下将以多层复合轮系电机为例、结合附图予以进一步详述在基座1的上面是第一层电机滚轮壳体39，其内腔两侧边缘有环状锥形导轮滚道，6个锥形第一层导轮3分成2组每组3个分别装在相应的第一层导轮支架轴承4上，按互差120°角分布并与两侧环状锥形导轮滚道啮合；第一层导轮支架轴承4亦分2组每组3个，安装在第二层电机齿轮壳体5的两端外层壳体上，通过第一层导轮3和第一层导轮支架轴承4将第二层电机齿轮壳体5整体支承起来，使其成为第一层电机滚轮壳体39内腔的一个自由旋转体；第二层电机齿轮壳体5的内腔两侧边缘制成锥形内啮合齿轮，6个锥形第二层中间齿轮6分成2组每组3个，分别装在相应的第二层中间齿轮轴承7上，以中心轴承9的轴心为圆点成互差120°角分布在第二层电机齿轮壳体5的内腔，并与其两侧的锥形内啮合齿轮相啮合；第三层电机齿轮壳体8两端的外侧亦制成锥形齿轮状，第二层中间齿轮6同时与之啮合，构成一个齿轮传动系统；第二层中间齿轮轴承7和中心轴承9支承于第一层电机滚轮壳体39内侧的相应位置。上述的多层轮系结构联接着一个多层电机结构第一层电机滚轮壳体39的内腔装有定子磁极10，其上绕有定子绕组11，在第一层电机滚轮壳体39内的两端装有第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24和第一层电机碳刷支架25，电源通过第一层电机导电滑环23可直接引到定子绕组11；在第二层电机齿轮壳体5的外层和内腔分别装有第二层电机外磁极12及绕在其上的第二层电机外极绕组13和第二层电机内磁极16及绕在其上的第二层电机内腔绕组17，第二层电机外极绕组13通过第一层电机碳刷支架25上的第一层电机导电碳刷24和第一层电机导电滑环23获得电流，第二层电机内腔绕组17则通过与第一层电机碳刷支架25连通的第二层电机内层导电滑环14获得电流；在第三层电机齿轮壳体8的外层装有第三层电机外磁极18及绕在其上的第三层电机外极绕组19，和相应的并与第二层电机内层导电滑环14及第二层电机内层导电碳刷15相接的第三层电机导电碳刷20、第三层电机导电滑环21、碳刷支架总成22，第三层电机外极绕组19通过第二层电机内层导电滑环14获得电流。
上述的多层复合轮系电机其运转过程以其用作交直流变换电机时如下所述把第一层电机制成鼠笼式感应电动机结构，定子绕组11不通过第一层电机导电滑环23而象普通电机一样直接从外部引入电源，第二层电机外磁极12亦改为鼠笼式转子结构，通电后，定子磁极10、定子绕组11及第二层电机外磁极12构成普通电机实现运行，第二层电机外磁极12的运转将带动第二层电机齿轮壳体5同时运转，而第三层电机齿轮壳体8通过同时与第二层电机齿轮壳体5和第三层电机齿轮壳体8啮合的第二层中间齿轮6获得一个与第二层电机齿轮壳体5运转方向相反的增变速度而运转，至此即完成一种交流电能变换成一种带有增变速并含有互逆旋转角速的机械能的能态变换过程；将第二层电机内磁极16和绕在其上的第二层电机内腔绕组17制成普通直流发电机定子的形式，而将第三层电机外磁极18和绕在其上的第三层电机外极绕组19制成普通直流发电机转子的形式，即构成一个普通直流发电机。由于第二层电机齿轮壳体5是一个自由旋转体，其内腔的直流发电机的电流引出可通过第三层电机导电碳刷20、第三层电机导电滑环21、第二层电机内层导电滑环14、第二层电机内层导电碳刷15、第一层电机导电滑环23、第一层电机导电碳刷24引到电机外部，亦可以在碳刷支架总成22处引出电机外部；至此，由交流电源变换成直流电源的整机运转过程即完成。
本实用新型除上述多层复合轮系电机外，视不同的应用特征，改变某些构成，可有多层滚轮电机、无定子型多层轮系电机及有定子型多层轮系电机。
本实用新型相比现有技术有如下优点因为将常说的电机结构与轮系结构缩合成谐同运行的装置，使两种结构各自的一些特征集中在统一机构中表现出来，所以，(1)缩小了体积，缩短了传递距离；(2)可利用相邻两层中心轮的互逆运转；(3)可调整各层电机的运行状态，扩大电机的应用范围，如作多相发电机、无脉冲直流发电机等；(4)能使电机叠速叠相运行，可进行电源、动力变换；(5)可使电机实现多端机械传动，这样，在适当选择机械传动途径后，电机可同时作为发电机和电动机使用。
权利要求1.一种多层轮系电机结构，由基座(1)以多层壳体、多层轮系、多层轴承、多层磁极、多层绕组和多层碳刷构成。
2.根据权利要求1所述的多层轮系电机结构，其特征在于当其为多层复合轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机滚轮壳体(39)、第二层电机齿轮壳体(5)和第三层电机齿轮壳体(8)；所说的多层轮系包括6个第一层导轮(3)、6个第二层中间齿轮(6)所说的多层轴承包括第一层导轮支架轴承(4)、第二层中间齿轮轴承(7)和中心轴承(9)所说的多层磁极包括定子磁极(10)、第二层电机外磁极(12)、第二层电机内磁极(16)和第三层电机外磁极(18)所说的多层绕组包括定子绕组(11)、第二层电机外极绕组(13)、第二层电机内腔绕组(17)和第三层电机外极绕组(19)所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环(23)、第一层电机导电碳刷(24)、第一层电机碳刷支架(25)、第二层电机内层时电滑环(14)、第二层电机内层导电碳刷(15)、第三层电机导电碳刷(20)、第三层电机导电滑环(21)和碳刷支架总成(22)。
3.根据权利要求1所述的多层轮系电机结构，其特征在于当其为多层滚轮电机时，所说的多层壳体包括第一层电机滚轮壳体(39)、第二层电机滚轮壳体(40)和第三层转子壳体(41)；所说的多层轮系包括6个第一层导轮(3)和6个第二层导轮(37)；所说的多层轴承包括第一层导轮支架轴承(4)、第二层导轮支架轴承(38)和中心轴承(9)；所说的多层磁极包括定子磁极(10)、第二层电机外磁极(12)、第二层电机内磁极(16)和第三层电机外磁极(18)；所说的多层绕组包括定子绕组(11)、第二层电机外极绕组(13)、第二层电机内腔绕组(17)和第三层电机外极绕组(19)；所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环(23)、第一层电机导电碳刷(24)、第一层电机碳刷支架(25)、第二层电机内层导电滑环(14)和第二层电机内层导电碳刷(15)。
4.根据权利要求1所述的多层轮系电机结构，其特征在于当其为无定子型多层轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机齿轮壳体(2)、第二层电机齿轮壳体(5)和第三层电机齿轮壳体(8)；所说的多层轮系包括6个第一层中间齿轮(26)和6个第二层中间齿轮(6)；所说的多层轴承包括第一层中间齿轮轴承(27)、第二层中间齿轮轴承(7)和中心轴承(9)；所说的多层磁极包括定子磁极(10)、第二层电机外磁极(12)和第三层电机外磁极(18)；所说的多层绕组包括定子绕组(11)、第二层电机外极绕组(13)和第三层电机外极绕组(19)；所说的多层碳刷包括第一层电机导电滑环(23)、第一层电机导电碳刷(24)、第一层电机碳刷支架(25)、第二层转子外导电碳刷(35)、第二层转子外导电滑环(36)、第二层电机内层导电滑环(14)、第二层电机内层导电碳刷(15)、第三层电机导电碳刷(20)和第三层电机导电滑环(21)。
5.根据权利要求1所述的多层轮系电机结构，其特征在于当其为有定子型多层轮系电机时，所说的多层壳体包括第一层电机齿轮壳体(2)、第二层电机齿轮壳体(5)和第三层电机齿轮壳体(8)；所说的多层轮系包括6个第一层中间齿轮(26)和6个第二层中间齿轮(6)；所说的多层轴承包括第一层中间齿轮轴承(27)、第二层中间齿轮轴承(7)和中心轴承(9)；所说的多层磁极包括第一层定子外磁极(30)、第一层定子内磁极(31)、第一层转子内磁极(32)、第二层电机外磁极(12)、第二层电机内磁极(16)、第二层定子外磁极(33)、第二层定子内磁极(34)和第三层电机外磁极(18)；而且还有3个第一层引线孔(28)和3个第二层引线孔(29)。
专利摘要本实用新型提供一种多层轮系电机结构。由基座、多层壳体、多层轮系、多层轴承、多层磁极、多层绕组和多层碳刷构成。可制成多层复合轮系、多层滚轮、无定子型多层轮系和有定子型多层轮系等形式的电机，其特点是将常说的电机结构与轮系结构缩合成谐同运行装置，使各自的一些特征集中在统一机构中表现出来，从而缩小了体积、缩短了传递距离，可利用电机的叠速叠相运行、多端机械传动、调整各层运行状态和互逆运转等特性，扩大电机的应用范围。
文档编号H02K7/10GK2100706SQ9120929
公开日1992年4月1日 申请日期1991年5月28日 优先权日1991年5月28日
发明者彭明忠 申请人:彭明忠