专利名称：铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机的制作方法
技术领域：
铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机技术领域本实用新楚涉及一种直流电动机，尤其是应用于铁路道岔转辙设备中的无刷直流电动机，简称DWS无刷直流电机。贯仪不目前在铁路道岔转辙设备中，使用的电机大多数为带有电斓的电机， 需要经常更换电刷；其半敞开的结构容易造成绝缘降低；转子上的线圈频 繁正反转也容易造成转子断线等系列隐患，导致信号工要经常维修和检 査，严重影响了电机使用的可靠性和使用寿命，对铁路的安全正点行车产 生不利影响。 发明内容为了克服带有电刷式电机的可靠性差使用寿命相对较短的不足，本实 用新型提供一种铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，从根本上消除了传 统有刷式电机的转子断线、绝缘降低、经常维修维护等缺陷，应用于铁路 道岔转辙设备中，将会保证转辙机可靠的工作和长寿命的使用。本实用新型的技术方案是设计一种铁路道岔转辙设备用无刷直流电 动机，它至少包括与前后壳体轴承上的转子，绕转子固定的定子，其特 征是定子是三相定子4绕组，转子轴上固定有永磁体，绕转子固定有磁 传感器，磁传感器与三相定子4绕组分别与控制器12电连接。所述电动机的转轴1采用键式连接，转轴1上粘接有磁钢挡18，磁钢 挡两端带凸沿，凸沿上有键槽19,磁钢18两端的突起键嵌入转轴1凸沿 上的键槽19，并由胶水粘接；磁钢5外表固定有被胶水粘接的不锈钢套。所述转轴1凸沿上的键槽19每90度有一个键槽19,四个磁钢5嵌 入转轴l凸沿上的键槽19内。所述磁传感器是霍尔元件。本实用新型三相两极式直流电动机工作的基本原理是当定子绕组的某一相通电时，该电流与永久转子磁钢的磁极所产生的磁场相互作用产生 转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢的位置变换成电信号， 去控制开关线路，从而使定子各相绕组按一定的顺序导通，定子相电流随 转子的位置的变化而按一定的顺序换相导通，由于电子自的导通次序是 与转子转角同步，所以起到了机械换相器的换相作用。本实用新型的有益效果是1.由于本实用新型电机没有电刷、换向器、以彻底消除了因电刷和转子断线遗成的系列故障； 2.由于采用了全密封结构，避免了电机在室外环境下，灰尘、潮湿对电机 的影响；3.转轴和磁钢的键连接，保证了运行的可靠性。
以下结合附图通过实施例对本实用新型进一步说明。图l是本实用新型的实施例原理图； 图2是本实用新型的一个实施例的结构示意图； 图3是本实施例机壳和端盖结合处的结构示意图； 图4是转轴1凸沿上的键槽19结构示意图；图5是磁钢3的俯视图；图6是图5的主视图。图中，1、转轴；2、轴承；3、前端盖；4、定子；5、磁钢；6、转子； 7、磁传感器8、中间端盖；9、后机壳；10、引出线；11、"工"字形出 线密封套；12、控制器；13、后端盖；14、不锈钢套；15、前机壳；16、 O形密封圈；17、环形密封圈；18、磁钢挡；19、键槽。
具体实施方式
实施例如图1所示，电动机本体、控制器12及磁传感器7三部分构 成了无刷直流电动机的三相两极式基本结构。三相定子4绕组分别和控制 器12中相应的功率开关连接，磁传感器7跟踪转子6与电机的转轴1连 接。当定子绕组的某一相通电时，该电流与永久转子磁钢的磁TO产生的 磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转，再由磁传感器7将转子磁钢的位 置变换成电信号，去控制开关线路，从而使定子各相绕组按一定的顺序导 通，定子相电流随转子的位置的变化而按一定的顺序换相导通。由于电子 线路的导通次序是与转子转角同步，所以起到了机械换相器的换相作用。图2是实施例的结构示意图。无刷直流电动机的定子4上是电枢绕组， 磁传感器7跟踪转子6上是永久磁钢5。只有这样才能保证霍尔元件根据 转子6的位置决定那相定子通电后，产生的磁场和转子永磁体的磁场垂直。 以产生最大的转矩来拖动转子6，当转子位置到达下一个位置时，此时， 霍尔元件又会改变定子中绕组的电流方向，以保证定子磁场和转子磁场垂 直。这样，当转子位置发生变化，定子电流的方向就发生变化，它总是拖 动转子旋转，保证了无刷电机的持续稳定的运转。图2中轴承2出轴处有 环形密封圈17，其外圆周边与前端盖3的中心圆孔紧配，内圆固定紧收于 转轴l的出轴处，构成密封结构。在电动机本体的前机壳15、后机壳9分
别与前端盖3、中间端盖8、后端盖13分别通过0形橡胶圈16紧密结合, 结合部位机壳为斜面倒角，端盖止口根部为弧形槽，这样使得壳体与端盖 之间的0形橡胶圈16被紧密压縮。前机壳15和前端盖3的结合处，端盖 止口根部被加工成为弧形槽，机壳为斜面倒角，()形橡胶圈16的截面压縮 前为圆形，其一侧紧貼在前端盖3止口，另一侧依靠机壳斜面倒角被压縮， 经过精确计算使橡胶在完全被压縮的情况下，填充其空间，利用橡胶的弹 性达到密封的效果。中间端盖8和后端盖13处与后机壳9的结合也采用 同样的密封形式。在引出线10的"工"字形密封套11中间有出线孔，该 密封套将后机壳9内外密封，弓f出线10从出线孔引出，依靠橡胶的收縮 使引出线处密封。图3是本实施例转轴的键式连接结构的正视及侧视示意图。 一般普通 无刷直流电动机的磁钢与转轴的固定采用胶水粘接外加不锈钢套，而本实 用新型电机转轴1与磁钢5连接采用键式连接,转轴1上粘接有磁钢挡18, 磁钢挡18两端带凸沿，凸沿上有键槽19，磁钢5两端的凸起键嵌入转轴 1凸沿上的键槽19,并用胶水粘接；磁钢外加不锈钢套14固定(见图2)， 同时用胶水粘接。如图4所示，转轴1凸沿上的键槽19每90度有一个键槽19，四个 磁钢5嵌入转轴1凸沿上的键槽19内。如图5所示，磁钢5是一扇面体，扇面体两端有凸起如图6所示，凸 起嵌入转轴1凸沿上的键槽19内。 如图所示，本实施例铁路道岔电动转辙机专用无刷直流电机具体参数如下 电压DC160V转速>2400r7min 转矩0.88N.ni I《2A 通过使用证明，本实用新型铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，运 行更加安全，性能更可靠，延长了电机寿命，提高了电机效率，保证了铁 路运输的正点和安全。
权利要求1、 铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，它至少包括前后壳体轴 承上的转子，绕转子固定的定子，其特征是定子是三相定子(4)绕组， 转子的转轴(1)上固定有永磁体，绕转子固定有磁传慼器，磁传感器与 三相定子(4)绕组分别与控制器(12)电连接。
2、 根据权利要求1所述的铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，其 特征是所述转轴(1)采用键式连接，转轴(1)上粘接有磁钢挡(18)，磁钢挡(18)两端带凸沿，凸沿上有键槽(19)，磁钢挡(18)两端的突起键嵌入转轴(1)凸沿上的键槽(19),并粘接有胶水；磁钢(5)外表固定有被胶水粘接的不锈钢套。
3、 根据权利要求1所述的铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，其 特征是所述转轴(1)凸沿上的键槽(19)每90度有一个键槽(19)， 四个磁钢(5)嵌入转轴(1)凸沿上的键槽(19)内。
4、 根据权利要求1所述的铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，其特征是所述磁传感器是霍尔元件。
专利摘要本实用新型涉及一种直流电动机，尤其是应用于铁路道岔转辙设备中的无刷直流电动机，简称DWS无刷直流电机。铁路道岔转辙设备用无刷直流电动机，它至少包括与前后壳体轴承上的转子，绕转子固定的定子，其特征是定子是三相定子4绕组，转子的转轴1上固定有永磁体，绕转子固定有磁传感器，磁传感器与三相定子4绕组分别与控制器12电连接。由于本实用新型电机没有电刷、换向器、转子上不存在线圈，所以彻底消除了因电刷和转子断线造成的系列故障；它采用了全密封结构，避免了电机在室外环境下，灰尘、潮湿对电机的影响；由于转轴和磁钢的键连接，保证了运行的可靠性。
文档编号H02K29/06GK201038973SQ200720031589
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者原秦生, 李笑冰 申请人:西安铁路信号工厂