一种能实现在线自维护的电机的制作方法

本实用新型是涉及一种能实现在线自维护的电机，属于电机维护技术领域。

背景技术：

随着电力电子技术、自动化控制技术的不断发展，电机在工业生产中已得到广泛的应用。而作为电机的关键部件-轴承，是保证电机正常可靠工作的关键因素。由于轴承在持续高速旋转时，会因摩擦产生局部热变形，从而加速零件表面的磨损导致运转误差增大致使发生转轴报废。因此，为保证轴承安全可靠运转，避免轴承表面形成点蚀而造成失效，就要求对轴承进行良好润滑，因良好的润滑会对轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温度、振动等有显著改善作用，分析轴承损坏的原因表明，40％左右的轴承损坏都与润滑不良有关。目前，为了保证轴承具有良好的润滑效果，需要在轴承运行一定时间(标准规定为1500-2000 小时)后，要更换或添加润滑油进行定期保养，以避免因润滑不良导致轴承损坏和安全事故。但目前实行润滑油加注主要还是靠人工操作，一方面需要停机才能实现润滑油加注，对企业生产造成了不利影响；另一方面，人工保养方式还存在以下缺点：1、随意性强，不能按标准规定的时间进行定期保养；2、加注的油量多少不能精准确定，以致影响了润滑效果；3、耗费人力工时，操作不当还很容易造成对电机线圈的碰损；尤其是，在一些易燃易爆的石油化工场所进行润滑油加注操作，还容易发生安全事故。

为了解决人工注油的维护方式所存在的上述诸多缺陷，申请号为CN 201710220000.6的中国实用新型专利提出了一种电动机轴承自动注油装置，该专利通过在电机的定子上面安装润滑油盒，自动注油泵安装在润滑油盒上，自动注油泵后面有抽油管与润滑油盒相连，前端盖和后端盖上分别设有第一注油道和第一注油道，第一注油道和第二注油道的前端开孔设置在前后轴承的上面，前注油管和后注油管分别将自动注油泵与前端盖和后端盖上的第一注油道和第二注油道连接成注油通道，自动注油泵用微电脑控制器控制出油量。虽然该专利通过采用微电脑控制注油泵可实现自动、定时和定量注油，但由于其中的微电脑是由干电池供电，不仅需要人工经常更换电池，而且会出现在需要注油工作时可能存在没电而不能工作的问题，以致潜在安全风险，不能实现持续在线工作。另外，该注油装置结构复杂，占用空间大，不适合中小型电机的使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种能实现在线自维护的电机，以避免依靠人工维护所存在的诸多缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种能实现在线自维护的电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、轴承、轴承外端盖、轴承内端盖和电机端盖，所述轴承套设在转轴上，所述电机端盖套设在轴承上、并与位于轴承外端侧的轴承外端盖及位于轴承内端侧的轴承内端盖分别固定连接；其特征在于：所述电机还包括定量注油装置和自供电机构，所述定量注油装置包括注油电机，所述自供电机构包括磁铁固定盘和线圈绕组，所述磁铁固定盘过盈连接在轴承与轴承外端盖之间的转轴上，其中磁铁固定盘的磁铁面与轴承外端盖的内侧面之间为滑动连接，磁铁固定盘的背面与轴承外端面之间为间隙连接；在所述磁铁固定盘上以中心对称均布有n组N 极磁铁和n组S极磁铁，且N极磁铁与S极磁铁间隔排布，以及在与磁铁固定盘的磁铁面相向的轴承外端盖的内侧面上以中心对称均布有n组线圈绕组，所述的n为自然数；并且，在轴承外端盖上设有电气腔体，在所述电气腔体内设有主控单片机、电路模块和用于线圈绕组输出线的引出孔，线圈绕组输出线与电路模块的输入端电连接，所述电路模块的输出端分别与主控单片机和注油电机电连接，以及所述主控单片机的信号输出端通过线缆与注油电机的驱动电路相连接；所述电路模块至少包括整流稳压电路，所述主控单片机至少包括时钟电路。

一种实施方案，所述电气腔体设置在轴承外端盖的外侧面上，所述定量注油装置设置在轴承外端盖的顶部，在轴承外端盖的内侧面上设有注油孔，所述注油孔与定量注油装置的出油口相连通。

一种优选方案，所述电气腔体内还设有温度传感器和振动传感器，所述电路模块分别与温度传感器和振动传感器电连接，且所述温度传感器和振动传感器的信号输出端均与主控单片机的信号输入端通信连接。

一种实施方案，在轴承外端盖的内侧面上以中心对称均匀设置有n组线圈绕组固定孔和n组过线槽，且线圈绕组固定孔与过线槽间隔排布，在线圈绕组固定孔与过线槽的连接面上开设有过线通道。

进一步实施方案，所述引出孔与顶部的过线槽相连通。

一种实施方案，N极磁铁和S极磁铁均是通过螺钉内嵌固定在磁铁固定盘上。

一种实施方案，在位于轴承外端盖侧的磁铁固定盘的固定部上设有用于与转轴紧固连接的螺钉孔。

一种实施方案，所述定量注油装置还包括储油容器、储油容器固定座、上罩壳、底座、走油通道、活塞缸、活塞组件和传动齿轮组，所述储油容器可拆卸式固定连接在储油容器固定座上，所述储油容器固定座固定在上罩壳的顶部，所述走油通道设置在由上罩壳与底座形成的腔体内，活塞缸固定连接在底座的底部，走油通道的进油口与储油容器固定座的出油孔相连通，走油通道的出油口与活塞缸的进油口相连通；构成活塞组件的活塞杆头部穿过底座位于由上罩壳与底座形成的腔体内，所述传动齿轮组由主动齿轮和从动齿轮构成，其中主动齿轮固定在注油电机的输出轴上，与主动齿轮相啮合连接的从动齿轮与活塞杆传动连接；所述活塞缸的下部设有定量注油腔，所述定量注油腔为圆柱形，其内径与活塞外径相适配并大于位于其上方的活塞缸内径。

一种优选方案，所述走油通道为设有空腔的螺柱。

进一步优选方案，所述上罩壳与底座之间采用隔爆接合面相连接，走油通道的上部与上罩壳隔爆连接，走油通道的下部与底座隔爆连接；并且，在活塞杆上以隔爆螺纹连接有轴套，从动齿轮套接在轴套上。

进一步优选方案，所述轴套外滑动连接有上铜套和下铜套，所述上铜套固定在注油电机固定座上，所述下铜套固定在底座上，且下铜套与底座的连接面为隔爆接合面。

一种实施方案，所述储油容器固定座的中心设有用于与储油容器螺纹连接的螺纹口，在所述储油容器固定座的底部设有出油孔。

一种优选方案，在所述储油容器固定座的底部中心设有圆锥头，所述储油容器固定座的底部以所述圆锥头为中心对称开设有多个扇形出油孔。

一种优选方案，在螺纹口的上方还设有用于加固储油容器的紧固组件。

一种优选方案，在所述储油容器固定座上设有空气呼吸器，所述空气呼吸器与走油通道的进油口相连通。

一种优选方案，在上罩壳的顶部设有导油槽，所述导油槽的底面与走油通道的进油口相连通。

一种优选方案，所述活塞缸的出油端设有过滤网和过滤网压紧盖。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益技术效果：

本实用新型所提供的电机，通过巧妙构造电磁发电结构，实现了利用电机转轴自身径向旋转动力发电，为定量注油装置自供电，使定量注油装置可持续在线工作，不仅可显著节约能耗，可为安全生产提供有效保障；而且无需人工维护，就可实现定时定量自动加注润滑油或其它液体润滑剂，保证了电机的使用寿命和工作稳定性，还能根据所监测的温度和振动情况，自动进行润滑油或其它液体润滑剂加注，以实时排除电机故障；另外，本实用新型所述定量注油装置不仅结构简单、占用空间小，而且具有防爆功能，以及更换润滑油或其它液体润滑剂方便，可适用于各种场所、各种润滑油或其它液体润滑剂的在线加注；因此，本实用新型相对于现有技术，具有显著进步性和工业实用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的一种能实现在线自维护的电机的结构示意图；

图2是体现实施例1所述的定量注油装置与轴承外端盖及轴承之间的装配结构图；

图3是体现实施例1所述的定量注油装置与轴承外端盖之间的装配结构图；

图4是实施例1所述电机的端部剖视图；

图5是实施例1所述自供电机构的剖视图；

图6是实施例1中所述轴承外端盖的后视结构示意图；

图7是实施例1中所述轴承外端盖的立体图；

图8是实施例1中所述磁铁固定盘的前视结构示意图；

图9是实施例1中所述磁铁固定盘的前侧视立体图；

图10是本实用新型实施例1提供的定量注油装置的结构示意图；

图11是本实用新型实施例1中所述的储油容器固定座的结构示意图；

图12是本实用新型实施例1提供的定量注油装置的剖视图；

图13是本实用新型实施例1提供的定量注油装置的注油原理图；

图14是本实用新型实施例2提供的具有防爆功能的定量注油装置的剖视图。

图中标号示意如下：

1、电机本体；11、转轴；12、轴承；121、轴承外端面；13、轴承外端盖；131、轴承外端盖的内侧面；132、电气腔体；1321、引出孔；133、轴承外端盖的外侧面；134、轴承外端盖的顶部；135、注油孔；136、线圈绕组固定孔；137、过线槽；138、过线通道；14、轴承内端盖；15、电机端盖；

2、定量注油装置；21、注油电机；211、注油电机的输出轴；212、注油电机固定座；22、储油容器；23、储油容器固定座；231、出油孔；232、螺纹口；233、圆锥头；234、紧固组件；2341、弧形固定条；2342、固定耳；2343、紧固螺钉；235、空气呼吸器；24、上罩壳；241、导油槽；25、底座；251、线缆接头；252、螺纹孔；26、走油通道；261、走油通道的进油口；262、走油通道的出油口；27、活塞缸；271、活塞缸的进油口；272、定量注油腔；273、过滤网；274、过滤网压紧盖；28、活塞组件；281、活塞杆；2811、轴套；2812、上铜套；2813、下铜套；282、活塞；29、传动齿轮组；291、主动齿轮；292、从动齿轮；

3、自供电机构；31、磁铁固定盘；311、磁铁固定盘的磁铁面；312、磁铁固定盘的背面；313、N极磁铁；314、S极磁铁；315、螺钉；316、螺钉孔；32、线圈绕组；

4、间隙；5、线缆；6、润滑油或其它液体润滑剂；M1～M3、隔爆接合面；W1～W2、隔爆螺纹。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

实施例1

请结合图1至图5所示：本实施例提供的一种能实现在线自维护的电机，包括电机本体1、定量注油装置2和自供电机构3，所述电机本体1包括转轴11、轴承12、轴承外端盖13、轴承内端盖14和电机端盖15，所述轴承12套设在转轴11上，所述电机端盖15套设在轴承12上、并与位于轴承12外端侧的轴承外端盖13及位于轴承12内端侧的轴承内端盖14分别固定连接；所述定量注油装置2包括注油电机21，所述自供电机构3包括磁铁固定盘31和线圈绕组32，所述磁铁固定盘31过盈连接在轴承12与轴承外端盖13之间的转轴11上，其中磁铁固定盘的磁铁面311与轴承外端盖的内侧面131之间为滑动连接(即：磁铁固定盘31在轴承外端盖13的内腔内能进行旋转运动)，磁铁固定盘的背面312与轴承外端面121之间为间隙连接(所述间隙4需能满足轴承12热胀空间需要)，线圈绕组32固定在与磁铁固定盘的磁铁面311相向的轴承外端盖的内侧面131上。在轴承外端盖13上设有电气腔体132，在所述电气腔体132内设有主控单片机(图中未示出)、电路模块(图中未示出)和用于线圈绕组输出线的引出孔1321，线圈绕组输出线与电路模块的输入端电连接，所述电路模块的输出端分别与主控单片机和注油电机21电连接，以及所述主控单片机的信号输出端通过线缆5与注油电机的驱动电路相连接(图中未示出)。所述电路模块至少包括整流稳压电路，以实现对线圈绕组输出的电流进行直流整流和稳压处理。所述主控单片机至少包括时钟电路，可通过时钟电路控制电机定时加注润滑油或其它液体润滑剂，做到定期自维护。

作为优选方案，所述电气腔体132内还可设有温度传感器和振动传感器，所述电路模块分别与温度传感器和振动传感器电连接，且所述温度传感器和振动传感器的信号输出端均与主控单片机的信号输入端通信连接。因为轴承出现温度过热或振动异常故障的主要原因是轴承润滑不良，通常消除故障的办法就是加注润滑油或其它液体润滑剂，所以通过设置温度传感器和振动传感器，可根据监测到的异常情况自启动润滑油或其它液体润滑剂加注以及时排除故障，做到智能自维护，最大程度维护电机安全正常工作。

本实施例中，所述电气腔体132设置在轴承外端盖的外侧面133上，所述定量注油装置2设置在轴承外端盖的顶部134，在轴承外端盖的内侧面131上设有注油孔135，所述注油孔135与定量注油装置2的出油口相连通。

请再结合图6和图7所示：在轴承外端盖的内侧面131上以中心对称均匀设置有n组线圈绕组固定孔136和n组过线槽137(本实施例中n为3)，且线圈绕组固定孔136与过线槽137间隔排布，在线圈绕组固定孔136与过线槽137的连接面上开设有过线通道138，所述引出孔1321与顶部的过线槽相连通。

请再结合图8和图9所示：在所述磁铁固定盘31上以中心对称均布有n组N极磁铁313 和n组S极磁铁314，且N极磁铁313与S极磁铁314间隔排布，以及在与磁铁固定盘的磁铁面311相向的轴承外端盖的内侧面131上以中心对称均布有n组线圈绕组32，所述的n 为自然数(本实施例中的n为3，但不做此限定，具体数量根据需要输出的电压大小进行相应设置)。N极磁铁313和S极磁铁314均是通过螺钉315内嵌固定在磁铁固定盘31上，在位于轴承外端盖侧的磁铁固定盘31的固定部上设有用于与转轴11紧固连接的螺钉孔316。

因固定有N极磁铁313和S极磁铁314的磁铁固定盘31能与转轴11同步旋转，因而可起到相当于电磁发电的转子作用，同时由于固定不动的轴承外端盖13上设有线圈绕组 32，因而可起到相当于电磁发电的定子作用，从而在转轴11旋转运动时，就会在转动同时产生切割磁感线的运动，实现利用转轴自身径向旋转动力发电，从而可为注油电机21进行持续供电，不仅可显著节约能耗，而且可为安全生产提供有效保障。

请再结合图10至图13所示：本实施例中所述的定量注油装置2还包括储油容器22、储油容器固定座23、上罩壳24、底座25、走油通道26、活塞缸27、活塞组件28和传动齿轮组29，所述储油容器22可拆卸式固定连接在储油容器固定座23上，所述储油容器固定座23固定在上罩壳24的顶部，所述走油通道26设置在由上罩壳24与底座25形成的腔体内，活塞缸27固定连接在底座25的底部，走油通道的进油口261与储油容器固定座23的出油孔231相连通，走油通道的出油口262与活塞缸的进油口271相连通；构成活塞组件 28的活塞杆281头部穿过底座25位于由上罩壳24与底座25形成的腔体内，所述传动齿轮组29由主动齿轮291和从动齿轮292构成，其中主动齿轮291固定在注油电机的输出轴211 上，与主动齿轮291相啮合连接的从动齿轮292与活塞杆281传动连接。在底座25的底部设有线缆接头251。

作为优选方案：

所述走油通道26为设有空腔的螺柱，这样既方便安装和加工，而且同时可用于加固上罩壳24与底座25之间的连接。

所述储油容器固定座23的中心设有用于与储油容器22螺纹连接的螺纹口232，在所述储油容器固定座23的底部中心设有圆锥头233，所述储油容器固定座23的底部以所述圆锥头233为中心对称开设有多个扇形出油孔231(本实施例中示出了4个，但不限定为4个)，所述圆锥头233的作用是在储油容器22与螺纹口232螺纹连接到位后，能刺破储油容器22 的密封口，使润滑油或其它液体润滑剂能流出。

为了进一步稳固储油容器22，可在螺纹口232的上方设置紧固组件234(本实施例中所述的紧固组件234是由两个弧形固定条2341及固定耳2342和紧固螺钉2343组成)。

为了保证注油顺畅，可在所述储油容器固定座23上设置空气呼吸器235，所述空气呼吸器235与走油通道的进油口261相连通，以保证内外压相等。

另外，在上罩壳24的顶部设有导油槽241，所述导油槽241的底面与走油通道的进油口261相连通，以利于收集从储油容器固定座23的出油孔231流出的润滑油或其它液体润滑剂并导入到走油通道的进油口261中。

请再参阅图13所示：当需要加注润滑油或其它液体润滑剂6时，只需将待加注的储油容器22的口部与储油容器固定座23上的螺纹口232进行螺纹连接(作为优选方案，同时利用紧固组件234对储油容器22进行加固固定)；当储油容器22与螺纹口232螺纹连接到位后，储油容器22的密封口即将被设在储油容器固定座23底部中心的圆锥头233自动刺破，然后润滑油或其它液体润滑剂6将由开设在圆锥头233周侧的出油孔231流出，并汇集到导油槽241中，进而由走油通道的进油口261流入进入活塞缸27中，当活塞缸27中储满油后，通过启动注油电机21带动主动齿轮291转动，因从动齿轮292与主动齿轮291 相啮合连接，因此，在主动齿轮291转动时，可带动从动齿轮292的转动，而从动齿轮292 是固定在轴套2811上，因此可带动轴套2811的转动，又由于轴套2811与活塞杆281之间是螺纹连接，从而可通过轴套2811的转动实现活塞杆281的升降运动，进而带动活塞282 做上提或下压运动，实现润滑油或其它液体润滑剂的加注操作。因所述活塞缸27的下部设有定量注油腔272，所述定量注油腔272为圆柱形，其内径与活塞282的外径相适配并大于位于其上方的活塞缸内径，因此，通过此巧妙设计，可使活塞282的单次下压行程一定，从而使一次注油量可定量，定量注油腔272的具体容量可根据电机维护规则进行设计，使得加注计量方法非常简单且精确。通过在所述活塞缸27的出油端设置过滤网273和过滤网压紧盖274，可以起到过滤作用，从而避免润滑油或其它液体润滑剂中的杂质对轴承12产生不良影响。

实施例2

本实施例的目的是提供一种具有具有防爆功能的定量注油装置，请参阅图14所示，本实施例所述的定量注油装置，与实施例1中所述的定量注油装置的区别仅在于：所述上罩壳24与底座25之间采用隔爆接合面M1相连接，走油通道26的上部与上罩壳24之间采用隔爆接合面M2相连接，走油通道26的下部与底座25隔爆连接(本实施例中，是通过在螺纹孔252上设内螺纹，在走油通道26的下部设外螺纹，使走油通道26的下部与螺纹孔252 之间采用隔爆螺纹W1连接)；并且，在活塞杆281上以隔爆螺纹连接有轴套2811(即：轴套2811内设有内螺纹，活塞杆281设有外螺纹，且两者之间的螺纹连接为隔爆螺纹W2连接)。下铜套2813与底座25的连接面采用隔爆接合面M3相连接。因采用上述特殊设计，注油电机21是位于由上罩壳24与底座25形成的隔爆腔内，因而可使所述的定量注油装置 2同时实现防爆功能，从而满足有爆炸性气体存在的防爆场所的使用要求。

综上所述可见：本实用新型所提供的电机，通过巧妙构造电磁发电结构，实现了利用电机转轴自身径向旋转动力发电，为定量注油装置自供电，使定量注油装置可持续在线工作，不仅可显著节约能耗，可为安全生产提供有效保障；而且无需人工维护，就可实现定时定量自动加注润滑油或其它液体润滑剂，保证了电机的使用寿命和工作稳定性，还能根据所监测的温度和振动情况，自动进行润滑油或其它液体润滑剂加注，以实时排除电机故障；另外，本实用新型所述定量注油装置不仅结构简单、占用空间小，而且还能实现防爆功能，以及更换润滑油或其它液体润滑剂方便，可适用于各种场所、各种润滑油或其它液体润滑剂的在线加注；因此，本实用新型相对于现有技术，具有显著进步性和工业实用价值。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。