智能消防机器人用混合式步进电机的制作方法

本发明涉及一种混合式步进电机，特别涉及一种智能消防机器人用混合式步进电机。

背景技术：

目前常见的室内消防喷头主要采用温度或烟雾检测并大范围喷洒进行灭火，很难对着火点进行精确定位并实施喷淋。一种新型智能消防机器人通过红外监测着火点的温度及图像，实施精确定位，并对着火点进行小范围喷淋，达到快速精确灭火的效果。智能消防机器人中的关节转向系统是采用混合式步进电机，是系统中的主要驱动动力元件，将消防喷水与步进电机整体结合的结构还未有，这是本申请需要着重改善的地方。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种体积紧凑、可靠性高的智能消防机器人用混合式步进电机。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种智能消防机器人用混合式步进电机，混合式步进电机与消防水管对接，消防水道直接从电机的内部通过，所述消防水道包括固定水道和活动水道，所述固定水道为消防水从基座的内孔通过形成，所述电机的转轴为中空结构，所述活动水道为消防水从转轴内部通过形成，固定水道与活动水道直接对接，消防水从固定水道流入活动水道，电机转子旋转驱动消防水的喷洒。

所述电机为组装式结构，采用扁平盘式结构的径向磁路，电机的定子与电机的前盖、后盖固定在一起形成定子组件；电机的转子通过转子轴套上的螺钉孔与活动水道连接形成转子组件，定子组件与转子组件通过轴承连接形成电机部件，定子部件与转子部件通过轴承产生相对旋转，电机部件与基座固定连接，基座吊装在用户的安装基准面上。

所述电机的转子通过活动水道中的水流进行热量传递。

所述电机的定子组件为环氧整体浇注密封部件。

本发明工作时水流通过固定水道流经活动水道，最后从喷水口流出。

本发明的优越功效在于：

1）消防喷水的水道与电机整体设计在一起，极大减小电机整体空间；

2）电机定子组件采用环氧整体浇注有效提高绝缘可靠性，提高电机的整体散热效果；

3）利用绕组通电产生制动转矩抵抗喷水的反作用力，提高可靠性同时有效降低成本；

4）本发明在各种关节传动系统中具有广泛的应用价值。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图中标号说明

1—基座； 2—前盖；

3—轴承； 4—定子；

5—转子； 6—后盖；

7—活动水道； 8—固定水道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1示出了本发明实施例的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种智能消防机器人用混合式步进电机，混合式步进电机与消防水管对接，消防水道直接从电机的内部通过，所述消防水道包括固定水道8和活动水道7，所述固定水道8为消防水从基座1的内孔通过形成，所述电机的转轴为中空结构，所述活动水道7为消防水从转轴内部通过形成，固定水道8与活动水道7直接对接，消防水从固定水道8流入活动水道7，电机转子5旋转驱动消防水的喷洒。

所述电机为组装式结构，采用扁平盘式结构的径向磁路，电机的定子4与电机的前盖2、后盖6固定在一起形成定子组件；电机的转子5通过转子轴套上的螺钉孔与活动水道连接形成转子组件，定子组件与转子组件通过轴承2连接形成电机部件，定子部件与转子部件通过轴承2产生相对旋转，电机部件与基座1固定连接，基座1吊装在用户的安装基准面上。

所述电机的转子5通过活动水道7中的水流进行热量传递，确保整个电机温度平衡。

所述电机的定子组件为环氧整体浇注密封部件，确保电机定子绕组与电机内的水完全隔离，确保电机定子绕组的绝缘可靠性；同时采用环氧整体浇注增强定子部分的整体机械强度，保证电机在整体运行时对外界冲击、振动可有效地降低；采用环氧整体浇注提高电机的整体散热效果，环氧将电机定子绕组与电机前盖2、后盖6有效连接在一起，在确保绝缘性的前提下采用高导热系数的环氧可减小电机的热阻，降低电机散热的温度梯度，确保定子绕组产生的热量迅速通过电机盖发散出去。

本发明的固定水道8与活动水道7之间采用封闭结构限制水流流入定子腔体内。消防喷水的水道与电机整体结合在一起，利用电机转子6直接驱动喷水水道；步进电机每走一步，即旋转9度，能精确控制喷水口的方位及旋转角度，达到精确控制喷水喷洒区域的位置，确保喷洒的精准度；同时水流通过转子5时将电机的热量带走，有效降低电机的整体温升。

针对智能消防机器人的使用需求，在喷水运行时需要较大的保持转矩施加在电机转动部件上，否则在大流量水流喷出时产生的反作用力会使转动关节偏转，电机的定位精度会受到很大的影响。针对使用需求，通常采用在电机的转轴上同轴安装一个制动器，当电机运行的指定位置时打开制动器利用制动器产生的制动转矩将转子位置锁定，但是这样就需要同轴增加一个制动器，不仅提高了成本，增加了加工难度，同时还降低了可靠性。本发明利用步进电机的保持转矩来实现电机的制动需求。当电机旋转到指定位置时停下，在喷水开关打开之前智能消防机器人的上位机通过通讯接囗给电机驱动器发出指令，给电机的定子绕组通以一个较大的电流，电机产生较大的制动转矩将电机转轴固定，这样喷洒时产生的反作用力就无法转动电机关节，达到精确定位。

以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内之内。