一种电机节能装置的制作方法

1.本发明公开了一种电机节能装置，属于电机技术领域。


背景技术：

2.电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
3.电机的起动电流是额定电流的4~8.4倍，一般为6倍，而电机的起动冲击电流峰值则为电机额定电流的10到14倍。
4.对于一些需要频繁启动和关停电机的应用场景来说，由于电机的频繁关启会导致用电量较大，造成电能的浪费，同时频繁的关启会给电机电路造成负担，影响电机的使用寿命。
5.本领域技术人员希望提出一种电机节能装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种电机节能装置，将需要频繁启动和关停电机的使用方式转变为电机连续运行方式，减少了由于电机的频繁关启导致用电量较大，影响电机使用寿命的问题。
7.本发明的技术方案如下：一种电机节能装置，包括电机，套装在电机主轴上的环形棘轮机构，连接并控制环形棘轮机构工作的节能机构，所述节能机构包括设置在环形棘轮机构轴封上的拨杆滑槽，设置在环形棘轮机构棘爪自由端上并位于拨杆滑槽内的拨杆，与拨杆内接的具有锥形内圈面的拨杆轴承，环形棘轮机构的外圈通过传动结构连接负载；当拨杆轴承贴紧环形棘轮机构时，拨杆受到拨杆轴承锥形内圈面的斜面压迫沿滑槽移动，棘爪在拨杆的带动下与棘齿分离，安装在电机主轴上的环形棘轮机构的内圈随电机主轴转动，环形棘轮机构的外圈连接负载停止工作，此为电机空载状态；当拨杆轴承离开环形棘轮机构时，棘爪被顶簧带动复位与棘齿啮合，环形棘轮机构的外圈与内圈同步转动，环形棘轮机构的外圈连接负载继续工作，此为电机负载状态。
8.进一步的，所述拨杆的自由端设置有使拨杆更易于被拨杆轴承挤压位移的导向结构。
9.更进一步的，导向结构为设置在拨杆自由端的导向坡面, 拨杆轴承的锥形内圈面与导向坡面相接，通过设置导向坡面使拨杆更易被拨杆轴承挤压位移。
10.更进一步的，导向结构为导向块，棘爪上设有螺纹孔，拨杆通过螺纹孔螺接在棘爪上，拨杆的自由端设置形状为圆台体的导向块，导向块的自由端设有用于安装导向块的驱动槽，圆台体的大圆面端位于远离拨杆轴承的一侧，圆台体的小圆面端位于靠近拨杆轴承的一侧，拨杆轴承的锥形内圈面与圆台体导向块相接，通过设置形状为圆台体的导向块，使拨杆轴承与导向块相接的过程比较平滑流畅。
11.优选的，所述驱动槽为一字槽、十字槽或内六角槽的任意一种。
12.更进一步的，导向结构为设置在拨杆自由端的圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的粗端远离拨杆轴承一侧，圆锥滚子轴承的细端靠近拨杆轴承一侧，圆锥滚子轴承与拨杆轴承的锥形内圈面滚动连接，通过在拨杆的自由端设置圆锥滚子轴承，当拨杆轴承压迫圆锥滚子轴承带动拨杆向环形棘轮机构的轴线靠近时，由于环形棘轮机构的内圈随同电机主轴同步转动，圆锥滚子轴承随同棘爪同步转动，拨杆轴承与圆锥滚子轴承处于滚动连接状态，拨杆轴承与圆锥滚子轴承相接的过程更平滑流畅。
13.进一步的，所述拨杆轴承通过驱动结构带动其与拨杆相接或相离。
14.进一步的，所述驱动结构包括支撑体和驱动部，所述驱动部设置在支撑体上，其与拨杆轴承的外圈活动连接，带动拨杆轴承沿电机主轴的轴线方向往复运动，控制拨杆轴承与拨杆相接或相离；支撑体上设有锁定结构，用于在驱动部带动拨杆轴承与拨杆相接或相离后，锁定驱动部的位置，使拨杆轴承保持在相接或相离的状态。
15.进一步的，所述驱动部为y字形结构的拨叉，拨杆轴承的外圈上设有拨叉转轴，y字形结构的两个斜臂端与拨叉转轴活动连接，y字形结构的竖臂与支撑体铰接，通过利用杠杆原理，以y字形结构竖臂与支撑体的铰接轴作为支点，移动y字形结构的竖臂，撬动y字形结构的两个斜臂从而带动拨杆轴承沿电机主轴的轴线方向往复运动，使拨杆轴承与拨杆相接或相离。
16.更进一步的，所述锁定结构包括设置在拨叉上的锁舌，限制拨叉活动范围的卡槽板，卡槽板上设有对应相接状态的相接槽孔和相离状态的相离槽孔及连接槽孔的滑槽，通过移动y字形结构的竖臂使拨叉上的锁舌停留在相接槽孔或相离槽孔的任意一个内，实现对拨叉的锁定。
17.进一步的，所述驱动结构包括设置在拨杆轴承的外圈上的滑块，贯通滑块设置的滑孔和螺纹孔，与滑孔滑动连接的滑杆，与螺纹孔滑动连接的螺纹杆，滑杆和螺纹杆与拨杆轴承轴线方向平行，螺纹杆的一端设有把手，通过旋转把手带动螺纹杆转动，进而带动滑块沿滑杆的长度方向滑动，进而带动拨杆轴承与拨杆相接或相离，由于需要通过转动螺纹杆带动拨杆轴承完成相接或相离的动作，因此螺纹杆同时也相当于锁定结构。
18.本发明的有益技术效果是：通过控制环形棘轮机构棘爪状态，改变环形棘轮机构的内圈和外圈的连接关系，使内圈和外圈同步转动或内圈空转，当内圈和外圈同步转动时，电机为负载状态，当内圈空转时，电机进入空载状态，通过以电机空转的方式来替代关停电机，减少了频繁关停和启动电机带来的起动冲击电流，降低了启动电流的电量消耗，节省了电能损耗，由于减少了启动电机的次数，减轻了电机电路的负担，相应的延长了电机的使用寿命。
附图说明
19.下面结合附图对本发明进一步说明。
20.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的仰视结构示意图；图3为本发明的侧视结构示意图；图4为本发明的结构爆炸图；图5为本发明的另一角度结构爆炸示意图；
图6为本发明中一种导向结构示意图；图7为本发明中另一种导向结构示意图；图8为本发明中第三种导向结构示意图；图9为本发明的另一种驱动结构结构示意图；图10为本发明另一种驱动结构的细节示意图。
21.图中：1、环形棘轮机构，11、轴封，12、棘爪，13、棘齿，2、节能机构，21、拨杆滑槽，22、拨杆，221、导向结构，2201、导向坡面, 2202、导向块, 22021、驱动槽，2203、圆锥滚子轴承，23、拨杆轴承，24、驱动结构，241、支撑体，242、驱动部，2421、拨叉，2422、拨叉转轴，243、锁定结构，2431、锁舌，2432、卡槽板，2433、相接槽孔，2434、相离槽孔，2435、滑槽，244、滑块，245、滑孔，246、螺纹孔，247、滑杆，248、螺纹杆，249、把手。
具体实施方式
22.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
23.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
24.实施例1一种电机节能装置，如图1至8所示，包括电机，套装在电机主轴上的环形棘轮机构1，连接并控制环形棘轮机构1工作的节能机构2，所述节能机构2包括设置在环形棘轮机构1轴封11上的拨杆滑槽21，设置在环形棘轮机构1棘爪12自由端上并位于拨杆滑槽21内的拨杆22，与拨杆22内接的具有锥形内圈面的拨杆轴承23，环形棘轮机构1的外圈通过传动结构连接负载，当拨杆轴承23贴紧环形棘轮机构1时，拨杆22受到拨杆轴承23锥形内圈面的斜面压迫沿滑槽21移动，棘爪12在拨杆22的带动下与棘齿13分离，安装在电机主轴上的环形棘轮机构1的内圈随电机主轴转动，环形棘轮机构1的外圈连接负载停止工作，此为电机空载状态，当拨杆轴承23离开环形棘轮机构1时，棘爪12被顶簧带动复位与棘齿13啮合，环形棘轮机构1的外圈与内圈同步转动，环形棘轮机构1的外圈连接负载继续工作，此为电机负载状态。
25.通过改变环形棘轮机构1中的棘爪12和棘齿13之间的连接状态，改变环形棘轮机构1的内圈和外圈的连接关系，使内圈和外圈同步转动或内圈空转，当内圈和外圈同步转动时，电机为负载状态，当内圈空转时，电机进入空载状态，通过以电机空转的方式来替代关停电机，减少了频繁关停和启动电机带来的起动冲击电流，降低了启动电流的电量消耗，节
省了电能损耗，由于减少了启动电机的次数，减轻了电机电路的负担，相应的延长了电机的使用寿命。
26.实施例2如图6至8所示，作为实施例1中拨杆22的优选方案，所述拨杆22的自由端设置有使拨杆22更易于被拨杆轴承23挤压位移的导向结构221。
27.实施例3如图6所示，作为实施例2中导向结构221的一种具体结构，导向结构221为设置在拨杆22自由端的导向坡面2201, 拨杆轴承23的锥形内圈面与导向坡面2201相接，通过设置导向坡面2201使拨杆22更易被拨杆轴承23挤压位移。
28.实施例4如图7所示，作为实施例2中导向结构221的另一种具体结构，所述导向结构221为导向块2202，棘爪12上设有螺纹孔，拨杆22通过螺纹孔螺接在棘爪12上，拨杆22的自由端设置形状为圆台体的导向块2202，导向块2202的自由端设有用于安装导向块2202的驱动槽22021，圆台体的大圆面端位于远离拨杆轴承23的一侧，圆台体的小圆面端位于靠近拨杆轴承23的一侧，拨杆轴承23的锥形内圈面与圆台体导向块2202相接，通过设置形状为圆台体的导向块2202，使拨杆轴承23与导向块2202相接的过程比较平滑流畅。
29.实施例5如图7所示，作为实施例4中驱动槽22021的具体结构，所述驱动槽22021为一字槽、十字槽或内六角槽中的任意一种槽体。
30.通过使用螺丝刀或内六角扳手，配合驱动槽22021，可以将设置有导向块2202的拨杆22安装在棘爪12上的螺纹孔内。
31.实施例6如图8所示，作为实施例2中导向结构221的第三种具体结构，导向结构221为设置在拨杆22自由端的圆锥滚子轴承2203，圆锥滚子轴承2203的粗端远离拨杆轴承23一侧，圆锥滚子轴承2203的细端靠近拨杆轴承23一侧，圆锥滚子轴承2203与拨杆轴承23的锥形内圈面滚动连接，通过在拨杆22的自由端设置圆锥滚子轴承2203，当拨杆轴承23压迫圆锥滚子轴承2203带动拨杆22向环形棘轮机构1的轴线靠近时，由于环形棘轮机构1的内圈随同电机主轴同步转动，圆锥滚子轴承2203随同棘爪12同步转动，拨杆轴承23与圆锥滚子轴承2203处于滚动连接状态，拨杆轴承23与圆锥滚子轴承2203相接的过程更加平滑流畅。
32.实施例7如图1至5，图9至10所示，作为实施例1的优选方案，所述拨杆轴承23通过驱动结构24带动其与拨杆22相接或相离。
33.实施例8如图1至5所示，作为实施例7的优选方案，所述驱动结构24包括支撑体241和驱动部242，所述驱动部242设置在支撑体241上，其与拨杆轴承23的外圈活动连接，带动拨杆轴承23沿电机主轴的轴线方向往复运动，控制拨杆轴承23与拨杆22相接或相离；支撑体241上设有锁定结构243，用于在驱动部242带动拨杆轴承23与拨杆22相接或相离后，锁定驱动部242的位置，使拨杆轴承23保持在相接或相离的状态。
34.实施例9
如图1至5所示，作为实施例8的具体方案，所述驱动部242为y字形结构的拨叉2421，拨杆轴承23的外圈上设有拨叉转轴2422，y字形结构的两个斜臂端与拨叉转轴2422活动连接，y字形结构的竖臂与支撑体241铰接，通过利用杠杆原理，以y字形结构竖臂与支撑体241的铰接轴作为支点，移动y字形结构的竖臂，撬动y字形结构的两个斜臂从而带动拨杆轴承23沿电机主轴的轴线方向往复运动，使拨杆轴承23与拨杆22相接或相离。
35.实施例10如图1至5所示，作为实施例9中锁定结构243的具体方案，所述锁定结构243包括设置在拨叉2421上的锁舌2431，限制拨叉2421活动范围的卡槽板2432，卡槽板2432上设有对应相接状态的相接槽孔2433和相离状态的相离槽孔2434及连接槽孔的滑槽2435，通过移动y字形结构的竖臂使拨叉2421上的锁舌2431停留在相接槽孔2433或相离槽孔2434的任意一个内，实现对拨叉2421的锁定。
36.实施例11如图9至10所示，作为实施例8的具体方案，所述驱动结构24包括设置在拨杆轴承23外圈上的滑块244，贯通滑块244设置的滑孔245和螺纹孔246，与滑孔245滑动连接的滑杆247，与螺纹孔246滑动连接的螺纹杆248，滑杆247和螺纹杆248与拨杆轴承23轴线方向平行，螺纹杆248的一端设有把手249，通过旋转把手249带动螺纹杆248转动，进而带动滑块244沿滑杆245的长度方向滑动，进而带动拨杆轴承23与拨杆22相接或相离，由于需要通过转动螺纹杆248带动拨杆轴承23完成相接或相离的动作，因此螺纹杆248同时也相当于锁定结构243。
37.上述实施例是对本发明技术方案的说明，不能作为对本发明技术方案的限定，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，凡是以本发明作为基础，做出的简单改进或变形，所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。