CN218771606U - 一种电机轴接地结构 - Google Patents

Abstract

一种电机轴接地结构，包括电机转子轴、电机壳体和接地环，其中电机转子轴与电机壳体之间设置有容纳腔，接地环固定安装在容纳腔中并与电机转子轴滑动连接，从而使电机转子轴、接地环与电机壳体之间形成电流通路，容纳腔内提供润滑介质为电机转子轴和接地环的接触面提供润滑。该接地结构能够有效降低接地环的磨损，提高电机接地结构的使用寿命，降低维护成本。

Description

一种电机轴接地结构

技术领域

本实用新型属于电机领域，具体涉及一种电机轴接地结构。

背景技术

电机轴承电流故障对电机危害很大，会导致轴承寿命大幅度缩减，在一些条件下甚至运行几天就会出现显著的噪音和振动，在大功率电机中出现轴电流严重情况下甚至几分钟内就会导致轴承烧毁。因此，设置轴承接地结构，将电机转子轴上的电流引导至电机壳体避免电流经过转子轴承，对于延长电机寿命有重要的作用。常规的电机轴接地结构采用布置在电机转子轴与轴承支座之间的碳环来将电机转子轴上的电流导出，但在这一过程中碳环容易发生磨损，且造成额外的摩擦损耗降低了电机的效率。因此，提供一种不易磨损的电机轴接地结构对于降低电机维护成本提高电机效率有较高的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电机轴接地结构，能够长期服役不易磨损。

根据本实用新型的实施例，提供一种电机轴接地结构，包括电机转子轴、电机壳体和接地环，其中所述电机转子轴与所述电机壳体之间设置有容纳腔，所述容纳腔中设置有连接部用于固定安装所述接地环，所述接地环与所述电机转子轴的接触面成相对滑动转动以使所述电机转子轴、接地环与电机壳体之间形成电流通路，所述容纳腔内提供润滑介质以为所述接地环与所述电机转子轴的接触面提供润滑。

电机转子轴与接地环之间成间隙配合，其接触面有润滑介质提供润滑有效降低电机转子轴与接地环之间的磨损，延长了接地结构的使用寿命，同时容许两者之间形成电流通路以将电机转子轴上的电流导出至电机壳体，以保护电机轴承。

进一步地，所述接地环包括碳环和导电耐磨层，所述碳环的径向内表面和外表面上包覆有所述导电耐磨层。导电耐磨层能够保护碳环，降低接地环的磨损速率，延长使用寿命。

进一步地，所述导电耐磨层配置为金属层。导电耐磨层配置金属层，在具有耐磨性的同时具备良好的导电性能，而且便于加工成本低。

进一步地，所述导电耐磨层完整地包覆所述碳环的表面。导电耐磨层完整地包覆在碳环表面，便于加工，也能够避免耐磨层脱落。

进一步地，所述连接部配置为固定连接于所述容纳腔内的金属支架。通过金属支架连接有利于提高导电性能，零件便于替换。

进一步地，所述金属支架包括轴向限位机构以对所述接地环进行轴向限位。轴向限位机构能够避免在长期服役过程中接地环发生轴向错位导致损坏。

进一步地，所述轴向限位机构包括卡接于所述金属支架的夹环和凸起于所述金属支架表面的环形凸台。夹环可以拆卸以将接地环由夹环一侧装入并抵接在环形凸台上，再将夹环装入以实现定位。

进一步地，所述金属支架通过螺栓固定连接于所述容纳腔内。螺栓连接牢固，且便于零件替换。

进一步地，所述润滑介质配置为润滑油。电机转子轴工作环境本身具有润滑油，利用润滑油对接地环进行润滑简单易实现。

进一步地，所述电机转子轴配置为空心轴，所述电机转子轴内提供润滑油，所述电机转子轴设置有润滑油流道，所述容纳腔通过所述润滑油流道与所述电机转子的轴内部空腔相连通，以容许所述润滑油流入所述容纳腔。利用电机转子轴内的润滑油进行润滑无需对结构进行复杂调整，结构简单。

进一步地，所述润滑油流道在所述容纳腔中的开口设置在所述接地环的安装位置。润滑油流道设置在接地环处使润滑油能够对接地环形成充分浸润，减少润滑油的损耗。

附图说明

图1为一对比例中电机轴接地结构示意图；

图2为一实施例中电机轴接地结构示意图；

图3为图2中A区域局部放大结构示意图；

图4a为一实施例中接地环结构示意图；

图4b为一实施例中接地环周向截面结构示意图。

上述附图的目的在于对本实用新型作出详细说明以便本领域技术人员能够理解本实用新型的技术构思而非旨在限制本实用新型。为了表达简洁，上述附图仅示意性地画出了与本实用新型技术特征有关的结构，并未严格按照实际比例画出完整的装置和所有细节。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图对本实用新型作出进一步的详细说明。

本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本文的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现的该短语并不一定指代同一实施例，也并非限定为互斥的独立或备选的实施例。本领域技术人员应当能够理解，在不发生结构冲突的前提下本文中的实施例可以与其他实施例相结合。

本文的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，可以是活动连接，也可以是固定连接或成一体。对本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本文的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”、“高度”、“长度”、“宽度”等指示方位或位置关系的术语目的在于准确描述实施例和简化描述，而非限定所涉及的零件或结构必须具有特定的方位、以特定方位安装或操作，不能理解为对本文中实施例的限制。

为了避免电机轴承电流损坏电机轴承，需要设置接地装置将电机转子轴上的电流导出经电机壳体流出。目前其常见设计如图1中的对比例所示，电机转子轴1与轴承座3之间通过滚子轴承2相连接，其中轴承座3与电机的壳体固定连接或配置为一体结构，可以视为电机壳体的一部分。为了避免电机转子轴1上的电流流经滚子轴承2引起滚子轴承2的损坏，需要将电机转子轴1接地。电机的轴承座3与电机壳体固定连接或成一体，端部设置有接地环4，接地环4采用碳环，并与电机转子轴1之间滑动接触，从而在电机转子轴1、接地环4、轴承座3之间形成电流通路，将电机转子轴1上的电流导出至电机壳体形成接地。然而在这一设计中，接地环4与电机转子轴1之间处于干摩擦状态，接地环4容易快速磨损，且接地环4与电机转子轴1之间的摩擦力造成了功率损耗降低了电机的效率。

为了解决上述问题，本实用新型的实施例提供一种电机轴接地结构如图2所示，包括电机转子轴1、轴承座3和接地环4，其中电机转子轴1与电机壳体之间存在一容纳腔6，在本实施例中该容纳腔由电机壳体、轴承座3及电机转子轴1共同限定提供，其中轴承座3可以是固定于电机壳体的独立零件也可以与电机壳体成一体式结构，接地环4固定连接在容纳腔6中并与电机转子轴1在接触面上成相对滑动转动，容纳腔6中存在润滑介质填充在接地环4与电机转子轴1之间，使电机转子轴1、接地环4、轴承座3之间构成电流通路，从而将电机转子轴1上的电流导出。在优选实施例中，润滑介质采用润滑油，润滑油来自电机自身的润滑系统，润滑油在接地环4与电机转子轴1之间形成薄油膜，该油膜在不影响导电的同时为接地环4与电机转子轴1的相对滑动面提供润滑以避免接地环发生磨损。在其他实施例中，润滑介质也可以采用水基润滑剂或润滑脂等。

图2中A区域内的具体结构如图3所示，电机转子轴1嵌套在输入轴7外侧，并通过滚子轴承2安装在轴承座3上，接地环4固定连接在金属支架5上，金属支架5则与轴承座3固定连接，以形成电流通路。在优选实施例中，金属支架5通过螺栓53与轴承座3固定连接。在另一些实施例中，金属支架5也可以采用销连接或键连接等固定方式与轴承座3固定连接。在优选实施例中，金属支架5上设置有轴向限位机构，用于约束接地环4的轴向位置以防止其因振动或摩擦而发生旋转或窜动，从而避免接地环4与电机转子轴1发生卡死而导致损坏。在进一步的优选实施例中，轴向限位机构包括卡接于金属支架5上的卡环51和与金属支架5成一体的径向环形凸台52。在安装接地环4时首先将卡环51取出，将接地环4由金属支架5上卡环一侧放入并抵接在径向环形凸台52上，再将卡环51装入即可完成接地环4的定位安装。该限位机构结构简单，更换方便，便于接地结构的拆卸与维修。在其它实施例中，限位机构也可以采用限位螺钉或限位销等其他具有限位功能的零件或结构。

在进一步的优选实施例中，电机转子轴1内设置有空心内腔12，空心内腔12中提供润滑油，这部分润滑油本身具有为电机转子轴1提供润滑和冷却的作用。电机转子轴1设置有润滑油流道11，润滑油流道11两端分别连通空心内腔12和容纳腔6，使电机转子轴1内的润滑油可以流出至容纳腔6中并为接地环4和电机转子轴1提供表面润滑，从而在不改变电机原有润滑系统的前提下为接地结构提供润滑。在优选实施例中，润滑油流道11在容纳腔6中的开口设置在接地环4的安装位置，包括接地环4的侧壁所覆盖的区域或接地环4轴向的一端，以容许润滑油进入容纳腔6后可以直接对接地环4构成润滑，减少润滑油流动过程中的损耗。在其他实施例中，也可以为容纳腔6提供单独的润滑油油路，但这样的实施例中电机的整体结构会变得更加复杂，增加制造成本。

在优选实施例中，接地环4的结构如图4a、4b所示，包括碳环41和包覆在碳环外的导电耐磨层42。在部分实施例中导电耐磨层42配置为金属层，在其他实施例中也可以配置为导电的复合材料层如石墨-金属复合层等。导电耐磨层42能够保护碳环41，延长其使用寿命，还可以采用具有自润滑性质的金属材料来进一步改善接地环4与电机转子轴1之间的润滑性。全包覆的导电耐磨层42与碳环41连接牢固，不易脱落，具有较长的使用寿命。在一些实施例中，导电耐磨层也可以只包覆碳环41的径向内表面和外表面，从而降低导电环4的整体制造成本。

上述实施例的目的在于结合附图对本实用新型作出进一步的详细描述以便本领域技术人员能够理解本实用新型的技术构思。在本实用新型权利要求的范围内，对所涉及的零件结构进行优化或等效替代，以及在不发生结构与原理冲突的前提下对不同实施例中的实施方式进行结合，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种电机轴接地结构，包括电机转子轴、电机壳体和接地环，其特征在于，所述电机转子轴与所述电机壳体之间设置有容纳腔，所述容纳腔中设置有连接部用于固定安装所述接地环，所述接地环与所述电机转子轴的接触面成相对滑动转动以使所述电机转子轴、接地环与电机壳体之间形成电流通路，所述容纳腔内提供润滑介质以为所述接地环与所述电机转子轴的接触面面提供润滑。

2.根据权利要求1所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述接地环包括碳环和导电耐磨层，所述碳环的径向内表面和外表面上包覆有所述导电耐磨层。

3.根据权利要求2所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述导电耐磨层配置为金属层。

4.根据权利要求2或3所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述导电耐磨层完整地包覆所述碳环的表面。

5.根据权利要求1所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述连接部配置为固定连接于所述容纳腔内的金属支架。

6.根据权利要求5所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述金属支架包括轴向限位机构以对所述接地环进行轴向限位。

7.根据权利要求6所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述轴向限位机构包括卡接于所述金属支架的夹环和凸起于所述金属支架表面的环形凸台。

8.根据权利要求5至7其中任一所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述金属支架通过螺栓固定连接于所述容纳腔内。

9.根据权利要求1所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述润滑介质配置为润滑油。

10.根据权利要求9所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述电机转子轴配置为空心轴，所述电机转子轴内提供润滑油，所述电机转子轴设置有润滑油流道，所述容纳腔通过所述润滑油流道与所述电机转子的轴内部空腔相连通，以容许所述润滑油流入所述容纳腔。

11.根据权利要求10所述的电机轴接地结构，其特征在于，所述润滑油流道在所述容纳腔中的开口设置在所述接地环的安装位置。

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