本技術(shù)涉及機電，特別涉及電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車快速發(fā)展和普及，新能源電機主軸承的電腐蝕問題日益凸顯。由于電機磁路的不平衡和不對稱以及現(xiàn)代pwm變頻供電的電壓源逆變器無法產(chǎn)生完全對稱的三相波形，從而在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生軸電流，引起共模電壓。電機主軸承中各滾動體與滾道間的絕緣潤滑油膜極薄，當共模電壓超過潤滑油膜承受的極限，就會擊穿潤滑油膜而構(gòu)成回路。主軸承中各滾動體和滾道之間為點、線接觸，其接觸面很小，故產(chǎn)生很大的電流密度，且頻繁放電，產(chǎn)生局部高溫，使得主軸承接觸區(qū)發(fā)生局部燒熔，從而造成電腐蝕失效。當前解決該問題的主流技術(shù)主要分為絕緣和導流。

2、絕緣措施主要是對主軸承的裝配表面進行絕緣處理或者采用陶瓷絕緣軸承，但成本高，而且軸承裝配表面的絕緣處理在安裝軸承時容易被破壞。而且僅對電機主軸承進行絕緣處理，會使得共模電荷向低電阻的電機外部連接軸分流，從而使得支承外部連接軸的軸承產(chǎn)生電腐蝕失效。因此，絕緣處理需要對所有的支承軸承開展，這進一步增加了成本。

3、導流方法普遍使用的是安裝導電裝置(例如導電刷、導電環(huán)等)，將轉(zhuǎn)子上的共模電荷分流到接地的機殼，但是這類裝置目前主要是直接接觸式，在高速下易磨損而失效，難以滿足當前新能源汽車的高速電機要求。特斯拉公司公布了一種在電動機轉(zhuǎn)軸上采用放電滾動軸承進行轉(zhuǎn)子放電的方法，詳見專利申請cn109314445a，該方法中的放電滾動軸承需要比電機主軸承更小的結(jié)構(gòu)和電阻，使得電流通過放電滾動軸承傳導到殼體。但由于放電軸承中鋼球與滾道通過導電潤滑脂建立的是點接觸式的導電鏈，不僅接觸面小，且接觸鏈接時間短，容易發(fā)生電腐蝕失效造成接觸導電不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本實用新型在發(fā)明專利cn116169835?a的思想啟發(fā)下，提供了幾種電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器。核心原理是低速下采用更可靠的面接觸式導電，高速下則采用導電潤滑脂形成的流體動壓油膜進行導電，降低兩金屬接觸面的摩擦磨損。

2、為實現(xiàn)上述目的，所述導電器由多葉蓄脂軸承、橢圓盤、導電潤滑脂和密封蓋組成。橢圓盤固定安裝在電機轉(zhuǎn)子上，多葉蓄脂軸承在圓周的正反轉(zhuǎn)方向上成多油葉結(jié)構(gòu)，橢圓盤的長軸與多葉蓄脂軸承為過盈配合。

3、成組的彈簧片結(jié)構(gòu)或設(shè)計在橢圓盤長軸兩端、或設(shè)計在多葉蓄脂軸承上，使得它們可在徑向提供所需的彈性變形并與對偶件形成滑動油楔的間隙。成組的彈簧片結(jié)構(gòu)可以在橢圓盤長軸兩端或多葉蓄脂軸承上開卸荷槽直接成形，即成組的彈簧片結(jié)構(gòu)與橢圓盤或多葉蓄脂軸承為一體；也可以將彈簧片固定在橢圓盤長軸兩端或多葉蓄脂軸承上。為避免應(yīng)力集中，卸荷槽式彈簧片結(jié)構(gòu)的兩端采用圓弧過渡加厚。

4、在電機啟、停階段的低速運轉(zhuǎn)時，利用橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承間的彈性滑動面接觸導電；在電機高速運轉(zhuǎn)時，則利用導電潤滑脂在橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承的楔形空間形成的滑動潤滑脂膜導電。實現(xiàn)低速彈滑高速脂膜導電，將電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的共模電荷短路到接地的殼體上，避免支承電機轉(zhuǎn)子的滾動軸承滾動體與滾道間因頻繁接觸放電而產(chǎn)生電腐蝕的早期失效。

5、導電潤滑脂在電機高速和低速、正向與反向運轉(zhuǎn)中均能填充滿橢圓盤外圓與多葉蓄脂軸承之間的徑向間隙空間，并建立面接觸式的導電鏈，從而具有穩(wěn)定的導電性能。密封蓋被壓入多葉蓄脂軸承上對導電潤滑脂進行密封，防止導電潤滑脂在高速下被擠出，同時橢圓盤兩側(cè)與密封蓋之間的間隙需要足夠小。

6、橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承在圓周方向上為間歇接觸，可以減小因滑動接觸而產(chǎn)生的熱量；當多葉蓄脂軸承的油葉數(shù)趨向無窮時就變?yōu)閳A軸承，此種情況下，橢圓盤的長軸兩端始終與多葉蓄脂軸承接觸，導電性能最佳。

7、本實用新型的導電器在低速采用面接觸導電，高速采用流體動壓潤滑脂膜導電，能夠?qū)崿F(xiàn)在全速段(低速、中速、高速)和正反轉(zhuǎn)時均能有效動態(tài)導電，且其電導率遠高于轉(zhuǎn)子支承滾動軸承的滾動接觸電導率，可實現(xiàn)對高速電機轉(zhuǎn)子的主軸承進行放電保護。

技術(shù)特征：

1.電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器，其特征在于，所述導電器由多葉蓄脂軸承、橢圓盤、導電潤滑脂和密封蓋組成；橢圓盤固定安裝在電機轉(zhuǎn)子上，多葉蓄脂軸承內(nèi)圓在圓周正反轉(zhuǎn)方向上成多油葉結(jié)構(gòu)，橢圓盤的長軸與多葉蓄脂軸承內(nèi)圓為過盈配合。

2.如權(quán)利要求1所述的電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器，其特征在于，成組的彈簧片結(jié)構(gòu)或設(shè)計在橢圓盤長軸兩端、或設(shè)計在多葉蓄脂軸承上，使得它們可在徑向提供所需的彈性變形并與對偶件形成滑動油楔的間隙；成組的彈簧片結(jié)構(gòu)可以在橢圓盤長軸兩端或多葉蓄脂軸承上開卸荷槽直接成形，即成組的彈簧片結(jié)構(gòu)與橢圓盤或多葉蓄脂軸承為一體，或?qū)椈善潭ㄔ跈E圓盤長軸兩端或多葉蓄脂軸承上；為避免應(yīng)力集中，卸荷槽式彈簧片結(jié)構(gòu)的兩端采用圓弧過渡加厚。

3.如權(quán)利要求1或2所述的電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器，其特征在于，在電機啟、停階段的低速運轉(zhuǎn)時，利用橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承間的彈性滑動面接觸導電；在電機高速運轉(zhuǎn)時，則利用導電潤滑脂在橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承的楔形空間形成的滑動潤滑脂膜導電，實現(xiàn)低速彈滑高速脂膜導電，將電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的共模電荷短路到接地的殼體上，避免支承電機轉(zhuǎn)子的滾動軸承滾動體與滾道間因頻繁接觸放電而產(chǎn)生電腐蝕的早期失效。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述的電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器，其特征在于，所述的導電潤滑脂在電機高速和低速、正向與反向運轉(zhuǎn)中均能填充滿橢圓盤外圓與多葉蓄脂軸承之間的徑向間隙空間，并建立面接觸式的導電鏈，從而具有穩(wěn)定的導電性能；密封蓋被壓入多葉蓄脂軸承上在軸向方向上對導電潤滑脂脂進行密封，防止導電潤滑脂在高速下被擠出，同時橢圓盤兩側(cè)與密封蓋之間的間隙需要足夠小。

5.如權(quán)利要求1或2或3所述的電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器，其特征在于，橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承在圓周方向上為間歇接觸，可以減小因滑動接觸而產(chǎn)生的熱量；當多葉蓄脂軸承的油葉數(shù)量趨向無窮時就變?yōu)閳A軸承，此種情況下，橢圓盤的長軸兩端始終與多葉蓄脂軸承接觸，導電性能最佳。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了幾種電機轉(zhuǎn)子用脂潤滑式低速彈滑高速脂膜導電器。此類導電器由橢圓盤、多葉蓄脂軸承、導電潤滑脂和密封蓋組成。成組的彈簧片結(jié)構(gòu)或設(shè)計在橢圓盤長軸兩端、或設(shè)計在多葉蓄脂軸承上，使得它們可在徑向提供所需的彈性變形并與對偶件形成滑動油楔的間隙。在電機啟、停階段的低速運轉(zhuǎn)時，利用橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承間的彈性滑動接觸導電；在電機高速運轉(zhuǎn)時，則利用導電潤滑脂在橢圓盤長軸兩端與多葉蓄脂軸承的楔形空間形成的滑動潤滑脂膜導電。實現(xiàn)低速彈滑高速脂膜導電，將高速電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的共模電荷短路到接地的殼體上，避免支承電機轉(zhuǎn)子的滾動軸承滾動體與滾道間因頻繁接觸放電而產(chǎn)生電腐蝕的早期失效。

技術(shù)研發(fā)人員：邱良偉,陳曉陽,沈雪瑾
受保護的技術(shù)使用者：上海進順機電技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240105
技術(shù)公布日：2024/9/17