專利名稱：電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機領(lǐng)域，尤其涉及可預(yù)防電機定轉(zhuǎn)子靜電放電的裝置。
背景技術(shù)：
電機是目前廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種設(shè)備；電機在工作過程中，電機定子和 轉(zhuǎn)子表面會發(fā)生電荷積聚現(xiàn)象，當(dāng)電荷積聚到一定程度上時，就會在電機定轉(zhuǎn)子之間發(fā)生 靜電放電現(xiàn)象。通常發(fā)生靜電放電的部位是電機軸承和電機編碼器等。電機軸承目前廣泛采用鋼質(zhì)軸承、液體軸承(包括靜壓軸承、動壓軸承和動靜壓 軸承)和氣體軸承等，雖然軸承表面的潤滑油膜具有絕緣作用，但是在高壓靜電放電條件 下，潤滑油膜或者是潤滑氣膜間隙最小處很容易被擊穿，形成放電回路，導(dǎo)致電機軸承表面 出現(xiàn)電蝕而損壞。當(dāng)電機端部裝設(shè)有編碼器等裝置時，電機軸承采用陶瓷軸承、液體軸承和 氣體軸承等作為支撐。由于陶瓷球和流體的絕緣作用，靜電放電不容易在軸承部位發(fā)生，而 會轉(zhuǎn)移到固定于電機轉(zhuǎn)子上的編碼器齒輪與固定于電機箱體的編碼器座之間進(jìn)行，從而導(dǎo) 致編碼器損壞。近年來，交流變頻調(diào)速技術(shù)在電機領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)十分普遍。由變頻技術(shù)引 起的高次電磁諧波使得電機定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)靜電的幾率比以前大大增高。據(jù)統(tǒng)計，目前軸 承由于靜電放電引起的故障已經(jīng)占所有軸承故障的10%以上，并且在不斷增長；而由于靜 電放電導(dǎo)致編碼器故障占編碼器所有發(fā)生故障的概率更高。為了避免電機定轉(zhuǎn)子在軸承和編碼器等部位發(fā)生靜電放電，常用的解決方法是把 電機轉(zhuǎn)子接地，軸承采用具有導(dǎo)電性的潤滑劑。但是導(dǎo)電性的潤滑劑中由于含有金屬顆粒， 常常會磨損軸承，導(dǎo)致軸承壽命縮短。避免靜電放電的另一種傳統(tǒng)辦法是轉(zhuǎn)軸通過碳刷接 地，但是由于碳刷容易產(chǎn)生污染，且更換時需要清洗周圍環(huán)境，導(dǎo)致更換碳刷很不方便?，F(xiàn) 在又提出了一種通過屏蔽電機定子繞組消除感應(yīng)電壓從而減少靜電放電的方法，但是由于 該方法成本很高，工程上難以實現(xiàn)。專利號為ZL200310110580. 3的實用新型專利公開了一種可預(yù)防電機定轉(zhuǎn)子靜電 放電的裝置，該裝置采用金屬滾珠與主軸直接接觸，其缺陷主要表現(xiàn)在1、滾珠其他接觸點 的摩擦力大于滾珠與主軸接觸點的摩擦力，使?jié)L珠不能靈活轉(zhuǎn)動，造成主軸與滾珠摩擦加 劇，噪聲較大且容易磨損，需要頻繁更換滾珠或主軸，維護(hù)成本高，且更換時拆裝不方便，費 時費力；2、特別是采用可傾瓦軸承支承主軸時，主軸徑向跳動量相比于采用固定瓦軸承支 承主軸時要大的多，這必然會造成主軸與滾珠的接觸不可靠。專利號為ZL200420034823. 8的實用新型專利公開了一種軸承支桿式可預(yù)防電機 定轉(zhuǎn)子靜電放電的裝置，其缺陷主要表現(xiàn)在1、該裝置設(shè)置的放電軸承與編碼器定位套外 徑相切接觸，造成了電機徑向尺寸大，使電機整體結(jié)構(gòu)顯得不夠緊湊，占用空間大；2、電機 高速旋轉(zhuǎn)時放電軸承轉(zhuǎn)速更高，致使彈簧的震動頻率很快，同時放電軸承與編碼器定位套 的接觸為相切的線接觸，因此高頻振動易造成放電軸承與編碼器定位套的接觸不可靠，放 電裝置的可靠性下降；3、放電軸承作為易損件，需要經(jīng)常更換，放電裝置安裝在電機后支承 座內(nèi)側(cè)，不僅使得電機結(jié)構(gòu)不緊湊，而且導(dǎo)致放電軸承的安裝、拆卸和更換都很不方便。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、 經(jīng)久耐用、可靠性高、便于拆裝的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，包括軸承瓦座、裝設(shè)于電機主軸上的放電軸承 和裝設(shè)于電機箱體上的放電裝置安裝端蓋，所述放電裝置安裝端蓋上設(shè)有環(huán)形容置槽以及 與環(huán)形容置槽相通的安裝孔，所述環(huán)形容置槽與放電軸承同軸設(shè)置，所述安裝孔沿環(huán)形容 置槽徑向設(shè)置，所述安裝孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿和導(dǎo)電彈簧，所述軸承瓦座置于環(huán)形容置槽內(nèi)，軸 承瓦座內(nèi)側(cè)與放電軸承接觸，外側(cè)與導(dǎo)向桿連接，所述導(dǎo)向桿外套設(shè)有套筒，所述套筒與放 電裝置安裝端蓋螺紋連接，所述導(dǎo)電彈簧設(shè)于安裝孔內(nèi)，并支承于軸承瓦座與套筒之間。所述軸承瓦座內(nèi)側(cè)與放電軸承的接觸為面接觸。所述軸承瓦座設(shè)有兩件以上，且沿放電軸承周向等距布置，所述放電裝置安裝端 蓋上的安裝孔數(shù)量與軸承瓦座數(shù)量相等，各軸承瓦座與對應(yīng)的安裝孔內(nèi)所設(shè)導(dǎo)向桿和導(dǎo)電 彈簧相接。所述放電軸承裝設(shè)于電機主軸尾部的編碼器連接軸上，所述放電軸承外徑D小于 主軸軸承內(nèi)徑d。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于將放電軸承直接裝設(shè)于電機主軸上，簡 化了放電裝置的結(jié)構(gòu)，使放電裝置的安裝更加方便，并且減少了在徑向方向上的占用空間， 使電機結(jié)構(gòu)更加簡單緊湊，拆卸容易，更換方便，同時還避免了滾珠直接與主軸接觸，提高 了主軸和放電裝置的使用壽命；軸承瓦座內(nèi)側(cè)與放電軸承形成面接觸，當(dāng)電機主軸高速旋 轉(zhuǎn)時，軸承瓦座與放電軸承在彈簧作用下仍能輕松保持接觸，從而使放電裝置始終處于穩(wěn) 定的放電狀態(tài)，提高了放電裝置可靠性。軸承瓦座設(shè)有兩件以上，且沿放電軸承周向等距布 置，當(dāng)電機主軸在某一方向上的徑向跳動較大，即使造成某一方位的軸承瓦座與放電軸承 形成短暫的脫離，但其它方位的軸承瓦座必然與放電軸承形成更為緊密的接觸，從而確保 放電裝置的可靠性，完全杜絕靜電放電。放電軸承裝設(shè)于電機主軸尾部的編碼器連接軸上， 放電軸承與電機主軸角速度相等，但放電軸承外徑D小于主軸軸承內(nèi)徑d，因此放電軸承表 面的線速度小于電機主軸表面線速度，使本實用新型適用于在電機主軸高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速達(dá) 10000RPM以上)的條件下放電。本實用新型既可用放電裝置安裝端蓋直接替代原電機端蓋 實現(xiàn)避免電機定轉(zhuǎn)子靜電放電的功能，也可以直接在原電機端蓋上加工環(huán)形容置槽和安裝 孔，實現(xiàn)起來非常方便。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是將本實用新型安裝于由可傾瓦軸承支承主軸的電機上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號表示1、電機主軸 2、鎖止螺母3、放電軸承 4、軸承瓦座[0020] 5、導(dǎo)向桿 6、導(dǎo)電彈簧7、套筒8、放電裝置安裝端蓋9、電機箱體 10、可傾瓦軸承11、電機定子 12、電機轉(zhuǎn)子13、編碼器 14、編碼器連接軸81、環(huán)形容置槽82、安裝孔
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，包括軸承瓦 座4、放電軸承3和放電裝置安裝端蓋8，放電軸承3套裝于電機主軸1上，并通過一鎖止螺 母2限制軸向位移，當(dāng)放電軸承3損耗后，只需將鎖止螺母2取下即可更換新的放電軸承3。 本實施例中，放電軸承3裝設(shè)于電機主軸1尾部的直徑較小的編碼器連接軸14上，放電軸 承3與電機主軸1角速度相等，但放電軸承3外徑D小于主軸軸承的內(nèi)徑d，因此放電軸承 3表面的線速度小于電機主軸1表面線速度，使本實用新型適用于在主軸高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速 達(dá)10000RPM以上)的條件下放電。放電裝置安裝端蓋8通過緊固件裝設(shè)于電機箱體9上。 放電裝置安裝端蓋8上設(shè)有環(huán)形容置槽81以及與環(huán)形容置槽81相通的安裝孔82，環(huán)形容 置槽81與放電軸承3同軸設(shè)置，安裝孔82沿環(huán)形容置槽81徑向設(shè)置。安裝孔82內(nèi)設(shè)有 導(dǎo)向桿5和導(dǎo)電彈簧6，軸承瓦座4置于環(huán)形容置槽81內(nèi)，軸承瓦座4內(nèi)側(cè)與放電軸承3接 觸，外側(cè)與導(dǎo)向桿5通過螺紋固接，本實施例中，放電軸承3為滾動軸承，軸承瓦座4內(nèi)側(cè)與 放電軸承3的外圈形成的接觸為面接觸，當(dāng)電機主軸1高速旋轉(zhuǎn)時，軸承瓦座4與放電軸承 3在導(dǎo)電彈簧6的作用下仍能輕松保持接觸，從而使放電裝置始終處于穩(wěn)定的放電狀態(tài)，提 高了放電裝置可靠性。導(dǎo)向桿5外套設(shè)有套筒7，套筒7與放電裝置安裝端蓋8螺紋連接， 套筒7與導(dǎo)向桿5為間隙配合，導(dǎo)向桿5對軸承瓦座4的運動起導(dǎo)向作用；導(dǎo)電彈簧6設(shè)于 安裝孔82內(nèi)，并支承于軸承瓦座4與套筒7之間，該導(dǎo)電彈簧6 —方面起到導(dǎo)電連接的作 用，另一方面通過其阻尼作用緩沖電機主軸1的徑向跳動，使軸承瓦座4保持與放電軸承3 以及導(dǎo)電彈簧6接觸。軸承瓦座4可設(shè)置兩件以上，且沿放電軸承3周向等距布置，放電裝 置安裝端蓋8上的安裝孔82數(shù)量與軸承瓦座4數(shù)量相等，各軸承瓦座4與對應(yīng)的安裝孔82 內(nèi)所設(shè)導(dǎo)向桿5和導(dǎo)電彈簧6相接，本實施例中，軸承瓦座4設(shè)有兩件，當(dāng)電機主軸1在某 一方向上的徑向跳動較大，即使造成某一方位的軸承瓦座4與放電軸承3形成短暫的脫離， 但其它方位的軸承瓦座4必然與放電軸承3形成更為緊密的接觸，從而確保放電裝置的可 靠性，完全杜絕靜電放電。本實用新型通過將放電軸承3直接裝設(shè)于電機主軸1上，簡化了 放電裝置的結(jié)構(gòu)，使放電裝置的安裝更加方便，并且減少了在徑向方向上的占用空間，使電 機結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時還避免了滾珠直接與電機主軸1接觸，提高了電機主軸1和放電裝置 的使用壽命。對現(xiàn)有電機進(jìn)行改造時，既可用放電裝置安裝端蓋8直接替代原電機端蓋實 現(xiàn)避免電機定轉(zhuǎn)子靜電放電的功能，也可以直接在原電機端蓋上加工環(huán)形容置槽81和安 裝孔82，實現(xiàn)起來非常方便。下面結(jié)合由可傾瓦軸承支承主軸的電機對本實用新型的工作原理作進(jìn)一詳細(xì)說 明。 如圖3所示，電機轉(zhuǎn)子12裝設(shè)于電機主軸1中部，電機定子11裝設(shè)于電機箱體9中部， 電機主軸1通過可傾瓦軸承10支承于電機箱體9內(nèi)部，編碼器13裝設(shè)于電機主軸1 的端部，本實用新型的放電裝置安裝端蓋8安裝于電機箱體9端部，放電軸承3安裝于電機 主軸1上，且放電軸承3位于電機箱體9與鎖止螺母2之間。由于電機轉(zhuǎn)子12裝設(shè)于電機 主軸1上，電機定子11裝設(shè)于電機箱體9上，電機箱體9通常接地，那么只要使電機主軸1 與電機箱體9保持電導(dǎo)通即可防止靜電放電，而電機主軸1采用可傾瓦軸承10支承，可傾 瓦軸承10中的流體有絕緣作用，使得電機主軸1不能直接與電機箱體9形成導(dǎo)通。安裝了 本實用新型的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置后，電機主軸1依次通過放電軸承3、軸承瓦座4、 導(dǎo)電彈簧6、套筒7和放電裝置安裝端蓋8與電機箱體9連通為一個放電回路，因此，電機定 子11與電機轉(zhuǎn)子12上的靜電都可以直接通過接地導(dǎo)體釋放，從而避免電機定子11與電機 轉(zhuǎn)子12之間的高壓靜電放電現(xiàn)象，對編碼器13等電子元件起到保護(hù)作用。 上述實施例僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型的原理的前提下，還可以作出若干等同變換，這些等同變換 均應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，其特征在于包括軸承瓦座(4)、裝設(shè)于電機主軸(1)上的放電軸承(3)和裝設(shè)于電機箱體(9)上的放電裝置安裝端蓋(8)，所述放電裝置安裝端蓋(8)上設(shè)有環(huán)形容置槽(81)以及與環(huán)形容置槽(81)相通的安裝孔(82)，所述環(huán)形容置槽(81)與放電軸承(3)同軸設(shè)置，所述安裝孔(82)沿環(huán)形容置槽(81)徑向設(shè)置，所述安裝孔(82)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿(5)和導(dǎo)電彈簧(6)，所述軸承瓦座(4)置于環(huán)形容置槽(81)內(nèi)，軸承瓦座(4)內(nèi)側(cè)與放電軸承(3)接觸，外側(cè)與導(dǎo)向桿(5)連接，所述導(dǎo)向桿(5)外套設(shè)有套筒(7)，所述套筒(7)與放電裝置安裝端蓋(8)螺紋連接，所述導(dǎo)電彈簧(6)設(shè)于安裝孔(82)內(nèi)，并支承于軸承瓦座(4)與套筒(7)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，其特征在于所述軸承瓦座(4) 內(nèi)側(cè)與放電軸承(3)的接觸為面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，其特征在于所述軸承瓦 座⑷設(shè)有兩件以上，且沿放電軸承⑶周向等距布置，所述放電裝置安裝端蓋⑶上的安 裝孔(82)數(shù)量與軸承瓦座(4)數(shù)量相等，各軸承瓦座(4)與對應(yīng)的安裝孔(82)內(nèi)所設(shè)導(dǎo) 向桿(5)和導(dǎo)電彈簧(6)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，其特征在于所述放電軸 承(3)裝設(shè)于電機主軸(1)尾部的編碼器連接軸(14)上，所述放電軸承(3)外徑D小于主 軸軸承內(nèi)徑d。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，其特征在于所述放電軸承(3) 裝設(shè)于電機主軸(1)尾部的編碼器連接軸(14)上，所述放電軸承(3)外徑D小于主軸軸承 內(nèi)徑d。
專利摘要本實用新型公開了一種電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置，包括軸承瓦座、裝設(shè)于電機主軸上的放電軸承和裝設(shè)于電機箱體上的放電裝置安裝端蓋，所述放電裝置安裝端蓋上設(shè)有環(huán)形容置槽以及與環(huán)形容置槽相通的安裝孔，所述環(huán)形容置槽與放電軸承同軸設(shè)置，所述安裝孔沿環(huán)形容置槽徑向設(shè)置，所述安裝孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向桿和導(dǎo)電彈簧，所述軸承瓦座置于環(huán)形容置槽內(nèi)，軸承瓦座內(nèi)側(cè)與放電軸承接觸，外側(cè)與導(dǎo)向桿連接，所述導(dǎo)向桿外套設(shè)有套筒，所述套筒與放電裝置安裝端蓋螺紋連接，所述導(dǎo)電彈簧設(shè)于安裝孔內(nèi)，并支承于軸承瓦座與套筒之間。該電機定轉(zhuǎn)子防靜電放電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、經(jīng)久耐用、可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號H05F3/02GK201563020SQ20092026698
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者侯志泉, 呂浪, 熊萬里, 紀(jì)宗輝, 羅春龍, 蔣旭光 申請人:溧陽福思寶高速機械有限公司;湖南大學(xué)