專利名稱：鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機技術(shù)領(lǐng)域本實用新楚涉及一種直流電動機，尤其是應(yīng)用于鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備中的無刷直流電動機，簡稱DWS無刷直流電機。貫儀不目前在鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備中，使用的電機大多數(shù)為帶有電斕的電機， 需要經(jīng)常更換電刷；其半敞開的結(jié)構(gòu)容易造成絕緣降低；轉(zhuǎn)子上的線圈頻 繁正反轉(zhuǎn)也容易造成轉(zhuǎn)子斷線等系列隱患，導(dǎo)致信號工要經(jīng)常維修和檢 査，嚴重影響了電機使用的可靠性和使用壽命，對鐵路的安全正點行車產(chǎn) 生不利影響。 發(fā)明內(nèi)容為了克服帶有電刷式電機的可靠性差使用壽命相對較短的不足，本實 用新型提供一種鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，從根本上消除了傳 統(tǒng)有刷式電機的轉(zhuǎn)子斷線、絕緣降低、經(jīng)常維修維護等缺陷，應(yīng)用于鐵路 道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備中，將會保證轉(zhuǎn)轍機可靠的工作和長壽命的使用。本實用新型的技術(shù)方案是設(shè)計一種鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電 動機，它至少包括與前后殼體軸承上的轉(zhuǎn)子，繞轉(zhuǎn)子固定的定子，其特 征是定子是三相定子4繞組，轉(zhuǎn)子軸上固定有永磁體，繞轉(zhuǎn)子固定有磁 傳感器，磁傳感器與三相定子4繞組分別與控制器12電連接。所述電動機的轉(zhuǎn)軸1采用鍵式連接，轉(zhuǎn)軸1上粘接有磁鋼擋18，磁鋼 擋兩端帶凸沿，凸沿上有鍵槽19,磁鋼18兩端的突起鍵嵌入轉(zhuǎn)軸1凸沿 上的鍵槽19，并由膠水粘接；磁鋼5外表固定有被膠水粘接的不銹鋼套。所述轉(zhuǎn)軸1凸沿上的鍵槽19每90度有一個鍵槽19,四個磁鋼5嵌 入轉(zhuǎn)軸l凸沿上的鍵槽19內(nèi)。所述磁傳感器是霍爾元件。本實用新型三相兩極式直流電動機工作的基本原理是當(dāng)定子繞組的某一相通電時，該電流與永久轉(zhuǎn)子磁鋼的磁極所產(chǎn)生的磁場相互作用產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由位置傳感器將轉(zhuǎn)子磁鋼的位置變換成電信號， 去控制開關(guān)線路，從而使定子各相繞組按一定的順序?qū)ǎㄗ酉嚯娏麟S 轉(zhuǎn)子的位置的變化而按一定的順序換相導(dǎo)通，由于電子自的導(dǎo)通次序是 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角同步，所以起到了機械換相器的換相作用。本實用新型的有益效果是1.由于本實用新型電機沒有電刷、換向器、以徹底消除了因電刷和轉(zhuǎn)子斷線遺成的系列故障； 2.由于采用了全密封結(jié)構(gòu)，避免了電機在室外環(huán)境下，灰塵、潮濕對電機 的影響；3.轉(zhuǎn)軸和磁鋼的鍵連接，保證了運行的可靠性。


以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型進一步說明。圖l是本實用新型的實施例原理圖； 圖2是本實用新型的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實施例機殼和端蓋結(jié)合處的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是轉(zhuǎn)軸1凸沿上的鍵槽19結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是磁鋼3的俯視圖；圖6是圖5的主視圖。圖中，1、轉(zhuǎn)軸；2、軸承；3、前端蓋；4、定子；5、磁鋼；6、轉(zhuǎn)子； 7、磁傳感器8、中間端蓋；9、后機殼；10、引出線；11、"工"字形出 線密封套；12、控制器；13、后端蓋；14、不銹鋼套；15、前機殼；16、 O形密封圈；17、環(huán)形密封圈；18、磁鋼擋；19、鍵槽。
具體實施方式
實施例如圖1所示，電動機本體、控制器12及磁傳感器7三部分構(gòu) 成了無刷直流電動機的三相兩極式基本結(jié)構(gòu)。三相定子4繞組分別和控制 器12中相應(yīng)的功率開關(guān)連接，磁傳感器7跟蹤轉(zhuǎn)子6與電機的轉(zhuǎn)軸1連 接。當(dāng)定子繞組的某一相通電時，該電流與永久轉(zhuǎn)子磁鋼的磁TO產(chǎn)生的 磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由磁傳感器7將轉(zhuǎn)子磁鋼的位 置變換成電信號，去控制開關(guān)線路，從而使定子各相繞組按一定的順序?qū)?通，定子相電流隨轉(zhuǎn)子的位置的變化而按一定的順序換相導(dǎo)通。由于電子 線路的導(dǎo)通次序是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角同步，所以起到了機械換相器的換相作用。圖2是實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。無刷直流電動機的定子4上是電樞繞組， 磁傳感器7跟蹤轉(zhuǎn)子6上是永久磁鋼5。只有這樣才能保證霍爾元件根據(jù) 轉(zhuǎn)子6的位置決定那相定子通電后，產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)子永磁體的磁場垂直。 以產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩來拖動轉(zhuǎn)子6，當(dāng)轉(zhuǎn)子位置到達下一個位置時，此時， 霍爾元件又會改變定子中繞組的電流方向，以保證定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場垂 直。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化，定子電流的方向就發(fā)生變化，它總是拖 動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，保證了無刷電機的持續(xù)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。圖2中軸承2出軸處有 環(huán)形密封圈17，其外圓周邊與前端蓋3的中心圓孔緊配，內(nèi)圓固定緊收于 轉(zhuǎn)軸l的出軸處，構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)。在電動機本體的前機殼15、后機殼9分
別與前端蓋3、中間端蓋8、后端蓋13分別通過0形橡膠圈16緊密結(jié)合, 結(jié)合部位機殼為斜面倒角，端蓋止口根部為弧形槽，這樣使得殼體與端蓋 之間的0形橡膠圈16被緊密壓縮。前機殼15和前端蓋3的結(jié)合處，端蓋 止口根部被加工成為弧形槽，機殼為斜面倒角，()形橡膠圈16的截面壓縮 前為圓形，其一側(cè)緊貼在前端蓋3止口，另一側(cè)依靠機殼斜面倒角被壓縮， 經(jīng)過精確計算使橡膠在完全被壓縮的情況下，填充其空間，利用橡膠的彈 性達到密封的效果。中間端蓋8和后端蓋13處與后機殼9的結(jié)合也采用 同樣的密封形式。在引出線10的"工"字形密封套11中間有出線孔，該 密封套將后機殼9內(nèi)外密封，弓f出線10從出線孔引出，依靠橡膠的收縮 使引出線處密封。圖3是本實施例轉(zhuǎn)軸的鍵式連接結(jié)構(gòu)的正視及側(cè)視示意圖。 一般普通 無刷直流電動機的磁鋼與轉(zhuǎn)軸的固定采用膠水粘接外加不銹鋼套，而本實 用新型電機轉(zhuǎn)軸1與磁鋼5連接采用鍵式連接,轉(zhuǎn)軸1上粘接有磁鋼擋18, 磁鋼擋18兩端帶凸沿，凸沿上有鍵槽19，磁鋼5兩端的凸起鍵嵌入轉(zhuǎn)軸 1凸沿上的鍵槽19,并用膠水粘接；磁鋼外加不銹鋼套14固定(見圖2)， 同時用膠水粘接。如圖4所示，轉(zhuǎn)軸1凸沿上的鍵槽19每90度有一個鍵槽19，四個 磁鋼5嵌入轉(zhuǎn)軸1凸沿上的鍵槽19內(nèi)。如圖5所示，磁鋼5是一扇面體，扇面體兩端有凸起如圖6所示，凸 起嵌入轉(zhuǎn)軸1凸沿上的鍵槽19內(nèi)。 如圖所示，本實施例鐵路道岔電動轉(zhuǎn)轍機專用無刷直流電機具體參數(shù)如下 電壓DC160V轉(zhuǎn)速>2400r7min 轉(zhuǎn)矩0.88N.ni I《2A 通過使用證明，本實用新型鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，運 行更加安全，性能更可靠，延長了電機壽命，提高了電機效率，保證了鐵 路運輸?shù)恼c和安全。
權(quán)利要求1、 鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，它至少包括前后殼體軸 承上的轉(zhuǎn)子，繞轉(zhuǎn)子固定的定子，其特征是定子是三相定子(4)繞組， 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸(1)上固定有永磁體，繞轉(zhuǎn)子固定有磁傳慼器，磁傳感器與 三相定子(4)繞組分別與控制器(12)電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，其 特征是所述轉(zhuǎn)軸(1)采用鍵式連接，轉(zhuǎn)軸(1)上粘接有磁鋼擋(18)，磁鋼擋(18)兩端帶凸沿，凸沿上有鍵槽(19)，磁鋼擋(18)兩端的突起鍵嵌入轉(zhuǎn)軸(1)凸沿上的鍵槽(19),并粘接有膠水；磁鋼(5)外表固定有被膠水粘接的不銹鋼套。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，其 特征是所述轉(zhuǎn)軸(1)凸沿上的鍵槽(19)每90度有一個鍵槽(19)， 四個磁鋼(5)嵌入轉(zhuǎn)軸(1)凸沿上的鍵槽(19)內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，其特征是所述磁傳感器是霍爾元件。
專利摘要本實用新型涉及一種直流電動機，尤其是應(yīng)用于鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備中的無刷直流電動機，簡稱DWS無刷直流電機。鐵路道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備用無刷直流電動機，它至少包括與前后殼體軸承上的轉(zhuǎn)子，繞轉(zhuǎn)子固定的定子，其特征是定子是三相定子4繞組，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸1上固定有永磁體，繞轉(zhuǎn)子固定有磁傳感器，磁傳感器與三相定子4繞組分別與控制器12電連接。由于本實用新型電機沒有電刷、換向器、轉(zhuǎn)子上不存在線圈，所以徹底消除了因電刷和轉(zhuǎn)子斷線造成的系列故障；它采用了全密封結(jié)構(gòu)，避免了電機在室外環(huán)境下，灰塵、潮濕對電機的影響；由于轉(zhuǎn)軸和磁鋼的鍵連接，保證了運行的可靠性。
文檔編號H02K29/06GK201038973SQ200720031589
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者原秦生, 李笑冰 申請人:西安鐵路信號工廠