一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)座、接線盒、端蓋、風(fēng)扇、風(fēng)罩，定子裝配在機(jī)座內(nèi)，定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成，端蓋分別安裝在機(jī)座的兩端，轉(zhuǎn)子兩端通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在端蓋上，風(fēng)扇安裝在轉(zhuǎn)子的一端，風(fēng)扇外設(shè)有固定在端蓋上的風(fēng)罩，接線盒設(shè)在機(jī)座上，所述端蓋上設(shè)有軸承室，所述軸承安裝在軸承室內(nèi)，端蓋上設(shè)有位于軸承室外側(cè)的圓環(huán)形的凹槽，凹槽的軸向深度大于軸承室外圈軸向?qū)挾?～5mm，凹槽沿徑向的截面寬度為5～10mm，凹槽內(nèi)設(shè)有阻尼環(huán)，阻尼環(huán)與凹槽過盈配合。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工，降低電機(jī)的振動(dòng)頻率，減小振動(dòng)幅度，而且阻尼環(huán)的安裝方便，易于電機(jī)端蓋部件的通用化。
【專利說明】一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在公知的技術(shù)中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能要求主要側(cè)重于效率、功率因數(shù)方面，一般情況下，對(duì)機(jī)械振動(dòng)、空氣噪聲要求不是很高。近幾年來，隨著振動(dòng)頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，特種、高端設(shè)備的快速國產(chǎn)化，用戶對(duì)低振動(dòng)、低噪聲電動(dòng)機(jī)的需求越來越強(qiáng)烈，常規(guī)低振動(dòng)、低噪音技術(shù)遠(yuǎn)不能滿足這種需求?；谝陨锨闆r，決定展開一項(xiàng)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁分析、加工工藝多個(gè)領(lǐng)域合作開發(fā)的技術(shù)項(xiàng)目，以達(dá)到低振動(dòng)、低噪音的目的。
[0003]在電機(jī)的加工制作中，由于設(shè)計(jì)和制造等原因，電機(jī)在運(yùn)行過程中不可避免地產(chǎn)生振動(dòng)。而且，電機(jī)振動(dòng)不僅存在電磁振動(dòng)，同時(shí)也存在各種機(jī)械振動(dòng)，傳統(tǒng)技術(shù)通常采用增加材料用量，即加長鐵芯長度和增加定子繞組導(dǎo)線的方法來實(shí)現(xiàn)減振，雖然能收到一定的效果，但無法消除制造誤差而帶來的振動(dòng)以及在某一頻段引致的系統(tǒng)共振。而且，此種電機(jī)減振方式使得電機(jī)的體積較大，其重量較同規(guī)格的電機(jī)也大的多，雖然能達(dá)到一定的減振效果，但卻較大程度的增加了電機(jī)的制造成本。況且，采用加大鐵芯長度和電機(jī)體積方式，必然帶來旋轉(zhuǎn)動(dòng)量的增加，對(duì)減振產(chǎn)生不同程度的負(fù)面效應(yīng)。另外，電機(jī)的振動(dòng)主要來自于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的配合間隙，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程的振動(dòng)，進(jìn)而引致氣隙的變化而帶來電磁振動(dòng)。其產(chǎn)生振動(dòng)的 傳遞主要通過電機(jī)軸承和端蓋到達(dá)殼體和定子。因此通過增加材料用量來達(dá)到降低電機(jī)振動(dòng)效果并不是很理想。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種機(jī)械噪聲低、空氣噪聲低，能適應(yīng)于一些特種設(shè)備、特種場(chǎng)合的低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)座、接線盒、端蓋、風(fēng)扇、風(fēng)罩，定子裝配在機(jī)座內(nèi)，定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成，端蓋分別安裝在機(jī)座的兩端，轉(zhuǎn)子兩端通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在端蓋上，風(fēng)扇安裝在轉(zhuǎn)子的一端，風(fēng)扇外設(shè)有固定在端蓋上的風(fēng)罩，接線盒設(shè)在機(jī)座上，所述端蓋上設(shè)有軸承室，所述軸承安裝在軸承室內(nèi)，端蓋上設(shè)有位于軸承室外側(cè)的圓環(huán)形的凹槽，凹槽的軸向深度大于軸承室外圈軸向?qū)挾?~5mm,凹槽沿徑向的截面寬度為5~IOmm,凹槽內(nèi)設(shè)有阻尼環(huán)，阻尼環(huán)與凹槽過盈配合。
[0006]所述阻尼環(huán)采用環(huán)形的氟橡膠制件。
[0007]所述阻尼環(huán)包括與凹槽相適配的塑膠管件，塑膠管件內(nèi)填充有硅油與金屬顆粒的混合物制品；硅油與金屬顆粒的重量配比為1:0.3~0.5 ;金屬顆粒的粒徑≤Imm ;金屬顆粒為鉛丸、鋼丸和鋁丸的三種混配丸粒，其混配按重量比為鉛丸:鋼丸:鋁丸=1:1:1 ;硅油采用粘度>1000mm2/s的甲基硅油。
[0008]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型通過在端蓋上加裝阻尼環(huán)的方式，在轉(zhuǎn)子振動(dòng)向機(jī)座的傳遞路徑中，使其具有較大的損耗系統(tǒng)能量的能力，從減振的角度看，就是將機(jī)械振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)變成熱量或其他可以損耗的能量，降低電機(jī)的振動(dòng)頻率，減小振動(dòng)幅度，并由此達(dá)到減振的目的。本實(shí)用新型通過在端蓋上軸承室的外側(cè)凹槽中安裝氟橡膠阻尼環(huán)或硅油阻尼環(huán)，能夠有效地減小電機(jī)的振動(dòng)，經(jīng)對(duì)比測(cè)試，增加阻尼環(huán)后，電機(jī)的振動(dòng)加速度級(jí)可降低4~12dB。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工，而且阻尼環(huán)的安裝方便，易于電機(jī)端蓋部件的通用化。
[0009]另外，本實(shí)用新型還通過采用降低電磁激振力，提高電磁激振力波次數(shù)的電磁設(shè)計(jì)方案以降低由于電磁引起的振動(dòng)。
[0010]由于端蓋上軸承室尺寸設(shè)計(jì)及其工藝處理方法與軸承工作狀態(tài)密切相關(guān)，該尺寸需嚴(yán)格控制。軸承作為固定與旋轉(zhuǎn)部分的關(guān)鍵件，軸承本身的型號(hào)與電機(jī)工作情況需做整體分析后確定。軸承結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)與優(yōu)良工藝處理措施是降低機(jī)械振動(dòng)的有效措施。
[0011]轉(zhuǎn)子作為旋轉(zhuǎn)件，除設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮其結(jié)構(gòu)合理性外，還需經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)平衡工藝處理，以實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)的目的。
[0012]風(fēng)扇作為外部空氣流通的動(dòng)力源，其本身結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)風(fēng)罩結(jié)構(gòu)需經(jīng)過分析，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)低噪音目的。
[0013]本實(shí)用新型在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，整體設(shè)計(jì)時(shí)采用有限元精準(zhǔn)分析技術(shù)，使其固有振動(dòng)頻率峰值避開電力倍頻，經(jīng)過生產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用，電機(jī)的整體振動(dòng)值(加速度級(jí))比常規(guī)產(chǎn)品的振動(dòng)值能夠降低IOdB以上，空氣噪音能夠降低5dB (A)以上，有效地解決了現(xiàn)有三相異步電動(dòng)機(jī)不能滿足某 些特殊、高端設(shè)備低振動(dòng)、低噪音要求的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中端蓋的軸向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子5、機(jī)座4、接線盒8、端蓋1、風(fēng)扇9、風(fēng)罩10,定子裝配在機(jī)座4內(nèi)，定子由定子鐵心6和定子繞組7構(gòu)成，端蓋I分別安裝在機(jī)座4的兩端，轉(zhuǎn)子5兩端通過軸承3轉(zhuǎn)動(dòng)連接在端蓋I上，風(fēng)扇9安裝在轉(zhuǎn)子5的一端,風(fēng)扇9外設(shè)有固定在端蓋I上的風(fēng)罩,接線盒8設(shè)在機(jī)座4上，端蓋I上設(shè)有軸承室，軸承3安裝在軸承室內(nèi)，端蓋I上設(shè)有位于軸承室外側(cè)的圓環(huán)形的凹槽，凹槽的軸向深度大于軸承室外圈軸向?qū)挾?~5mm,凹槽沿徑向的截面寬度為5~IOmm,凹槽內(nèi)設(shè)有阻尼環(huán)2,阻尼環(huán)2與凹槽過盈配合。阻尼環(huán)2的損耗因子應(yīng)^ 0.08。端蓋I上采用常規(guī)的軸承室結(jié)構(gòu)，不僅降低可加工成本，同時(shí)也易于端蓋I部件的通用化。
[0017]阻尼環(huán)2可采用氟橡膠制件，也可采用硅油和金屬顆粒的混合物制品。
[0018]硅油和金屬顆粒的混合物制品的阻尼環(huán)2包括與凹槽相適配的塑膠管件，塑膠管件內(nèi)填充有硅油與金屬顆粒的混合物制品；硅油與金屬顆粒的重量配比為1:0.3~0.5 ;金屬顆粒的粒徑< Imm ;金屬顆粒為鉛丸、鋼丸和鋁丸的三種混配丸粒，其混配按重量比為鉛丸:鋼丸:鋁丸=1:1:1，通過利用三種不同材質(zhì)的金屬顆粒搭配，可實(shí)現(xiàn)不同振動(dòng)頻率段的減振；硅油采用粘度>1000mm2/s (25°C)的甲基硅油，閃點(diǎn)不低于300°C。
[0019]在阻尼環(huán)2材料的選擇上，衡量材料阻尼特性的參數(shù)是材料的損耗因子，而大多數(shù)阻尼材料的損耗因子隨環(huán)境條件的變化而變化，特別是溫度和頻率對(duì)損耗因子具有重要影響。本發(fā)明主要指電機(jī)軸承3部位的機(jī)械振動(dòng)消減(以低頻為主，500Hz以下)，且軸承3部位溫度一般不超過100°C。因此，阻尼環(huán)2選用氟橡膠或硅油作為阻尼材料，其中氟橡膠材質(zhì)在不改變橡膠的其他性能如:彈性模量、使用溫度、減振頻率范圍等情況下，其損耗因子達(dá)到0.08以上，具有較大的阻尼性能。而硅油屬于粘滯性液體，若直接使用，根據(jù)其阻尼原理，阻尼效果不佳。但在液體中增加一定數(shù)量的金屬顆粒，端蓋I的振動(dòng)引起硅油中金屬顆粒的振動(dòng)，使金屬顆粒在與硅油的相對(duì)運(yùn)動(dòng)后，通過硅油的粘滯性來達(dá)到阻尼作用，并利用三種不同材質(zhì)的金屬顆粒搭配，可實(shí)現(xiàn)寬頻帶的減振，使其阻尼效果更佳，并達(dá)到理想狀態(tài)。同時(shí)，綜合考慮端蓋I的支撐強(qiáng)度和減振效果，將凹槽設(shè)置在與軸承3外圈相對(duì)應(yīng)的位置，而且端蓋I部分為球墨鑄鐵的材質(zhì)。
[0020]本實(shí)用新型的測(cè)試結(jié)果表明，采用氟橡膠阻尼環(huán)2后，電機(jī)振動(dòng)加速度級(jí)可降低4?6dB，采用硅油阻尼環(huán)2后，電機(jī)的振動(dòng)加速度級(jí)可降低6?12dB。振動(dòng)加速度級(jí)是GJB中衡量結(jié)構(gòu)噪聲振動(dòng)的指標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)座、接線盒、端蓋、風(fēng)扇、風(fēng)罩，定子裝配在機(jī)座內(nèi)，定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成，端蓋分別安裝在機(jī)座的兩端，轉(zhuǎn)子兩端通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在端蓋上，風(fēng)扇安裝在轉(zhuǎn)子的一端，風(fēng)扇外設(shè)有固定在端蓋上的風(fēng)罩，接線盒設(shè)在機(jī)座上，其特征在于:所述端蓋上設(shè)有軸承室，所述軸承安裝在軸承室內(nèi)，端蓋上設(shè)有位于軸承室外側(cè)的圓環(huán)形的凹槽，凹槽的軸向深度大于軸承室外圈軸向?qū)挾??5mm,凹槽沿徑向的截面寬度為5?IOmm,凹槽內(nèi)設(shè)有阻尼環(huán)，阻尼環(huán)與凹槽過盈配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低振動(dòng)低噪音三相異步電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述阻尼環(huán)采用環(huán)形的氟橡膠制件。
【文檔編號(hào)】H02K5/24GK203747553SQ201320773003
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】李瓊, 來海豐, 葛亞非, 任寧寧, 柳鑫, 楊盛成, 徐元周, 王澤威, 李琳琳, 王榮麗 申請(qǐng)人:南陽防爆集團(tuán)股份有限公司