【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机，尤其涉及一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，适用于电机停机时需要转子保持零位锁紧且轴有向强冲击的场合使用。
技术介绍
1、在航空、航天领域中应用的微特电机，因特殊需要，要求电机停机后保持零位锁紧且轴向有强冲击，一般解决方案是在传统电机尾部加一个制动器，即在电机的端盖上设置一个制动器，电机的轴芯从端盖伸出并与制动器内的摩擦盘连接，通过制动器实现电机停机后保持零位锁紧的功能，具体结构如图1所示。
2、但是，采用电机+制动器相配合的结构，只能实现零位锁紧，轴向不能承受强冲击。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，旨在解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，包括电机壳体、设置在电机壳体内部的定子组件，设置在定子组件内部的转子组件；所述转子组件上具备磁钢和芯轴，在电机壳体的左端设置有后端盖，在后端盖的中心位置处设置有第一凹形球面；在所述芯轴左端面上设置有第二凹形球面；第一凹形球面与第二凹形球面相对设置并共同形成容置腔体，在该容置腔体内设置有钢珠。
3、优选的，所述芯轴的阶梯轴，包括中间轴段、以及位于中间轴段两端的轴承安装段；轴承安装段的外径小于中间轴段的外径；所述磁钢设置在中间轴段的外周面上，在所述磁钢的外周面缠绕有回龙线带。
4、优选的，所述转子组件还包括两个分别套设在所述轴承安装段上的去重环，且两个去重环分别抵靠在所述磁钢
5、优选的，在所述芯轴左端的轴承安装段上套设有第一轴承，所述芯轴右端的轴承安装段上套设有第二轴承；在所述后端盖的右端面上设置有敞口状的第一腔体，在所述电机壳体的右侧壁上敞口状的第二腔体；第一轴承设置在第一腔体内，且第一轴承的外圈与第一腔体的内壁过盈配合；第二轴承设置在第二腔体内，且第二轴承的外圈与第二腔体的内壁过盈配合。
6、优选的，在所述第一腔体的底壁上设置有凸台；所述第一凹形球面设置在该凸台的右端面上；该凸台的外周面与所述第一腔体的内壁之间形成环形槽，在该环形槽内设置有第一蝶形弹簧，且第一蝶形弹簧的右端抵靠在所述第一轴承的外圈上。
7、优选的，在所述芯轴右端的轴承安装段上套设有第二蝶形弹簧，且第二蝶形弹簧设置在所述第二腔体内；第二蝶形弹簧的左端面抵靠在所述第二轴承的外圈上，第二蝶形弹簧的右端面抵靠在所述第二腔体的底壁上。
8、优选的，电机还包括零位锁紧控制器和电机控制器；在所述定子组件上安装有霍尔传感器；所述定子组件包括定子绕组，该定子绕组具备u、v、w三相；电机控制器用于根据霍尔传感器产生的信号控制定子绕组u、v、w三相的电流；当电机停机后保持零位锁紧时，零位锁紧控制器控制定子绕组上的其中两相通电并产生恒定的磁场吸引所述转子组件上的磁钢。
9、优选的，所述第一凹形球面的深度为h1，半径为r1；所述第二凹形球面的深度为h2，半径为r2；所述钢珠的半径为r；满足如下关系：
10、h1＝r1＝r2＝r；
11、h2＜r。
12、优选的，在第二凹形球面与钢珠之间、以及在第一凹形球面钢珠之间涂抹有润滑脂。
13、优选的，在所述后端盖的外柱面为阶梯面，包括插入部，插入部的左端形成限位台阶；后端盖通过插入部插接在所述电机壳体上并采用螺钉锁紧，且限位台阶抵靠在所述电机壳体的左端面上。
14、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
15、(1)在本专利技术中，通过在芯轴的尾端与后端盖上分别设置凹形球面并形成，并在凹形球面形成的容置腔体内放置钢珠，使电机在受到往电机尾端方向的强冲击时，电机转子组件在受到冲击产生的冲击力，通过钢珠再通过后端盖传到外部，使电机受到强冲击不会损坏；且该结构芯轴与后端盖通过钢珠接触，在正常条件下，钢珠随转子一起旋转；不会影响电机正常功能。另外，利用两个相对设置的凹形球面形成容置空间，可以对钢珠起到安装定位的作用。
16、(2)在本专利技术中，转子组件上的磁钢通过回龙线带固定，在去重环上开凹槽存放回龙线带线头；减小转子的不平衡量；使用回龙线带，减小转子的转动惯量，使电机响应更快。
17、(3)在本专利技术中，通过利用零位锁紧控制器和电机控制器对电机进行控制，零位锁紧控制器不工作时，电机可以正常旋转工作；当零位锁紧控制器工作，电机控制器不工作时，电机完成零位锁紧，保证电机在零位锁紧且有强冲击的条件下的可靠性。相对于传统的电机+制动器相配合的结构，本专利技术无需额外设置制动器，既节省了成本也减小了电机的安装体积。
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1.一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，包括电机壳体(12)、设置在电机壳体(12)内部的定子组件(6)，设置在定子组件(6)内部的转子组件(7)；所述转子组件(7)上具备磁钢(9)和芯轴(8)，其特征在于：在电机壳体(12)的左端设置有后端盖(1)，在后端盖(1)的中心位置处设置有第一凹形球面(1a)；在所述芯轴(8)左端面上设置有第二凹形球面(8a)；第一凹形球面(1a)与第二凹形球面(8a)相对设置并共同形成容置腔体，在该容置腔体内设置有钢珠(2)。
2.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：所述芯轴(8)的阶梯轴，包括中间轴段(8b)、以及位于中间轴段(8b)两端的轴承安装段(8c)；轴承安装段(8c)的外径小于中间轴段(8b)的外径；
3.如权利要求2所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：所述转子组件(7)还包括两个分别套设在所述轴承安装段(8c)上的去重环(11)，且两个去重环(11)分别抵靠在所述磁钢(9)的两端面上；在去重环(11)上开设有凹槽(11a)，所述回龙线带(10)的线头卡接在重环
4.如权利要求2所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述芯轴(8)左端的轴承安装段(8c)上套设有第一轴承(4a)，所述芯轴(8)右端的轴承安装段(8c)上套设有第二轴承(4b)；
5.如权利要求4所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述第一腔体(1b)的底壁上设置有凸台(1c)；所述第一凹形球面(1a)设置在该凸台(1c)的右端面上；该凸台(1c)的外周面与所述第一腔体(1b)的内壁之间形成环形槽(1d)，在该环形槽(1d)内设置有第一蝶形弹簧(3a)，且第一蝶形弹簧(3a)的右端抵靠在所述第一轴承(4a)的外圈上。
6.如权利要求4所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述芯轴(8)右端的轴承安装段(8c)上套设有第二蝶形弹簧(3b)，且第二蝶形弹簧(3b)设置在所述第二腔体(12a)内；第二蝶形弹簧(3b)的左端面抵靠在所述第二轴承(4b)的外圈上，第二蝶形弹簧(3b)的右端面抵靠在所述第二腔体(12a)的底壁上。
7.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：还包括零位锁紧控制器和电机控制器；在所述定子组件(6)上安装有霍尔传感器(5)；所述定子组件(6)包括定子绕组，该定子绕组具备U、V、W三相；电机控制器用于根据霍尔传感器(5)产生的信号控制定子绕组U、V、W三相的电流；当电机停机后保持零位锁紧时，零位锁紧控制器控制定子绕组上的其中两相通电并产生恒定的磁场吸引所述转子组件(7)上的磁钢(9)。
8.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：所述第一凹形球面(1a)的深度为h1，半径为R1；所述第二凹形球面(8a)的深度为h2，半径为R2；所述钢珠(2)的半径为R；满足如下关系：
9.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在第二凹形球面(8a)与钢珠(2)之间、以及在第一凹形球面(1a)钢珠(2)之间涂抹有润滑脂。
10.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述后端盖(1)的外柱面为阶梯面，包括插入部(1e)，插入部(1e)的左端形成限位台阶；后端盖(1)通过插入部(1e)插接在所述电机壳体(12)上并采用螺钉锁紧，且限位台阶抵靠在所述电机壳体(12)的左端面上。
...【技术特征摘要】
1.一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，包括电机壳体(12)、设置在电机壳体(12)内部的定子组件(6)，设置在定子组件(6)内部的转子组件(7)；所述转子组件(7)上具备磁钢(9)和芯轴(8)，其特征在于：在电机壳体(12)的左端设置有后端盖(1)，在后端盖(1)的中心位置处设置有第一凹形球面(1a)；在所述芯轴(8)左端面上设置有第二凹形球面(8a)；第一凹形球面(1a)与第二凹形球面(8a)相对设置并共同形成容置腔体，在该容置腔体内设置有钢珠(2)。
2.如权利要求1所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：所述芯轴(8)的阶梯轴，包括中间轴段(8b)、以及位于中间轴段(8b)两端的轴承安装段(8c)；轴承安装段(8c)的外径小于中间轴段(8b)的外径；
3.如权利要求2所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：所述转子组件(7)还包括两个分别套设在所述轴承安装段(8c)上的去重环(11)，且两个去重环(11)分别抵靠在所述磁钢(9)的两端面上；在去重环(11)上开设有凹槽(11a)，所述回龙线带(10)的线头卡接在重环(11)的凹槽(11a)内。
4.如权利要求2所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述芯轴(8)左端的轴承安装段(8c)上套设有第一轴承(4a)，所述芯轴(8)右端的轴承安装段(8c)上套设有第二轴承(4b)；
5.如权利要求4所述的一种具备抗强冲击和零位锁紧功能的电机，其特征在于：在所述第一腔体(1b)的底壁上设置有凸台(1c)；所述第一凹形球面(1a)设置在该凸台(1c)的右端面上；该凸台(1c)的外周面与所述第一腔体(1b)的内壁之间形成环形槽(1d)，在该环形槽(1d)内设置有第一蝶形弹簧(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈开楼，曾晓松，张稳桥，刘鑫博，余兴兆，徐松，刘勇，
申请(专利权)人：贵州航天林泉电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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