一種電機及具有該電機的空壓機的製作方法

2024-03-20 06:50:05 1

本發明涉及一種電機及具有該電機的空壓機，特別涉及電機的電機罩導風結構。

背景技術：

電機通常包括定子、轉子、碳刷、風扇及電機罩，電機工作時，轉子的線圈會產生大量熱能，轉子的換向器與碳刷摩擦生熱，電機會設置電機罩罩在轉子、風扇及碳刷外側，現有技術中，風扇吹出的氣流徑直流向後方，由於轉向器本身尺寸較小，轉向器外圍與電機罩之間還有較大的空間，大量的氣流往往從換向器的外圍空間直接流掉卻並未有效帶走換向器的熱量，吹到換向器以給換向器有效散熱的氣流不足，導致電機工作時換向器容易過熱。因此，本設計提供一種新的方案。

技術實現要素：

本發明所要解決的問題是提供一種提升對風扇氣流的利用率、對換向器高效散熱的電機及具有該電機的空壓機。

為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：

一種電機，包括定子、轉子、碳刷、風扇及電機罩，所述轉子設有轉軸及固定於轉軸的換向器，所述風扇安裝於轉軸，所述電機罩罩在轉子、風扇及碳刷外側，所述碳刷抵靠在換向器表面，轉子旋轉時換向器與碳刷間摩擦生熱，所述電機罩內側設有朝向轉子傾斜延伸的導風板，導風板導引風扇吹出的部分氣流轉向而流向換向器。

如此設計，導風板導引風扇吹出的部分氣流轉向而流向換向器，更有針對性的給換向器散熱，提升換向器散熱效率，降低了氣流從換向器的外圍空間直接無謂流掉，提升了對風扇氣流的利用率。

進一步的，風扇包括基部及若干扇葉，轉軸穿過基部，扇葉連接於基部並分布於基部的外周，扇葉投影方向平行於轉軸的投影與換向器投影方向平行於轉軸的投影相分離並位於換向器投影方向平行於轉軸的投影的外圍，扇葉投影方向平行於轉軸的投影與導風板投影方向平行於轉軸的投影部分重疊。扇葉與轉向器的位置關係使得風扇的氣流不易被轉向器有效利用，從而吹到換向器以給換向器有效散熱的氣流不足，導風板導引風扇吹出的部分氣流轉向而流向換向器，提升了對換向器的散熱效果。

進一步的，所述導風板與轉軸之間的夾角呈35度至55度。

進一步的，所述電機罩設有火花觀察通口，所述導風板位於火花觀察通口與風扇之間，所述導風板最高點處於平行於轉軸的一第一平面，所述導風板最低點處於平行於轉軸的一第二平面，所述火花觀察通口位於第一平面與第二平面之間的部分佔火花觀察通口面積的五分之三以上。如此設計，導風板更有效的遮擋於風扇與火花觀察通口之間的主要的氣流路徑上，導風板能夠更多的減少火花觀察通口造成的散熱氣流的損失。

進一步的，所述電機罩設有火花觀察通口，所述導風板位於火花觀察通口與風扇之間，轉軸的軸線所在的一平面與導風板與火花觀察通口分別相交，穿過且垂直於轉軸的軸線的一直線穿過換向器及火花觀察通口。

進一步的，所述電機罩包括筒形的主體、設於主體上的火花觀察通口、分別自主體一體延伸出的連接於導風板的第一連接板與第二連接板，第一連接板與第二連接板分別呈平板狀，第一連接板具有面向第二連接板的第一表面，第二連接板具有面向第一連接板的第二表面，所述導風板位於火花觀察通口與風扇之間，所述火花觀察通口位於第一表面所在平面與第二表面所在平面之間的部分佔火花觀察通口面積的五分之三以上。如此設計，導風板更有效的遮擋於風扇與火花觀察通口之間的主要的氣流路徑上，導風板能夠更多的減少火花觀察通口造成的散熱氣流的損失。

進一步的，所述電機罩設有火花觀察通口，所述導風板位於火花觀察通口與風扇之間，所述導風板與火花觀察通口在平行於轉軸的方向上的間距為0mm-10mm。如此設計，火花觀察通口在軸向上距離導風板較近，導風板能夠更多的減少火花觀察通口造成的散熱氣流的損失。

進一步的，所述電機罩具有兩個所述導風板，所述電機還設有碳刷架，所述碳刷架設有兩個相對設置的安裝部，所述安裝部設有對應收容碳刷的收容槽，所述導風板與所述安裝部在環繞轉軸的周向上交錯分布。如此設計，安裝部本身佔用空間並遮擋氣流，交錯布置使得導風板處於電機罩內空隙較大的位置，有更充足的氣流供導風板向換向器導引。

進一步的，所述定子設有貫通定子相反兩側的收容空間，所述轉子還設有固定於轉軸的線圈模組，換向器位於線圈模組與風扇之間，所述線圈模組及轉軸穿入收容空間，所述電機還設有碳刷架，所述碳刷安裝於碳刷架，所述碳刷架鎖固於定子並位於風扇與定子之間，所述碳刷架一體延伸設有位於定子外側的凸塊，所述電機罩遠離風扇的一端設有懸伸臂，所述懸伸臂設有扣持於凸塊的倒鉤。

本發明進一步提供了一種空壓機，其包括前面所述的電機。

本發明的這些特點和優點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1為本發明電機及泵頭支架的立體圖；

圖2為圖1的分解圖；

圖3為圖1另一角度的視圖；

圖4為本發明電機去掉電機罩等組件的立體圖；

圖5為圖1的一個剖視圖(剖面為轉軸軸線所在的且垂直於導風板的平面)；

圖6為電機罩的立體圖；

圖7為電機罩另一角度的立體圖。

【具體實施方式】

下面結合本發明實施例的附圖對本發明實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本發明的優選實施例，並非全部。基於實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。

如圖1至圖7所示，本發明公開了一種電機，電機的額定功率在100w至3000w之間，優選在200w至1800w之間，該電機包括定子1、轉子、螺母30、風扇31、碳刷架40、碳刷41、卷簧42、第一軸承50、第二軸承51、電機罩6、螺釘7，轉子包括線圈模組20、換向器21及轉軸22，轉軸22穿入線圈模組20及換向器21，線圈模組20及換向器21固定於轉軸22，線圈模組20位於換向器21後側。換向器21呈圓柱狀。風扇31位於電機罩6前端之內，風扇31位於換向器21、碳刷架40及碳刷41前側。

定子1設有螺紋孔11、貫通定子1前後兩側的收容空間10，線圈模組20及轉軸22穿入收容空間10，線圈模組20及轉軸22分別部分收容於收容空間10。碳刷架40鎖固於定子1並位於風扇31與定子1之間，螺釘7依次穿入碳刷架40、螺紋孔11及泵頭支架8的螺紋孔80，螺釘7將碳刷架40、定子1及泵頭支架8三者固定在一起。泵頭支架8具有底面81，電機罩6具有底面69。

風扇31安裝於轉軸22並用以換向器21、線圈模組20、定子1的散熱，電機罩6罩在轉子、風扇31及碳刷41外側，碳刷41抵靠在換向器21表面，轉子旋轉時換向器21與碳刷41間摩擦生熱，導風板63導引風扇31吹出的部分氣流轉向而流向換向器21及線圈模組20。風扇31包括基部32及若干扇葉33，扇葉33用於形成散熱氣流，扇葉33一體連接於基部32並分布於基部32的外周，扇葉33投影方向平行於轉軸22的投影與換向器21投影方向平行於轉軸22的投影相分離並位於換向器21投影方向平行於轉軸22的投影的外圍，扇葉33投影方向平行於轉軸22的投影與導風板63投影方向平行於轉軸22的投影部分重疊。

電機罩6內側設有朝向轉子傾斜延伸的導風板63，導風板63與轉軸22的夾角在35度至55度之間，優選為40度、45度或50度。導風板63呈平板狀，電機罩6還包括筒形的主體64、自主體64一體延伸出的連接導風板63的若干連接板，若干連接板包括第一連接板65、第二連接板66、第三連接板67。電機罩6還設有火花觀察通口68，火花觀察通口68設於主體64，導風板63位於火花觀察通口68與風扇31之間，火花觀察通口68長約24mm，寬約10.5mm，火花觀察通口68用來觀察碳刷41與換向器21摩擦產生的火花，火花大了則說明碳刷41與換向器21間的摩擦強度較大，會導致碳刷41磨損過快，需要調整或更換卷簧42(卷簧42用於將碳刷41抵壓向換向器21)，使碳刷41對換向器21抵壓力減小，從而電機工作時碳刷41與換向器21間的摩擦減小，碳刷41磨損速度降低；為了保證碳刷41與換向器21之間有效的電連接，碳刷41對換向器21抵壓力也不是越小越好，抵壓力需要適度，要兼顧碳刷41與換向器21的電連接與碳刷41磨損。

導風板63上下邊緣之間的距離約40mm，導風板63最高點處於平行於轉軸22的一第一平面，導風板63最低點處於平行於轉軸22的一第二平面，火花觀察通口68位於第一平面與第二平面之間的部分佔火花觀察通口68面積的五分之三以上，優選為四分之三以上。轉軸22的軸線所在的一平面與導風板63及火花觀察通口68分別相交。穿過且垂直於轉軸22的軸線的一直線穿過換向器21及火花觀察通口68。火花觀察通口68位於轉軸22的軸線所在的平面的上側，這樣便於操作者通過火花觀察通口68進行觀察火花。

導風板63、第一連接板65、第二連接板66、第三連接板67分別自主體64一體延伸出，第三連接板67平行於轉軸22，第一連接板65位於第二連接板66上側，第一連接板65、第二連接板66、第三連接板67分別呈平板狀，第一連接板65具有面向第二連接板66的第一表面，第二連接板66具有面向第一連接板65的第二表面，火花觀察通口68位於第一表面所在平面與第二表面所在平面之間的部分佔火花觀察通口68面積的五分之三以上，優選為四分之三以上。第一連接板65及第二連接板66接近垂直於導風板63，第一連接板65與第二連接板66間有很小的角度便於成型時拔模，第三連接板67垂直於導風板63。導風板63與火花觀察通口68在平行於轉軸22的方向上的間距為0mm-10mm，本實施方式中導風板63的邊緣與火花觀察通口68的邊緣重疊(參圖7)，因此導風板63與火花觀察通口68在平行於轉軸22的方向上的間距為0mm。

兩個導風板63基本對稱設於電機罩6的兩側，兩個碳刷41基本對稱設於換向器21的兩側，碳刷架40設有兩個相對設置的安裝部43，安裝部43設有對應收容碳刷41的收容槽44，導風板63與安裝部43在環繞轉軸22的周向上交錯分布(參圖3)。兩個導風板63位於換向器21徑向上的相反兩側，兩個碳刷41位於換向器21徑向上的相反兩側，兩個安裝部43位於換向器21徑向上的相反兩側。碳刷41安裝於碳刷架40，碳刷架40還一體延伸設有位於定子1外側的凸塊45，電機罩6遠離風扇31的一端設有懸伸臂60，懸伸臂60設有扣持於凸塊45的倒鉤61。

風扇31基部32帶有螺孔34，轉軸22前端穿過螺孔34，風扇31通過螺孔34以第一旋轉方向旋轉而螺紋連接於轉軸22，電機工作時轉軸22以第二旋轉方向旋轉，第一旋轉方向與第二旋轉方向相反，比如若第一旋轉方向為順時針方向，則第二旋轉方向為逆時針方向，螺母30位於風扇31的前側，用以將風扇31固定在轉軸22上，螺母30以第一旋轉方向旋轉而螺紋連接於轉軸22；轉軸22的旋轉方向與風扇31的擰緊方向相反，使得轉軸22帶動風扇31旋轉時風扇31具有更加擰緊的趨勢，使得風扇31不易鬆脫於轉軸22。

組裝本實施方式電機時，先將第一軸承50、第二軸承51安裝於轉子(第一軸承50安裝於轉軸22前端部並位於換向器21前側，第二軸承51安裝於轉軸22後端部並位於線圈模組20後側)；再將轉子及第二軸承51安裝於泵頭支架8(第二軸承51安裝於泵頭支架8的軸承室內，轉子轉軸22的後端固定於泵頭支架8上的小轉輪)；第三，通過螺釘7將碳刷架40、定子1及泵頭支架8三者固定在一起，轉軸22前端部穿過碳刷架40，第一軸承50安裝於碳刷架40的軸承室46內；第四，卷簧42端部421穿過收容槽44勾住安裝部43內側，把卷簧42捲曲部420伸展開，再將碳刷41放入收容槽44，放開捲曲部420後捲曲部420收縮從而抵在碳刷41的外端，捲曲部420抵壓碳刷41使碳刷41內端穿出收容槽44而抵在換向器21表面；第五，安裝風扇31，將風扇31及螺母30固定於轉軸22前端；第六，安裝電機罩6，電機罩6懸伸臂60扣持於凸塊45，電機罩6四個卡持部62卡持於定子1外側。

電機工作時，轉軸22帶動風扇31轉動，風扇31給轉子散熱，同時，轉軸22帶動泵頭支架8上的小轉輪轉動，小轉輪通過皮帶帶動泵頭支架8上的大轉輪轉動，大轉輪通過連杆帶動泵頭的活塞往復運動，活塞不斷壓縮空氣進入空壓機儲氣罐。

本發明進一步提供了一種空壓機(空氣壓縮機)，該空壓機包括前面的電機。

以上，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本發明包括但不限於附圖和上面具體實施方式中描述的內容。任何不偏離本發明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的範圍中。