一種直流吸風電機的製作方法

2023-07-05 17:51:21 1

本發明涉及一種電機，具體地說是一種直流吸風電機。

背景技術：

直流電機的轉子組件可包括葉輪，該葉輪相對於固定在渦輪機內的罩旋轉。直流電機主要用於吸塵器、幹手機等作為抽真空驅動源，渦輪機的電機部分轉速可以高達5萬至10萬rpm。在此高轉速下，對轉子組件的精度要求非常高，轉子組件的軸承在轉動過程中難免會有躥動，轉子組件由於不平衡的力震動，會導致葉輪相對於罩的震動，產生噪音。

專利申請號為201280041747.0的發明專利公開了一種轉子組件，該轉子組件包括軸、軸承組件、葉輪和罩，該葉輪和軸承組件被安裝到軸，且該罩被安裝到軸承組件以便覆蓋葉輪。在將罩安裝到軸承組件中，葉輪相對於罩自由地旋轉。由於罩形成轉子組件的一部分，由於轉子組件的震動導致的葉輪的位移伴隨著罩的位移。葉輪和罩之間的間隙在不考慮轉子組件的震動的情況下被保持。結果，在操作期間更少的噪音由轉子組件產生。將罩安裝到軸承組件還使得能夠在葉輪和罩之間建立良好限定的間隙。特別地，間隙可不受渦輪機內的轉子組件的安裝或對齊影響。

如圖1所示，該專利公開的軸承91組件可包括一對由套筒9圍繞的間隔開的軸承91。該罩於是被安裝到套筒9，套筒9提供了相對大的表面，罩於是被安裝在該表面上。相對良好的固定可被形成在罩和軸承91組件之間。附加地，由套筒9圍繞的間隔開的軸承91的措施增加了轉子組件的剛度，其進而導致更高的第一撓曲頻率。因此，該轉子組件能夠使在更高的亞臨界速度處操作。

該專利公開的現有技術，由於軸承內圈、軸承外圈和滾珠之間不可避免的存在裝配間隙，在幾萬轉的高速旋轉下，該間隙對轉子的穩定性起到非常大的影響。現有技術中，為了消除軸承內圈與軸承外圈的影響，保持轉子高速下的穩定性和靜音，兩個軸承91除了被套筒9包圍外，還在兩個軸承91之間裝配了彈簧92，通過彈簧92使兩個軸承91的外圈之間存在斥力，以抵銷一部分的躥動力。該現有技術雖然極大的提高了轉子在高速下的性能，但裝配結構複雜，並且通過彈簧力消除躥動影響，有一定的適用範圍，負載超過彈簧力時仍然會影響轉軸的穩定性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供一種直流吸風電機，大大簡化了轉動副的結構，避免了軸承引起的躥動和晃動，大大提高轉子組件在高速轉動下的穩定性和靜音性。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種直流吸風電機，包括電機殼體以及設於電機殼體內的定子組件和轉子組件。轉子組件包括安裝有葉輪和轉子的轉軸。電機殼體具有柱型本體，在柱型本體的軸心制有安裝轉軸的軸孔部。柱型本體的前端面外緣制有環形臺階，環形臺階表面一體制有間隔分布的導風片和支撐體，葉輪位於環形臺階的內側，並被各個導風片圍繞。電機殼體的上方固定有端蓋，端蓋制有與支撐體相嵌合的安裝位。端蓋的內壁與導風片上沿相貼合。在端蓋的中心制有氣流吸入口，氣流經過葉輪吸入後，沿各個導風片之間的導風道，從端蓋外緣與前端面外緣之間排出。

為優化上述技術方案，本發明還包括以下改進的技術方案。

上述的支撐體具有沿電機殼體外壁向上凸起的固定凸體，以及向環形臺階內徑延伸的導風體，導風體具有兩個弧形的導風側壁，兩個導風側壁靠近葉輪的一端相交構成尖端。

上述的葉輪具有底板和上蓋，上蓋的中心制有向上凸起的進風口，底板和上蓋之間固定有旋轉葉片，旋轉葉片在分布於進風口外圍。

上述的環形臺階制有一體相連的8至12個導風片。旋轉葉片與導風片的最小間隔距離小於等於0.4mm。

上述轉軸的外表面間隔制有兩道環形的第一滾珠槽，轉軸的外部套設有包圍兩道第一滾珠槽的安裝套，安裝套的內壁間隔制有兩道對應的第二滾珠槽，在第一滾珠槽與第二滾珠槽之間設有一圈滾珠。

上述的安裝套與轉軸之間設有保持架，保持架具有隔開各個滾珠的間隔體。

上述第一滾珠槽的第一軸向截面和第二滾珠槽的第二軸向截面分別為圓弧面。第一軸向截面的半徑和第二軸向截面的半徑分別大於滾珠的半徑。

上述任意一側第一圓弧圓心、第二圓弧圓心與滾珠的圓心分別相錯開。

上述兩道第一滾珠槽之間的第一圓弧圓心距大於兩道第二滾珠槽之間的第二圓弧圓心距，且兩道第二滾珠槽的第二圓弧圓心位於兩道第一滾珠槽的第一圓弧圓心之間。

上述兩道第一滾珠槽之間的第一圓弧圓心距小於兩道第二滾珠槽之間的第二圓弧圓心距，且兩道第一滾珠槽的第一圓弧圓心位於兩道第二滾珠槽的第二圓弧圓心之間。

與現有技術相比，本發明的一種直流吸風電機，採用新型的電機殼體，在電機殼體上集成有導風片和支撐體，通過電機殼體與端蓋配裝，在導風片之間構成高效率的導風道，葉輪吸入的氣流直接從電機殼體與端蓋之間排出，優化了風道的出風量，提高了葉輪的工作效率，並能有效降低氣流噪聲。。

附圖說明

圖1是現有技術中轉軸的結構示意圖。

圖2是本發明中轉軸的結構示意圖。

圖3是圖2的B-B向剖面圖。

圖4是圖3中的A部局部放大示意圖。

圖5是本發明的組裝分解示意圖。

圖6是本發明的剖面結構示意圖。

圖7是圖6的C-C向剖面圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

圖1至圖7所示為本發明的結構示意圖。

其中的附圖標記為：轉軸1、第一滾珠槽1a、第一軸向截面1b、第一圓弧圓心1c、滾珠11、安裝套2、第二滾珠槽2a、第二軸向截面2b、第二圓弧圓心2c、保持架3、葉輪4、底板41、上蓋42、進風口42a、旋轉葉片43、電機殼體5、前端面51、軸孔部51a、環形臺階51b、導風片52、支撐體53、固定凸體53a、導風側壁53b、導風道54、端蓋6、套筒9、軸承91、彈簧92。

本發明的一種直流吸風電機，包括電機殼體5以及設於電機殼體5內的定子組件和轉子組件。轉子組件包括安裝有葉輪4和轉子的轉軸1。

電機殼體5的內部制有與電機殼體5一體相連的前端面51，前端面51的中部具有安裝轉軸1的軸孔部51a。轉軸1穿過前端面51，並轉動安裝在軸孔部51a內。

葉輪4位於前端面51的外側，前端面51上一體制有圍繞葉輪4的導風片52。

電機殼體5具有柱型本體，在柱型本體的軸心制有安裝轉軸1的軸孔部51a。柱型本體的前端面51外緣制有環形臺階51b，環形臺階51b表面一體制有間隔分布的導風片52和支撐體53，葉輪4位於環形臺階51b的內側，並被各個導風片52圍繞。

電機殼體5的上方固定有端蓋6，端蓋6制有與支撐體53相嵌合的安裝位。端蓋6的內壁與導風片52上沿相貼合。在端蓋6的中心制有氣流吸入口，氣流經過葉輪4吸入後，沿各個導風片52之間的導風道54，從端蓋6外緣與前端面51外緣之間排出。

支撐體53具有沿電機殼體5外壁向上凸起的固定凸體53a，以及向環形臺階51b內徑延伸的導風體。導風體具有兩個弧形的導風側壁53b，兩個導風側壁53b靠近葉輪4的一端相交構成尖端。

葉輪4具有底板41和上蓋42，上蓋42的中心制有向上凸起的進風口42a，底板41和上蓋42之間固定有旋轉葉片43，旋轉葉片43在分布於進風口42a外圍。轉軸1可以帶動葉輪4以幾萬轉每分鐘的高速旋轉，葉輪4通過旋轉葉片43將氣流從進風口42a吸入，並將氣流向葉輪4外圍的導風道54排出。

環形臺階51b制有一體相連的8至12個導風片52。旋轉葉片43與導風片52的最小間隔距離小於等於0.4mm。導風片52以轉軸1的軸心為中心對稱分布，每個導風片52的弧度呈漸開線型，可以快速引導氣流從導風道54排出，降低氣流聲，提高氣流通過效率。

葉輪4高速旋轉時，空氣流從進風口42a進入葉輪4，經過旋轉葉片43排入導風道54。旋轉葉片43與導風片52的間隔距離越小，氣流噪聲越小，同時可以提高空氣流量。

各個導風片52等間距排列在前端面51的外壁上，導風道54靠近旋轉葉片43的入口寬度小於導風道54的出口寬度。

在轉軸1的外表面間隔制有兩道環形的第一滾珠槽1a，轉軸1的外部套設有包圍兩道第一滾珠槽1a的安裝套2，安裝套2的內壁間隔制有兩道對應的第二滾珠槽2a，在第一滾珠槽1a與第二滾珠槽2a之間設有一圈滾珠11。本發明中，轉軸1和安裝套2直接構成轉動副，在之間不需要加裝軸承。兩圈滾珠11分別設置在兩道第一滾珠槽1a和第二滾珠槽2a之間，由於轉軸1和安裝套2都是剛性體，約束了兩圈滾珠11在高速轉動過程的穩定性，大大提高轉軸1的高速運轉性能，並降低噪聲等影響。

安裝套2與轉軸1之間設有保持架3。保持架3的本體為環形，在環形體上具有隔開各個滾珠11的間隔體。保持架3從安裝套2的兩端裝入，在安裝套2的端部再固定有封閉套。

第一滾珠槽1a的第一軸向截面1b和第二滾珠槽2a的第二軸向截面2b分別為圓弧面。第一軸向截面1b的半徑和第二軸向截面2b的半徑分別大於滾珠11的半徑。

任意一側第一圓弧圓心1c、第二圓弧圓心2c與滾珠11的圓心分別相錯開。

在優選的實施方式中，兩道第一滾珠槽1a之間的第一圓弧圓心距大於兩道第二滾珠槽2a之間的第二圓弧圓心距，且兩道第二滾珠槽2a的第二圓弧圓心2c位於兩道第一滾珠槽1a的第一圓弧圓心1c之間。因此，任意一側第一圓弧圓心1c、第二圓弧圓心2c與滾珠11的圓心是相錯開的。

本發明中，由於轉軸1和安裝套2都是一個整體，兩圈滾珠11直接與轉軸1和安裝套2相配合。如圖4所示，兩道第一滾珠槽1a的第一圓弧圓心1c與第二滾珠槽2a的第二圓弧圓心2c並不重合。所以右側的滾珠11裝入第一滾珠槽1a和第二滾珠槽2a之間時，是與第一滾珠槽1a的左半部相配合，同時與第二滾珠槽2a的右半部相配合，同時左側的滾珠11正好是對稱的。由於兩圈滾珠11處的圓心都不重合，在高速轉動下會自然產生向中間的約束力，以抵銷負載或外部環境引起

儘管第一滾珠槽1a和第二滾珠槽2a的半徑比滾珠11半徑大，存在裝配間隙。但在滾珠11裝入後仍可以消除裝配間隙的影響，自動與第一滾珠槽1a和第二滾珠槽2a緊密配合。這樣，轉軸1相對於安裝套2高速轉動時，兩圈滾珠11可以有效防止轉軸1在軸向上的躥動以及徑向上的晃動。

在另一種優選實施方式中，兩道第一滾珠槽1a之間的第一圓弧圓心距可以小於兩道第二滾珠槽2a之間的第二圓弧圓心距，且兩道第一滾珠槽1a的第一圓弧圓心1c位於兩道第二滾珠槽2a的第二圓弧圓心2c之間。在該實施方式中，任意一側的第一圓弧圓心1c、第二圓弧圓心2c與滾珠11的圓心同樣是相錯開的。

本發明的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發明的範圍。