專利名稱：多層輪系電機結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機結(jié)構(gòu)，尤其是一種多層輪系電機結(jié)構(gòu)。
目前，一般說電機結(jié)構(gòu)是指由基座、外殼、定子和轉(zhuǎn)子組成的電機結(jié)構(gòu)以及與電機相配合的傳動機構(gòu)(或稱輪系結(jié)構(gòu))兩者的配合體，在這一配合體中，電機和傳動機構(gòu)各自發(fā)揮單獨的職能作用；其不足之處在于這類配合占用空間較大，且兩者配合的關(guān)系單一。
本實用新型的目的是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種將電機結(jié)構(gòu)與輪系結(jié)構(gòu)縮合成一諧同運行裝置、而使兩種結(jié)構(gòu)各自的一些特征集中在統(tǒng)一機構(gòu)中表現(xiàn)出來的多層輪系電機結(jié)構(gòu)。
本實用新型的目的可以通過采取以下措施予以實現(xiàn)一種多層輪系電機結(jié)構(gòu)，由基座1以及多層殼體、多層輪系、多層軸承、多層磁極、多層繞組和多層碳刷構(gòu)成。
本實用新型的目的還可通過采取以下措施予以實現(xiàn)當其為多層復(fù)合輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機滾輪殼體39、第二層電機齒輪殼體5和第三層電機齒輪殼體8；所說的多層輪系包括6個第一層導(dǎo)輪3、6個第二層中間齒輪6；所說的多層軸承包括第一層導(dǎo)輪支架軸承4、第二層中間齒輪軸承7和中心軸承9；所說的多層磁極包括定子磁極10、第二層電機外磁極12、第二層電機內(nèi)磁極16和第三層電機外磁極18；所說的多層繞組包括定子繞組11、第二層電機外極繞組13、第二層電機內(nèi)腔繞組17和第三層電機外極繞組19；所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24、第一層電機碳刷支架25、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15、第三層電機導(dǎo)電碳刷20、第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)21和碳刷支架總成22。
當其為多層滾輪電機時，所說的多層殼體包括第一層電機滾輪殼體39、第二層電機滾輪殼體40和第三層轉(zhuǎn)子殼體41；所說的多層輪系包括6個第一層導(dǎo)輪3和6個第二層導(dǎo)輪37；所說的多層軸承包括第一層導(dǎo)輪支架軸承4、第二層導(dǎo)輪支架軸承38和中心軸承9；所說的多層磁極包括定子磁極10、第二層電機外磁極12、第二層電機內(nèi)磁極16和第三層電機外磁極18；所說的多層繞組包括定子繞組11、第二層電機外極繞組13、第二層電機內(nèi)腔繞組17和第三層電機外極繞組19；所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24、第一層電機碳刷支架25、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14和第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15。
當其為無定子型多層輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機齒輪殼體2、第二層電機齒輪殼體5和第三層電機齒輪殼體8；所說的多層輪系包括6個第一層中間齒輪26和6個 第二層中間齒輪6；所說的多層軸承包括第一層中間齒輪軸承27、第二層中間齒輪軸承7和中心軸承9；所說的多層磁極包括定子磁極10、第二層電機外磁極12和第三層電機外磁極18；所說的多層繞組包括定子繞組11、第二層電機外極繞組13和第三層電機外極繞組19；所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24、第一層電機碳刷支架25、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電碳刷35、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電滑環(huán)36、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15、第三層電機導(dǎo)電碳刷20和第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)21。
當其為有定子型多層輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機齒輪殼體2、第二層電機齒輪殼體5和第三層電機齒輪殼體8；所說的多層輪系包括6個第一層中間齒輪26和6個第二層中間齒輪6；所說的多層軸承包括第一層中間齒輪軸承27、第二層中間齒輪軸承7和中心軸承9；所說的多層磁極包括第一層定子外磁極30、第一層定子內(nèi)磁極31、第一層轉(zhuǎn)子內(nèi)磁極32、第二層電機外磁極12、第二層電機內(nèi)磁極16、第二層定子外磁極33、第二層定子內(nèi)磁極34和第三層電機外磁極18；而且還有3個第一層引線孔28和3個第二層引線孔29。
本實用新型的附圖圖面說明如下

圖1 為多層復(fù)合輪系電機輪系結(jié)構(gòu)示意圖圖2 為多層復(fù)合輪系電機電機結(jié)構(gòu)示意圖圖3 為多層滾輪電機輪系結(jié)構(gòu)示意圖圖4 為多層滾輪電機電機結(jié)構(gòu)示意圖圖5 為無定子型多層輪系電機輪系結(jié)構(gòu)示意圖圖6 為無定子型多層輪系電機電機結(jié)構(gòu)示意圖圖7 為有定子型多層輪系電機輪系結(jié)構(gòu)示意圖圖8 為有定子型多層輪系電機電機結(jié)構(gòu)示意圖上述附圖中，各標號的名稱如下基座1、第一層電機齒輪殼體2、第一層導(dǎo)輪3、第一層導(dǎo)輪支架軸承4、第二層電機齒輪殼體5、第二層中間齒輪6、第二層中間齒輪軸承7、第三層電機齒輪殼體8、中心軸承9、定子磁極10、定子繞組11、第二層電機外磁極12、第二層電機外極繞組13、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15、第二層電機內(nèi)磁極16、第二層電機內(nèi)腔繞組17、第三層電機外磁極18、第三層電機外極繞組19、第三層電機導(dǎo)電碳刷20、第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)21、碳刷支架總成22、第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24、第一層電機碳刷支架25、第一層中間齒輪26、第一層中間齒輪軸承27、第一層引線孔28、第二層引線孔29、第一層定子外磁極30、第一層定子內(nèi)磁極31、第一層轉(zhuǎn)子內(nèi)磁極32、第二層定子外磁極33、第二層定子內(nèi)磁極34、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電碳刷35、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電滑環(huán)36、第二層導(dǎo)輪37、第二層導(dǎo)輪支架軸承38、第一層電機滾輪殼體39、第二層電機滾輪殼體40、第三層轉(zhuǎn)子殼體41。
本實用新型以下將以多層復(fù)合輪系電機為例、結(jié)合附圖予以進一步詳述在基座1的上面是第一層電機滾輪殼體39，其內(nèi)腔兩側(cè)邊緣有環(huán)狀錐形導(dǎo)輪滾道，6個錐形第一層導(dǎo)輪3分成2組每組3個分別裝在相應(yīng)的第一層導(dǎo)輪支架軸承4上，按互差120°角分布并與兩側(cè)環(huán)狀錐形導(dǎo)輪滾道嚙合；第一層導(dǎo)輪支架軸承4亦分2組每組3個，安裝在第二層電機齒輪殼體5的兩端外層殼體上，通過第一層導(dǎo)輪3和第一層導(dǎo)輪支架軸承4將第二層電機齒輪殼體5整體支承起來，使其成為第一層電機滾輪殼體39內(nèi)腔的一個自由旋轉(zhuǎn)體；第二層電機齒輪殼體5的內(nèi)腔兩側(cè)邊緣制成錐形內(nèi)嚙合齒輪，6個錐形第二層中間齒輪6分成2組每組3個，分別裝在相應(yīng)的第二層中間齒輪軸承7上，以中心軸承9的軸心為圓點成互差120°角分布在第二層電機齒輪殼體5的內(nèi)腔，并與其兩側(cè)的錐形內(nèi)嚙合齒輪相嚙合；第三層電機齒輪殼體8兩端的外側(cè)亦制成錐形齒輪狀，第二層中間齒輪6同時與之嚙合，構(gòu)成一個齒輪傳動系統(tǒng)；第二層中間齒輪軸承7和中心軸承9支承于第一層電機滾輪殼體39內(nèi)側(cè)的相應(yīng)位置。上述的多層輪系結(jié)構(gòu)聯(lián)接著一個多層電機結(jié)構(gòu)第一層電機滾輪殼體39的內(nèi)腔裝有定子磁極10，其上繞有定子繞組11，在第一層電機滾輪殼體39內(nèi)的兩端裝有第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24和第一層電機碳刷支架25，電源通過第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23可直接引到定子繞組11；在第二層電機齒輪殼體5的外層和內(nèi)腔分別裝有第二層電機外磁極12及繞在其上的第二層電機外極繞組13和第二層電機內(nèi)磁極16及繞在其上的第二層電機內(nèi)腔繞組17，第二層電機外極繞組13通過第一層電機碳刷支架25上的第一層電機導(dǎo)電碳刷24和第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23獲得電流，第二層電機內(nèi)腔繞組17則通過與第一層電機碳刷支架25連通的第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14獲得電流；在第三層電機齒輪殼體8的外層裝有第三層電機外磁極18及繞在其上的第三層電機外極繞組19，和相應(yīng)的并與第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14及第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15相接的第三層電機導(dǎo)電碳刷20、第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)21、碳刷支架總成22，第三層電機外極繞組19通過第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14獲得電流。
上述的多層復(fù)合輪系電機其運轉(zhuǎn)過程以其用作交直流變換電機時如下所述把第一層電機制成鼠籠式感應(yīng)電動機結(jié)構(gòu)，定子繞組11不通過第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23而象普通電機一樣直接從外部引入電源，第二層電機外磁極12亦改為鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通電后，定子磁極10、定子繞組11及第二層電機外磁極12構(gòu)成普通電機實現(xiàn)運行，第二層電機外磁極12的運轉(zhuǎn)將帶動第二層電機齒輪殼體5同時運轉(zhuǎn)，而第三層電機齒輪殼體8通過同時與第二層電機齒輪殼體5和第三層電機齒輪殼體8嚙合的第二層中間齒輪6獲得一個與第二層電機齒輪殼體5運轉(zhuǎn)方向相反的增變速度而運轉(zhuǎn)，至此即完成一種交流電能變換成一種帶有增變速并含有互逆旋轉(zhuǎn)角速的機械能的能態(tài)變換過程；將第二層電機內(nèi)磁極16和繞在其上的第二層電機內(nèi)腔繞組17制成普通直流發(fā)電機定子的形式，而將第三層電機外磁極18和繞在其上的第三層電機外極繞組19制成普通直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的形式，即構(gòu)成一個普通直流發(fā)電機。由于第二層電機齒輪殼體5是一個自由旋轉(zhuǎn)體，其內(nèi)腔的直流發(fā)電機的電流引出可通過第三層電機導(dǎo)電碳刷20、第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)21、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)14、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷15、第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)23、第一層電機導(dǎo)電碳刷24引到電機外部，亦可以在碳刷支架總成22處引出電機外部；至此，由交流電源變換成直流電源的整機運轉(zhuǎn)過程即完成。
本實用新型除上述多層復(fù)合輪系電機外，視不同的應(yīng)用特征，改變某些構(gòu)成，可有多層滾輪電機、無定子型多層輪系電機及有定子型多層輪系電機。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點因為將常說的電機結(jié)構(gòu)與輪系結(jié)構(gòu)縮合成諧同運行的裝置，使兩種結(jié)構(gòu)各自的一些特征集中在統(tǒng)一機構(gòu)中表現(xiàn)出來，所以，(1)縮小了體積，縮短了傳遞距離；(2)可利用相鄰兩層中心輪的互逆運轉(zhuǎn)；(3)可調(diào)整各層電機的運行狀態(tài)，擴大電機的應(yīng)用范圍，如作多相發(fā)電機、無脈沖直流發(fā)電機等；(4)能使電機疊速疊相運行，可進行電源、動力變換；(5)可使電機實現(xiàn)多端機械傳動，這樣，在適當選擇機械傳動途徑后，電機可同時作為發(fā)電機和電動機使用。
權(quán)利要求1.一種多層輪系電機結(jié)構(gòu)，由基座(1)以多層殼體、多層輪系、多層軸承、多層磁極、多層繞組和多層碳刷構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層輪系電機結(jié)構(gòu)，其特征在于當其為多層復(fù)合輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機滾輪殼體(39)、第二層電機齒輪殼體(5)和第三層電機齒輪殼體(8)；所說的多層輪系包括6個第一層導(dǎo)輪(3)、6個第二層中間齒輪(6)所說的多層軸承包括第一層導(dǎo)輪支架軸承(4)、第二層中間齒輪軸承(7)和中心軸承(9)所說的多層磁極包括定子磁極(10)、第二層電機外磁極(12)、第二層電機內(nèi)磁極(16)和第三層電機外磁極(18)所說的多層繞組包括定子繞組(11)、第二層電機外極繞組(13)、第二層電機內(nèi)腔繞組(17)和第三層電機外極繞組(19)所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)(23)、第一層電機導(dǎo)電碳刷(24)、第一層電機碳刷支架(25)、第二層電機內(nèi)層時電滑環(huán)(14)、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷(15)、第三層電機導(dǎo)電碳刷(20)、第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)(21)和碳刷支架總成(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層輪系電機結(jié)構(gòu)，其特征在于當其為多層滾輪電機時，所說的多層殼體包括第一層電機滾輪殼體(39)、第二層電機滾輪殼體(40)和第三層轉(zhuǎn)子殼體(41)；所說的多層輪系包括6個第一層導(dǎo)輪(3)和6個第二層導(dǎo)輪(37)；所說的多層軸承包括第一層導(dǎo)輪支架軸承(4)、第二層導(dǎo)輪支架軸承(38)和中心軸承(9)；所說的多層磁極包括定子磁極(10)、第二層電機外磁極(12)、第二層電機內(nèi)磁極(16)和第三層電機外磁極(18)；所說的多層繞組包括定子繞組(11)、第二層電機外極繞組(13)、第二層電機內(nèi)腔繞組(17)和第三層電機外極繞組(19)；所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)(23)、第一層電機導(dǎo)電碳刷(24)、第一層電機碳刷支架(25)、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)(14)和第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層輪系電機結(jié)構(gòu)，其特征在于當其為無定子型多層輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機齒輪殼體(2)、第二層電機齒輪殼體(5)和第三層電機齒輪殼體(8)；所說的多層輪系包括6個第一層中間齒輪(26)和6個第二層中間齒輪(6)；所說的多層軸承包括第一層中間齒輪軸承(27)、第二層中間齒輪軸承(7)和中心軸承(9)；所說的多層磁極包括定子磁極(10)、第二層電機外磁極(12)和第三層電機外磁極(18)；所說的多層繞組包括定子繞組(11)、第二層電機外極繞組(13)和第三層電機外極繞組(19)；所說的多層碳刷包括第一層電機導(dǎo)電滑環(huán)(23)、第一層電機導(dǎo)電碳刷(24)、第一層電機碳刷支架(25)、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電碳刷(35)、第二層轉(zhuǎn)子外導(dǎo)電滑環(huán)(36)、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電滑環(huán)(14)、第二層電機內(nèi)層導(dǎo)電碳刷(15)、第三層電機導(dǎo)電碳刷(20)和第三層電機導(dǎo)電滑環(huán)(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層輪系電機結(jié)構(gòu)，其特征在于當其為有定子型多層輪系電機時，所說的多層殼體包括第一層電機齒輪殼體(2)、第二層電機齒輪殼體(5)和第三層電機齒輪殼體(8)；所說的多層輪系包括6個第一層中間齒輪(26)和6個第二層中間齒輪(6)；所說的多層軸承包括第一層中間齒輪軸承(27)、第二層中間齒輪軸承(7)和中心軸承(9)；所說的多層磁極包括第一層定子外磁極(30)、第一層定子內(nèi)磁極(31)、第一層轉(zhuǎn)子內(nèi)磁極(32)、第二層電機外磁極(12)、第二層電機內(nèi)磁極(16)、第二層定子外磁極(33)、第二層定子內(nèi)磁極(34)和第三層電機外磁極(18)；而且還有3個第一層引線孔(28)和3個第二層引線孔(29)。
專利摘要本實用新型提供一種多層輪系電機結(jié)構(gòu)。由基座、多層殼體、多層輪系、多層軸承、多層磁極、多層繞組和多層碳刷構(gòu)成?？芍瞥啥鄬訌?fù)合輪系、多層滾輪、無定子型多層輪系和有定子型多層輪系等形式的電機，其特點是將常說的電機結(jié)構(gòu)與輪系結(jié)構(gòu)縮合成諧同運行裝置，使各自的一些特征集中在統(tǒng)一機構(gòu)中表現(xiàn)出來，從而縮小了體積、縮短了傳遞距離，可利用電機的疊速疊相運行、多端機械傳動、調(diào)整各層運行狀態(tài)和互逆運轉(zhuǎn)等特性，擴大電機的應(yīng)用范圍。
文檔編號H02K7/10GK2100706SQ9120929
公開日1992年4月1日 申請日期1991年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月28日
發(fā)明者彭明忠 申請人:彭明忠