一种电动机扭矩轴的连接结构制造技术

本实用新型专利技术涉及电动机扭矩轴的连接结构，具体地说是一种电动机扭矩转轴的连接结构，包括扭矩轴及转子轴，转子轴为空心轴，扭矩轴插设于转子轴内，两者通过内外花键相连接；在扭矩轴的表面上设有沟槽；扭矩轴上前后分别设有第一、二外花键；转子轴与第二外花键对应处的内壁上设有内花键；沟槽位于第一、二外花键之间、靠近第二外键处；所述第一外花键位于扭矩轴的一端，由转子轴穿出；第一外花键的长度是第二外花键长度的两倍；所述扭矩轴的另一端通过轴承与芯轴的一端相连接，芯轴的另一端固接有拉手。本实用新型专利技术消除了转子轴易损坏的情况，使电动机的转子使用寿命得到了提高；扭矩轴的加工、装配工序简单，吊运方便，提高了工作效率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动机扭矩轴的连接结构，具体地说是一种电动 机扭矩转轴的连接结构。技术背景目前，煤矿井下配套设备驱动用的隔爆型三相异步电动机，由于井下条件恶劣，空间有限，电动机起动、制动比较频繁；尤其是釆煤 机用电动机，经常会过载运行。同时，要求电动机容量大，体积小， 这就表明电动机传递的扭矩要足够大，而电动机外形结构尺寸要小； 这样一来就给传递扭矩的实心轴转子带来了不利因素，即便釆用了载 荷分布均匀的花键连接，转子轴轴伸处的应力集中问题还是十分严 重，在实际使用中花键轴伸磨损、断轴的情况时有发生，导致转子无 法修复，最终报废，直接经济损失严重。如果通过改变电动机实心轴 的材质来提高强度，又会大幅增加电动机成本，失去巿场竟争力。此 外，煤矿井下整机设备在检修过程中，误操作送电后，电动机驱动其 他设备运转还会造成人员伤亡和零件的损害。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供 一种提高转子使用寿命的电动机扭矩轴的连接结构，这种扭矩轴的连 接结构，在不影响电动机性能的前提下，避免发生转子轴的损坏情况。本技术的另一目的在于提供一种安全性能髙的电动机扭矩 轴的连接结构，避免误操作送电后，对电动机驱动设备和人员的损害。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的本技术包括扭矩轴及转子轴，所述转子轴为空心轴，扭矩轴 插设于转子轴内，两者通过内外花键相连接；在扭矩轴的表面上设有曰其中所述扭矩轴上前后分别设有第一、二外花键；转子轴与第 二外花键对应处的内壁上设有内花键；沟槽位于第一、二外花键之间、 靠近第二外键处；所述第一外花键位于扭矩轴的一端，由转子轴穿出； 第一外花键的长度是第二外花键长度的两倍；所述扭矩轴的另一端通 过轴承与芯轴的一端相连接，芯轴的另一端固接有拉手；所述拉手通 过螺钉与电动机的端盖相连接；芯轴上设有定位销，在端盖上开有与 定位销对应的孔；所述孔上对称设有两个突起，两突起之间的距离大于定位销的长度，孔其他部分的孔径小于定位销的长度；所述轴承的 两侧设有挡圈；所述端盖上开有容置于拉手的槽，拉手可在槽内转动; 在端盖上还设有限制拉手转动的挡销；所述扭矩轴的另一端内部为中 空，在中空靠近第二外花键处设有内螺紋；所述内外花键的模数、齿 数、压力角均相同。本技术的优点与积极效果为1. 本技术釆用空心、内花键转子轴，利用两端带有外花键 的扭矩轴，前端处花键与煤机设备配合连接，后端处花键与电动机配 合连接，在不改变电动机连接尺寸、保证不影响电动机性能的前提下， 消除了转子轴易损坏的情况，使电动机的转子使用寿命得到了提高。2. 扭矩轴的加工、装配工序简单，吊运方便，提高了工作效率。3. 发生扭矩轴过载磨损、扭断后，只需将扭矩轴抽出，重新更 换新的扭矩轴即可；与现有技术的断轴后要将整个电动机从机组上拆 下相比，节省了时间，提高了效率，降低了成本。4. 本技术在用户检修时，电动机只处于空转状态，转子轴 与扭矩轴完全脱离，拉手固定不动，大大提高了安全性，避免造成人 员伤害。5. 扭矩轴中空处设有内螺紋，便于断轴后将扭断的扭矩轴拖出。附图说明图l为本技术扭矩轴所应用的电动机整体结构示意图；图2为图1中扭矩轴及拉手连接的局部示意图；图3为图2的右视图；图4为本技术转子轴的结构示意图；图5为本技术扭矩轴的结构示意图；图6为端盖上孔的截面图；其中l为扭矩轴，2为转子轴，3为第一外花键，4为第二外花 键，5为内螺紋，6为沟槽，7为轴承，8为挡圈，9为芯轴，IO为销， ll为螺钉，12为端盖，13为拉手，14为挡销，15为内花键，16为 中空，17为孔，18为突起，19为槽。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详述。如图l、图2所示，本技术包括扭矩轴l及转子轴2,转子 轴2为空心轴，扭矩轴1插设于转子轴2内。如图5所示，扭矩轴l 上前后分别设有第一、二外花键3、 4,第一外花键3位于扭矩轴1 的一端，由转子轴2穿出，与煤机设备配合连接，该端扭矩轴伸出电机端面的尺寸要与用户要求的一致；扭矩轴l的另一端通过轴承7与芯轴9的一端相连接，芯轴9的另一端连接着拉手13。其中，第一外花键3的长度是第二外花键4长度的两倍。在扭矩轴1的表面上设 有沟槽6，位于第一、二外花键3、 4之间、靠近第二外花键4处， 当外界负载增加时，与电动机连接的扭矩轴1处的沟槽6就变成了应 力集中的危险截面，负载达到一定程度，以致会导致电动机转子轴受 损前，扭矩轴1会在沟槽6处发生断裂，保护了电动机不受损伤。为 了提高第一、二外花键3、 4的强度，对第一、二外花键3、 4进行了 淬火和喷丸处理，这样扭矩轴各个轴台阶处的落差十分小，大大减小 了应力集中。扭矩轴1与芯轴9的连接端内部为中空16，轴承7位 于中空16内，轴承7的两侧设有挡圈8;在中空16靠近第二外花键 4处设有内螺紋5。如图4所示，转子轴2与第二外花键4对应处的内壁上设有内花 键15，转子轴2与扭矩轴1通过第二外花键4及内花键15相连接。 扭矩轴1的材质选用与转子轴2相同的材质或略低牌号的材质，转子 轴与扭矩轴的材质可均选用40Cr,或者转子轴的材质选用40CrNiMu， 扭矩轴的材质选用40Cr。本实施例内花键15与第一、二外花键3、 4 的模数、齿数、压力角均相同，以便于扭矩轴1安装于转子轴2内。如图3所示，拉手13通过螺钉11与电动机的端盖12相连接， 即端盖12上开有容置于拉手13的槽19,拉手13可在槽19内转动； 在端盖12上还设有限制拉手13转动的挡销14。需要抽出扭矩轴1 时，先旋转拉手13，使其在槽19内转动，然后再向外抽出扭矩轴； 不工作时，拉手13旋转至槽19内，由挡销14限位。芯轴9上设有 定位销IO，在端盖12上开有与定位销10对应的孔17。如图6所示， 孔17上对称设有两个突起18，两突起之间的距离大于定位销10的 长度，孔17其他部分的孔径小于定位销10的长度。本技术的工作原理为首先，将芯轴9通过轴承7与扭矩轴1的一端相连接，芯轴9的 另一端安装在拉手13上。再将扭矩轴1插设于转子轴2内，由于扭 矩轴1上的第一、二外花键3、 4与转子轴2内壁上的内花键15的模 数、齿数、压力角均相同，因此，第一、二外花键3、 4上的齿可以 很方便地通过内花键15上齿与齿的间隙。电动机工作时，转子轴2 通过内花键15与第二外花键4的啮合传动，带动扭矩轴l旋转，扭 矩轴1通过其前端的第一外花键3带动煤机设备工作。由于扭矩轴1 后端设为中空16，芯轴9是通过轴承7与扭矩轴1相连接的，当扭 矩轴l旋转时，芯轴9及拉手13固定不动，以避免拉手旋转造成人员伤害。在拉手13向外拖出扭矩轴1的过程中，具有两个行程位置， 第一段行程是当用户进行检修时，不需要抽出扭矩轴，扭矩轴l前端的第一外花键3的长度是第二外花键4长度的两倍，第二外花键4完 全与内花键15脱离，而前端的第一外花键3未与煤机设备完全脱离， 当用户误操作时，电动机转子轴2的旋转不会带动扭矩轴1转动，此 时，电动机只处于空转状态；用户检修回复后，只需将扭矩轴l复位 即可。在抽出的过程中，可通过定位销10来判断第二外花键4是否 完全脱离内花键15,即定位销1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机扭矩轴的连接结构，包括扭矩轴及转子轴，其特征在于：所述转子轴（２）为空心轴，扭矩轴（１）插设于转子轴（２）内，两者通过内外花键相连接；在扭矩轴（１）的表面上设有沟槽（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何惠明，杨晓洲，王春雨，
申请(专利权)人：抚顺煤矿电机制造有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]