本发明专利技术公开了一种纳米磁性液体密封润滑阻尼的永磁半直驱电机，电机轴分别与液压泵转子和太阳轮连接，通电后定子磁场旋转带动转子运动，动力经连接在电机轴上的太阳轮传入行星齿轮传动总成，最终由输出轴输出动力；在储液壳体和减速端轴承座上设有注液口，可注入纳米磁性液体，在电机运行时纳米磁性液体对轴承、行星轮轴承、输出轴轴承及齿轮啮合传动进行润滑，液压泵总成使电机内的纳米磁性液体不断循环，对电机和齿轮组进行散热。右端的磁性液体密封组件对电机进行密封，而且由于纳米磁性液体填充了定子与转子间的气隙，使得电机运行时存在一定阻尼。本发明专利技术结构紧凑、润滑全面、密封可靠、散热及时，提高了永磁半直驱电机的传动效率和使用寿命。效率和使用寿命。效率和使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种纳米磁性液体密封润滑阻尼的永磁半直驱电机
[0001]本专利技术涉及一种永磁直驱电机，具体涉及一种纳米磁性液体密封润滑阻尼的永磁半直驱电机。
技术介绍
[0002]随着我国工业的不断发展，现有的驱动设备不断向着低噪声、长寿命、一体化、高稳定性的方向发展，这使得对驱动设备的性能要求也不断增加。将永磁电机与减速器一体化设计的永磁半直驱电机不仅在结构上更加精简，也减少了设备的占地面积，提高了传动效率。例如：皮带机一体式驱动滚筒，其驱动系统置于滚筒内部，由于其需要较大的转矩，采用大功率永磁直驱电机或传统的异步电机配合加速器，都存在体积较大成本高等缺点，而采用永磁半直驱的方式可有效解决上述问题。
[0003]由于永磁半直驱电机转速较高，而且存在转动输出轴，其密封和润滑都存在一些不足。电机动密封结构用于运动部件与非运动部件之间，这会使电机的摩擦转矩和噪声增大、效率降低，此外动密封件使用过程中会产生机械磨损, 密封寿命和可靠性下降；静密封结构用于两个非运动部件之间，静密封要求精度高、加工难度大、低速时密封效果差；目前大多电机采用脂润滑，但由于润滑脂为半固体状，其流动和散热能力差，电机运行时大多数润滑脂被挤出轴承滚道，往往存在润滑不足、轴承温升高等问题；部分电机采用自润滑，但自润滑的结构复杂，运行成本高；与此同时，在空间限制的情况下，电机运行产生的热量无法及时散发，容易使电机失步甚至烧毁电机。
[0004]纳米磁性液体作为一种新兴纳米材料，由于其在磁场中既具有液体的流动性，又具有固体磁体的磁性，故被广泛应用机械、电子、航天等领域。利用永磁体、导磁结构、隔磁结构形成的无数环形磁场可将磁性液体固定在密封位置，实现稳定的密封。磁性液体具有流动性，其可以对永磁半直驱电机内的轴承及行星齿轮部分进行润滑。此外，纳米磁性液体本身具有一定的粘滞性，可使电机的阻尼增加，提高永磁半直驱电机的稳定性。
[0005]基于上纳米磁性液体的特性，我国学者进行了许多研究，例如公开号为CN214222011U的专利所述的一种磁性液体密封装置和具有其的电机，其通过磁性液体密封装置可以提高电机设备的密封性，但其未考虑电机内构件的润滑；公开号为CN112283325A专利所述的一种磁性液体密封润滑传动装置，其利用一个磁路同时实现了密封和润滑功能，但其密封处离永磁体较远，只适合设备较小的场合。因此有必要利用纳米磁性液体设计一种集密封、润滑和阻尼为一体的永磁半直驱电机，保证其发挥优异的性能的同时具有较长的使用寿命。
技术实现思路
[0006]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种纳米磁性液体密封润滑阻尼的永磁半直驱电机，兼顾密封性能、润滑性能和阻尼性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种纳米磁性液体密封润滑阻尼
的永磁半直驱电机，包括电机主体、减速端轴承座、行星齿轮传动总成、回液管和液压泵总成；电机主体包括电机永磁体、电机定子、电机转子、电机轴承座、中间轴承座、电机座、电机轴、电机左轴承和电机右轴承；电机座的前端、后端分别与电机轴承座、中间轴承座连接，电机轴穿过电机轴承座、电机座、中间轴承座，电机轴承座、中间轴承座与电机轴之间分别设有电机左轴承、电机右轴承；电机左轴承、电机右轴承与电机轴过盈配合；电机转子套在电机轴上且与电机轴花键连接，电机定子通过其上的花键与电机座配合，电机永磁体置于电机转子的永磁体槽中；电机定子与电机转子之间的间隙充满纳米磁性液体；行星齿轮传动总成包括齿轮座、内齿圈、行星轮、行星轮轴、太阳轮和行星架；齿轮座的两端分别与中间轴承座、减速端轴承座连接，行星架位于齿轮座内且行星架的输出轴穿出减速端轴承座，行星架的输出轴与减速端轴承座之间设有减速端轴承，减速端轴承的外侧设有右端盖，右端盖与减速端轴承座连接；行星架上的行星轮轴孔内设置有多个行星轮轴，行星轮轴上套有行星轮，太阳轮套在电机轴上且通过平键与电机轴连接，太阳轮与多个行星轮啮合，同时每个行星轮都与连接在齿轮座上的内齿圈啮合，行星齿轮传动总成内部填充纳米磁性液体；液压泵总成包括液压泵定子、液压泵转子、叶片、出液管、进液管和储液壳体；储液壳体与电机轴承座密封连接，液压泵定子位于储液壳体内且通过螺栓连接在电机轴承座上；出液管两端分别与电机轴承座的进液孔、液压泵定子连通；液压泵转子套在电机轴上且与电机轴的花键连接，叶片置于液压泵转子的槽中，储液壳体内部填充纳米磁性液体，进液管上端与液压泵定子连通，进液管下端浸入纳米磁性液体中；储液壳体外壁上连通有回液管，回液管的另一端与中间轴承座上的回液孔连通。
[0008]进一步的，所述行星轮轴与行星轮之间设有行星轮轴承。
[0009]进一步的，所述右端盖孔内设有磁性液体密封组件，磁性液体密封组件包括弹性挡圈、轴向隔磁板、右极靴、永磁体、左极靴、径向隔磁套和导磁轴套；弹性挡圈套在行星架输出轴上设有槽口的位置，导磁轴套套在行星架输出轴上并与行星架输出轴间隙配合，导磁轴套的轴向两端分别与弹性挡圈、电机右轴承贴合；在导磁轴套上沿轴向方向自右向左分别相互贴合设置轴向隔磁板、右极靴、永磁体、左极靴和径向隔磁套，轴向隔磁板的另一端与右端盖贴合，径向隔磁套的另一端与电机右轴承贴合；在右极靴和左极靴与导磁轴套的间隙处填充密封纳米磁性液体。
[0010]进一步的，所述储液壳体上开设有注液口，注液口上设有液箱盖。
[0011]进一步的，所述减速端轴承座上开设有注液口，注液口位于减速端轴承座端面的边缘处，注液口上设有注液口螺栓。
[0012]与现有技术相比，本专利技术利用纳米磁性液体特性，通过永磁体在密封处内部建立稳定磁场及导磁率较高的结构将磁性液体束缚，永磁体、导磁结构和磁性液体共同形成稳定的密封区间，防止密封外的杂质进入密封，同时该结构能将永磁半直驱电机内的纳米磁性液体约束在机体内部；除密封外，纳米磁性液体还可以作为润滑剂，利用外部磁场将纳米磁性液体约束在特定范围，可实现定域润滑，使润滑的稳定性和可靠性提高，即纳米磁性液体润滑能够使轴承、齿轮等零部件的工作效率提高；同时，纳米磁性液体通过液压泵总成注入旋转的电机缝隙，磁性液体通过电机、轴承和齿轮后，经过回油管流回储液壳体，流动循
环的磁性液体可带走电机各个部件的热，使电机运行更加可靠；此外，由于纳米磁性液体本身具有一定的粘滞性，故可将纳米磁性液体注入电机定子与电机转子之间，可增大电机的阻尼，使电机转动更加平稳。
附图说明
[0013]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术液压泵总成结构示意图；图3为本专利技术电机主体结构示意图；图4为本专利技术行星齿轮传动总成结构示意图；图5为本专利技术磁性液体密封组件结构示意图；图中：1、液箱盖；2、电机左轴承；3、电机轴承座；4、电机永磁体；5、电机定子；6、电机转子；7、中间轴承座；8、齿轮座；9、注液口螺栓；10、磁性液体密封组件；1001、弹性挡圈；1002、轴向隔磁板；1003、右极靴；1004、永磁体；1005、左极靴；1006、径向隔磁套；1007、导磁轴套；1008、密封纳米磁性液体；11、右端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纳米磁性液体密封润滑阻尼的永磁半直驱电机，包括电机主体、减速端轴承座（13）、行星齿轮传动总成（14）和回液管（20）；其特征在于，还包括液压泵总成（19）；电机主体包括电机永磁体（4）、电机定子（5）、电机转子（6）、电机轴承座（3）、中间轴承座（7）、电机座（17）、电机轴（18）、电机左轴承（2）和电机右轴承（16）；电机座（17）的前端、后端分别与电机轴承座（3）、中间轴承座（7）连接，电机轴（18）穿过电机轴承座（3）、电机座（17）、中间轴承座（7），电机轴承座（3）、中间轴承座（7）与电机轴（18）之间分别设有电机左轴承（2）、电机右轴承（16）；电机转子（6）套在电机轴（18）上且与电机轴（18）花键连接，电机定子（5）通过花键与电机座（17）配合，电机永磁体（4）置于电机转子（6）的永磁体槽中；电机定子（5）与电机转子（6）之间的间隙充满纳米磁性液体（15）；行星齿轮传动总成（14）包括齿轮座（8）、内齿圈（141）、行星轮（142）、行星轮轴（143）、太阳轮（144）和行星架（145）；齿轮座（8）的两端分别与中间轴承座（7）、减速端轴承座（13）连接，行星架（145）位于齿轮座（8）内且行星架（145）的输出轴穿出减速端轴承座（13），行星架（145）的输出轴与减速端轴承座（13）之间设有减速端轴承（12），减速端轴承（12）的外侧设有右端盖（11），右端盖（11）与减速端轴承座（13）连接；行星架（145）上设置有多个行星轮轴（143），行星轮轴（143）上套有行星轮（142），太阳轮（144）套在电机轴（18）上且通过平键与电机轴（18）连接，太阳轮（144）与多个行星轮（142）啮合，同时每个行星轮（142）都与连接在齿轮座（8）上的内齿圈（141）啮合，行星齿轮传动总成（14）内部填充纳米磁性液体（15）；液压泵总成（19）包括液压泵定子（1901）、液压泵转子（1902）、叶片（1903）、出液管（1904）、进液管（1905）和储液壳体（1906）；储液壳体（1906）与电机轴承座（3）密封连接，液压泵定子（1901）位于储液壳体（1906）内且连接在电机轴承座（3）上；出液管...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍久圣，魏春基，阴妍，刘程，张磊，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。