一种直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机制造技术

本发明专利技术提供一种直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机，其中直驱伺服电机包括对称的第一电机支架和第二电机支架；安装于第一电机支架上的转子中心轴；定子主轴一端固定连接于第二电机支架，定子主轴另一端与转子中心轴同轴设置，电机定子套设于定子主轴；第一连接罩安装于定子主轴另一端，转子中心轴靠近第二电机支架一端固定连接于第一连接罩；第二连接罩安装在定子主轴位于电机定子与第二电机支架之间处；电机转子固定连接于第一连接罩与第二连接罩之间，并罩设于电机定子外周侧；电机定子线圈通电时产生内磁场与电机转子外永磁场作用，驱动电机转子带动转子中心轴及其安装负载定轴转动。该道闸栏杆机结构简单、维护率低，可快速稳定起落闸杆。速稳定起落闸杆。速稳定起落闸杆。

【技术实现步骤摘要】
一种直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机


[0001]本专利技术涉及道闸设备
，具体涉及一种直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机。

技术介绍

[0002]目前，用作高速路及大车流量通行场所道闸的电动栏杆机，其传统结构采用伺服电机+减速机(包括蜗轮、蜗杆和齿轮组)作为驱动部分，并在其转轴和驱动部之间设置传动装置，该传动装置包括设在减速机输出轴上的曲柄、设在转轴上的连杆和铰接于曲柄与连杆之间的摇杆等机构，并通过设置弹簧、拉簧或扭簧实现栏杆平衡，即传统栏杆机采用弹簧+机械拐臂连杆+蜗轮蜗杆齿轮的结构实现平衡传动。
[0003]有些生产厂家的产品为了简化结构，将栏杆机的弹簧部分去除，但仍然保留了机械拐臂连杆+蜗轮蜗杆齿轮的传动结构，采用直流无刷电机或步进电机驱动的蜗轮、蜗杆和齿轮组(罩设于减速机外罩中)以及外观可见的机械曲柄、连杆和摇杆。这种传统结构的栏杆机，随着设备长期、频繁运行其齿轮会发生磨损导致间隙增大，进而造成传动精度误差以及负载晃动、噪音、能耗增加，栏杆机运行不稳定，同时也存在密封圈老化、润滑油脂泄漏的隐患。此外，由于结构较为复杂，导致这种传统的栏杆机的实际安装调试流程过于繁杂且耗时较长。再有，这种传统栏杆机必须通过机械限位、齿轮传动的杠杆作用等中间结构才能让栏杆停留在水平位和垂直位，这些中间结构的设置进一步增加了传动过程的能量损失，提高了栏杆机的能耗。
[0004]因此，传统的栏杆机整机产品结构复杂增加了机械故障概率、维护时长、经济成本、整体能耗和实际碳排放，在长时间使用后整机容易处于“带病”运行的状态，降低产品预期使用寿命并增加人工维护成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机,以解决现有技术中存在的电动栏杆机结构复杂、故障率及维护成本高的技术问题。
[0006]为解决以上问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]本专利技术提供一种直驱伺服电机，包括：
[0008]第一电机支架、第二电机支架、定子主轴、转子中心轴、第一连接罩、第二连接罩、电机定子和电机转子；
[0009]第一电机支架和第二电机支架对称间隔设置；
[0010]转子中心轴可转动地安装于第一电机支架上；
[0011]定子主轴的一端固定连接于第二电机支架上，定子主轴的另一端靠近第一电机支架延伸并与转子中心轴同轴设置，电机定子套设于定子主轴上；
[0012]第一连接罩可转动地安装于定子主轴的另一端，转子中心轴靠近第二电机支架的一端固定连接于第一连接罩；
[0013]第二连接罩可转动地安装在定子主轴位于电机定子与第二电机支架之间处；
[0014]电机转子固定连接于第一连接罩与第二连接罩之间，并罩设于电机定子外周侧；
[0015]当电机定子的内线圈通电时，产生的内磁场与电机转子的外永磁场相互作用，以驱动电机转子带动用于安装负载的转子中心轴定轴转动。
[0016]优选地，电机定子包括：
[0017]支撑盘，套设于定子主轴上；
[0018]铁芯座圈，套设于支撑盘上；
[0019]多个铁芯单元，沿铁芯座圈的周向均匀间隔分布于铁芯座圈的外圆周侧；
[0020]多个内线圈，分别对应绕设于每个铁芯单元上。
[0021]优选地，电机转子包括：
[0022]外圈磁轭，固定连接于第一连接罩与第二连接罩之间；
[0023]多个外圈磁铁，沿外圈磁轭的周向均匀间隔分布于外圈磁轭的内圆周侧。
[0024]优选地，转子中心轴包括：
[0025]主轴体，可转动地安装于第一电机支架上；
[0026]连接罩安装部，设于主轴体靠近第二电机支架的一端；
[0027]第一连接罩固定连接于连接罩安装部。
[0028]进一步地，直驱伺服电机还包括：
[0029]固定件，安装于第一连接罩靠近第一电机支架的一端中部；
[0030]编码器，套设于固定件外周侧；
[0031]连接罩安装部远离主轴体的一端设有与编码器的外形相匹配的内容腔，连接罩安装部远离主轴体的一端固定连接于第一连接罩、并将编码器及固定件收容于内容腔中。
[0032]优选地，主轴体通过中心轴轴承可转动地安装于第一电机支架的第一轴承座上；
[0033]第一连接罩通过第一连接轴承可转动地安装于定子主轴的另一端；
[0034]第二连接罩通过第二连接轴承可转动地安装在定子主轴位于电机定子与第二电机支架之间处。
[0035]优选地，第一连接罩中部设有主轴让位孔，主轴让位孔靠近第二电机支架的一端周侧设有第一轴承台阶，第一连接轴承的外圈表面嵌设于第一轴承台阶中，第一连接轴承的内圈表面套设于定子主轴远离第二电机支架的一端，定子主轴远离第二电机支架的一端伸入主轴让位孔中；
[0036]第二连接罩中部设有主轴穿孔，主轴穿孔靠近第一电机支架的一端周侧设有第二轴承台阶，第二连接轴承的外表面嵌设于第二轴承台阶中，第二连接轴承的内圈表面套设于定子主轴位于电机定子与第二电机支架之间处，定子主轴远离第一电机支架的一端穿过主轴穿孔后，嵌入第二电机支架的第二轴承座中。
[0037]本专利技术还提供一种道闸栏杆机，包括上述的直驱伺服电机，还包括：
[0038]闸杆，固定安装于转子中心轴远离第二电机支架的一端；
[0039]电机定子的内线圈通电时驱动电机转子带动闸杆绕转子中心轴的轴心线定轴转动。
[0040]进一步地，道闸栏杆机还包括：
[0041]闸机机壳、伺服驱动器和I/O接口板；
[0042]直驱伺服电机、伺服驱动器和I/O接口板设于闸机机壳内，直驱伺服电机与伺服驱动器电连接，I/O接口板与伺服驱动器电连接。
[0043]进一步地，道闸栏杆机还包括：
[0044]车辆检测传感器和/或红外对射传感器，车辆检测传感器包括与伺服驱动器电连接的地感线圈，车辆检测传感器和/或红外对射传感器用于感应是否有车辆在落杆时通过或停留于闸杆下方。
[0045]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0046]本专利技术提供的直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机，采用交流电机直驱联动负载栏杆的伺服驱动技术，无需弹簧、减速机(蜗轮、蜗杆和齿轮组)、机械传动(曲柄、连杆和摇杆)等三大类传统平衡传动机构，实现电机的输出轴直联负载，电机无需中间传动连接直接伺服驱动控制栏杆摆动，整机功能一体性高；此外，该直驱伺服电机采用单转子(外转子)设计，具有体积小、结构紧凑，节省道闸栏杆机安装面积和空间，制造成本低和拆装、维护方便的优点。综上所述，该道闸栏杆机可实现电机安装简易、运行稳定、低维护、低噪音及强扭矩输出、高可控性、高可靠性、和长寿命，同时整机产品在全生产链、全生命周期以及实际使用中效率得到显著提升，符合绿色经济、节能减排和碳中和的产业政策。
[0047]本专利技术提供的直驱伺服电机及应用其的道闸栏杆机，可适用于高速公路收费站、通关口岸、大型物流园、机场/车站及车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直驱伺服电机，其特征在于，包括：第一电机支架、第二电机支架、定子主轴、转子中心轴、第一连接罩、第二连接罩、电机定子和电机转子；所述第一电机支架和所述第二电机支架对称间隔设置；所述转子中心轴可转动地安装于第一电机支架上；所述定子主轴的一端固定连接于第二电机支架上，定子主轴的另一端靠近第一电机支架延伸并与转子中心轴同轴设置，所述电机定子套设于定子主轴上；所述第一连接罩可转动地安装于定子主轴的另一端，转子中心轴靠近第二电机支架的一端固定连接于第一连接罩；所述第二连接罩可转动地安装在定子主轴位于电机定子与第二电机支架之间处；所述电机转子固定连接于第一连接罩与第二连接罩之间，并罩设于电机定子外周侧；当电机定子的内线圈通电时，产生的内磁场与电机转子的外永磁场相互作用，以驱动电机转子带动用于安装负载的转子中心轴定轴转动。2.如权利要求1所述的直驱伺服电机，其特征在于，所述电机定子包括：支撑盘，套设于所述定子主轴上；铁芯座圈，套设于所述支撑盘上；多个铁芯单元，沿所述铁芯座圈的周向均匀间隔分布于铁芯座圈的外圆周侧；多个内线圈，分别对应绕设于每个铁芯单元上。3.如权利要求1所述的直驱伺服电机，其特征在于，所述电机转子包括：外圈磁轭，固定连接于第一连接罩与第二连接罩之间；多个外圈磁铁，沿所述外圈磁轭的周向均匀间隔分布于外圈磁轭的内圆周侧。4.如权利要求1所述的直驱伺服电机，其特征在于，所述转子中心轴包括：主轴体，可转动地安装于所述第一电机支架上；连接罩安装部，设于所述主轴体靠近所述第二电机支架的一端；所述第一连接罩固定连接于所述连接罩安装部。5.如权利要求4所述的直驱伺服电机，其特征在于，还包括：固定件，安装于第一连接罩靠近所述第一电机支架的一端中部；编码器，套设于所述固定件外周侧；所述连接罩安装部远离所述主轴体的一端设有与所述编码器的外形相匹配的内容腔，所述连接罩安装部远离所述主轴体的一端固定连接于所述第一连接罩、并将所述编码器及所述固定件收容于所述内容腔中。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘科冰，
申请(专利权)人：深圳市速云物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：