專利名稱：多動力馬達的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動馬達，更具體地說，涉及一種多動力馬達。
背景技術：
電動馬達是把電能轉換成機械能的動力設備。在機械、冶金、石油、煤炭、化學、航 空、交通、農業以及其它各種工業中，馬達被廣泛地應用著。隨著工業自動化程度不斷提高， 需要采用各種各樣的控制馬達作為自動化系統的元件。一般來說，現有的電動馬達主要由 安裝在機殼內的一組定子和轉子以及轉軸構成，轉子固定于轉軸上，定子固定于機殼上。接 通電流后，轉子在電磁力矩作用下開始旋轉，進而通過轉軸向外輸出機械功率。然而，現有 的這種電動馬達的額定功率是單一的、固定的。對于某些以電動馬達驅動的設備，要求起動 時轉矩很大，起動后正常運行時轉矩減小，為滿足起動轉矩的要求，這些設備必須配備額定 功率遠大于正常運行時的功率的馬達，造成負載率很低，馬達效率、功率因數也很低，因而 造成電能浪費。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種多動力 馬達。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提出一種多動力馬達，包括一 轉軸以及共軸串聯安裝在所述轉軸上的多組馬達結構，其中每組馬達結構包括一組轉子和 定子以及機殼，所述轉子與所述轉軸固定，所述定子固定于機殼的內壁；每兩組馬達結構之 間由安裝于所述轉軸上的一中蓋隔開，所述轉軸的前、后兩端分別通過軸承由鎖緊于前、后 兩端的相應機殼上的前、后端蓋所支撐。根據本實用新型的實施例中，所述每組馬達結構還包括對應于每一組轉子和定子 設置的一換向器和一對電刷。所述一對電刷安裝于對應機殼的周壁上沿徑向對稱設置的一 對電刷安裝孔內。根據本實用新型的實施例中，所述中蓋包括蓋體和從蓋體的軸向前后兩側延伸出 的直徑稍小的前端和后端，所述中蓋的前端和后端插入對應的前后兩個機殼內，且所述中 蓋的蓋體外沿與對應的前后兩個機殼相抵并鎖緊。根據本實用新型的實施例中，所述端蓋包括外端和直徑稍小的內端，所述端蓋的 內端插入相應機殼內，所述端蓋的外端與所述相應機殼的外端面相抵并鎖緊。根據本實用新型的實施例中，所述多組馬達結構包括第一組馬達結構和第二組馬 達結構。本實用新型的多動力馬達采用多組馬達結構共軸串聯安裝的設計，多組馬達結構 工作產生的轉矩可在轉軸上得到綜合。通過外部控制電路接通其中一組或多組馬達結構的 電源，該多動力馬達可提供不同的機械功率輸出，以滿足不同的需求，從而提高馬達的負載 率和工作效率，節省能源。而且，本實用新型多動力馬達的多組馬達結構可選擇性的交替使用，能夠保證在一組馬達結構故障時由其它馬達結構繼續提供動力，確保了設備持續運行。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是根據本實用新型實施例的多動力馬達的整體結構示意圖；圖2是圖1所示的多動力馬達的立體結構爆炸圖；圖3是根據本實用新型實施例的多動力馬達的裝配關系示意圖；圖4是圖2中的機殼的立體結構示意圖；圖5是圖2中的前端蓋的剖視圖；圖6是圖2中的中蓋的剖視圖；圖7是圖2中的電刷的立體結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型所涉及的電動馬達，由同軸安裝的多組轉子和相應的多組定子構成， 通過外部控制電路來接通其中一組或多組定、轉子的電源使其工作，便可為該電動馬達提 供不同的輸出功率，以滿足使用該馬達的設備的不同動力需求。圖1和圖2所示分別是根據本實用新型一個實施例的多動力馬達的整體結構示意 圖和爆炸圖。如圖所示，該電動馬達100可視為由兩臺普通的馬達(即馬達結構10和馬達 結構20)共軸串聯組裝而成，包括后端蓋11、第一機殼12、第一定子13、第一轉子14、第一 換向器15、第一對電刷16a和16b、中蓋30、第二對電刷26a和26b、第二換向器25、第二轉 子24、第二定子23、第二機殼22、前端蓋21、和轉軸40。其中，第一轉子14和第二轉子24同軸固定安裝在轉軸40上。兩個轉子14和24 可以采用現有技術中的各種方式來實現與轉軸40的固接，例如，通過鍵槽配合，又例如，通 過轉軸與轉子軸孔之間全接觸的緊配合。對應的第一定子13和第二定子23亦同軸固定安 裝于第一機殼12和第二機殼22的內壁。兩個定子13和23可以采用現有技術中的各種方 式來實現與相應機殼的固定。例如如圖所示實施例中，大致方形的轉子13、23通過其四個 弧形角部卡于機殼內壁而固定。第一定子13和第一轉子14之間，以及第二定子23和第二 轉子24之間，可以采用0對0設計，即使定子內孔沖壓直徑等于轉子沖壓外徑，然后對定子 內孔和轉子外圓周進行研磨，使得定子與轉子二者之間的氣隙減少到最低尺寸。這樣的0 對0設計可以增加馬達的扭力，提高功率因數。第一轉子14和第二轉子24上設有轉子繞 組，第一定子13和第二定子23上設有定子繞組，各轉子和定子的繞組數量和接線方式屬于 現有技術，故在此不做詳述。第一換向器15和第二換向器25也同軸安裝于轉軸40上，與 電刷對配合工作以用于對第一轉子14和第二轉子24上的電流進行換向。第一換向器15 和第二換向器25可以采用現有技術中的各種形式的換向器。該多動力馬達100中，第一機殼12與中蓋30、后端蓋11配合將第一組馬達結構 10的定子、轉子、換向器和電刷對容置起來，第二機殼22與中蓋30、前端蓋21配合將第二
4組馬達結構20的轉子、定子、換向器和電刷對容置起來。圖4所示是根據本實用新型實施例的馬達所采用的機殼(例如第二機殼22)的結 構示意圖。該第二機殼22大致成圓筒形，具有外端面222和內端面223，其外端面222上開 設有多個均布的螺紋孔224以用于固定前端蓋21。該螺紋孔224可以貫通至第二機殼22 的內端面223。第二機殼22的周壁上沿徑向對稱開設有兩個電刷安裝孔221，該兩個電刷 安裝孔221在第二機殼22的軸向上正好對著容置在第二機殼22內的第二換向器25。第二 對電刷26a和26b分別安裝在這兩個電刷安裝孔221內，以確保與第二換向器25電接觸。 同樣，第一機殼12具有與圖4所示的第二機殼22相同的結構，第一對電刷16a和16b分別 安裝在第一機殼12周壁上的電刷安裝孔內。再參見圖7，每一個電刷(例如電刷16a、16b、 26a、和26b)包括電刷支架161和安裝在該電刷支架161末端的碳極162，電刷支架161插入 機殼上的電刷安裝孔內使碳極162與換向器接觸，并通過螺釘穿過其上設置的螺紋孔163 鎖緊在機殼的周壁上。圖5所示是根據本實用新型實施例的馬達所采用的端蓋(例如前端蓋21)的結構 示意圖。如圖5所示，前端蓋21呈圓形，包括直徑較大的外端212和直徑較小的內端213， 從而在內外端之間形成臺階。裝配時，前端蓋21的內端213插入第二機殼22內，前端蓋21 的外端212與第二機殼22的外端面222相抵。前端蓋21的外端212上沿周向開設有與第 二機殼22上的螺紋孔相對應的多個螺紋孔214，以便通過螺釘將前端蓋21鎖緊固定在第二 機殼22上并確保二者的同軸度。此外，前端蓋21的中部還設有軸承座211，用于通過軸承 支承轉軸40的前端(即輸出端)。同樣，后端蓋11具有與前端蓋21相同的結構，通過螺釘 固定安裝在第一機殼12的外端，并設有軸承座以通過軸承支承轉軸40的后端。第一機殼12和第二機殼22的內端分別與中蓋30的兩側接合。中蓋30的結構在 圖6中示出，其可以視為是前端蓋21與后端蓋11的合二為一。如圖6所示，中蓋30呈圓 形，包括蓋體31和從蓋體31的軸向前后兩側延伸出的直徑稍小的前端32和后端33，蓋體 31沿其周向外沿開設有均布的多個螺紋孔34。裝配時，中蓋30的后端33插入第一機殼12 的內端使第一機殼12的內端面與中蓋30的蓋體31的后側面相抵，中蓋30的前端32插入 第二機殼22的內端使第二機殼22的內端面與中蓋30的蓋體31的前側面相抵，然后可以 通過螺釘將中蓋30與第一機殼12、第二機殼22鎖緊固定。再如圖6所示，中蓋30的中心 開設軸孔35，以便安裝轉軸40。通過以上所介紹的兩組馬達結構10和20共軸串聯安裝的設計，兩組馬達結構10 和20工作產生的轉矩可在轉軸40上得到綜合，該電動馬達100可提供更高的機械功率輸 出。通過外部控制電路同時接通兩組馬達結構10和20的電源，兩組定、轉子同時工作，在慣 性的幫助下可提供比單獨的一組定、轉子的輸出功率的兩倍更大的機械功率輸出。僅接通 其中一組馬達結構(例如馬達結構10)的電源時，其內的一組定、轉子工作，而另一組馬達 結構(例如馬達結構20)不工作，該電動馬達100的總輸出功率減小。因此，根據本實用新 型的這種電動馬達100通過使其一組或兩組馬達結構工作，能夠根據實際使用的需求提供 不同的功率輸出，提高該電動馬達的負載率和工作效率，節省能源。因而這種電動馬達尤其 適合用于起動轉矩遠大于正常運行轉矩的那些設備。此外，根據本實用新型的這種電動馬 達100還很適合用于需要持續運行的設備，其中的一組馬達結構用作另一種馬達結構的備 用，可以在一組馬達結構發生故障時由另一組馬達結構提供動力來確保設備持續運行。而且，兩組馬達結構的交替使用也能延長該電動馬達100的使用壽命。以下將結合圖3來介紹圖1所示的電動馬達100的裝配過程。如圖3所示，在組 裝電動馬達100時，首先，將中蓋30裝于轉軸40的中部。然后，在中蓋30兩側分別安裝第 一組馬達結構10和第二組馬達結構20。例如，在中蓋30后側的轉軸40上依次安裝第一 換向器15和第一轉子14，并將第一定子13套裝在第一轉子14上；在中蓋30前側的轉軸 40上依次安裝第二換向器25和第二轉子24，并將第二定子23套裝在第二轉子24上。然 后，將第一機殼12和第二機殼22分別套入中蓋30的兩側并與中蓋30鎖緊，此時，第一定 子13卡固于第一機殼12的內壁，第二定子23卡固于第二機殼22的內壁。然后，將兩對電 刷(圖3中未示出，參見圖1)分別鎖緊安裝在第一機殼12和第二機殼22上開設的電刷安 裝孔內，使其分別與第一換向器15和第二換向器25電接觸。接著，將轉軸40的后端通過 軸承裝入后端蓋11的軸承座111內，將轉軸的前端42 (例如輸出端)通過軸承裝入前端蓋 21的軸承座211內，然后將后端蓋11、前端蓋21分別與第一機殼12、第二機殼22的外端鎖 緊，從而將第一組馬達結構10和第二組馬達結構20分別容置在前后端蓋、機殼與中蓋形成 的兩個容置空間內，形成一個整體。以上結合圖1-7介紹了根據本實用新型一個實施例的電動馬達100的結構和裝 配，該電動馬達100包括了共軸串聯安裝的兩組馬達結構。然而，在根據本實用新型的其它 實施例中，本實用新型的多動力馬達可以設置共軸串聯安裝的多組馬達結構(例如三組馬 達結構)，即在同一根轉軸上間隔安裝多組轉子和定子，并通過如上所描述的中蓋將每兩組 轉子和定子相互隔開。這樣的多動力馬達的具體結構和裝配方法是本領域的技術人員根據 對本實用新型以上實施例的描述能夠獲知的，因而在此不再做過多詳述。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種多動力馬達，其特征在于，包括一轉軸以及共軸串聯安裝在所述轉軸上的多組馬達結構，其中每組馬達結構包括一組轉子和定子以及機殼，所述轉子與所述轉軸固定，所述定子固定于機殼的內壁；每兩組馬達結構之間由安裝于所述轉軸上的一中蓋隔開，所述轉軸的前、后兩端分別通過軸承由鎖緊于前、后兩端的相應機殼上的前、后端蓋所支撐。
2.根據權利要求1所述的多動力馬達，其特征在于，所述每組馬達結構還包括對應于 每一組轉子和定子設置的一換向器和一對電刷。
3.根據權利要求2所述的多動力馬達，其特征在于，所述一對電刷安裝于對應機殼的 周壁上沿徑向對稱設置的一對電刷安裝孔內。
4.根據權利要求1所述的多動力馬達，其特征在于，所述中蓋包括蓋體和從蓋體的軸 向前后兩側延伸出的直徑稍小的前端和后端，所述中蓋的前端和后端插入對應的前后兩個 機殼內，且所述中蓋的蓋體外沿與對應的前后兩個機殼相抵并鎖緊。
5.根據權利要求1所述的多動力馬達，其特征在于，所述端蓋包括外端和直徑稍小的 內端，所述端蓋的內端插入相應機殼內，所述端蓋的外端與所述相應機殼的外端面相抵并 鎖緊。
6.根據權利要求1所述的多動力馬達，其特征在于，所述多組馬達結構包括第一組馬 達結構和第二組馬達結構。
專利摘要本實用新型涉及一種多動力馬達，包括一轉軸以及共軸串聯安裝在所述轉軸上的多組馬達結構，其中每組馬達結構包括一組轉子和定子以及機殼，所述轉子與所述轉軸固定，所述定子固定于機殼的內壁；每兩組馬達結構之間由安裝于所述轉軸上的一中蓋隔開，所述轉軸的前、后兩端分別通過軸承由鎖緊于前、后兩端的相應機殼上的前、后端蓋所支撐。本實用新型的多動力馬達采用多組馬達結構共軸串聯安裝的設計，通過外部控制電路接通其中一組或多組馬達結構的電源，該多動力馬達可提供不同的機械功率輸出，因而該多動力馬達的負載率和工作效率高且節省能源。
文檔編號H02K5/04GK201726278SQ201020235970
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者謝楊輝 申請人:謝楊輝