無軸承行星滾動式高頻振動電機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于高頻振動電機技術領域，具體設及一種通過工頻電源供電，轉軸 的行星運動來提高振動頻率的無軸承行星滾動式高頻振動電機。
【背景技術】
[0002] 目前，在高鐵、地鐵及城際鐵路等修建過程中，都要廣泛用到高頻振動電機W消除 混凝±成型過程中形成的細小氣隙，提高橋梁的結構強度。傳統的高頻振動電機主要是通 過轉軸兩端的偏屯、塊產生激振力，通過改變電源頻率來實現增頻增速。而通常情況下，一臺 普通振動電機的價格也就幾百元，而與之匹配的變頻器至少需要幾千甚至上萬元，運樣就 大大增加了設備成本。此外，由于變頻電源的諧波影響，W及高頻電機的轉速過高等原因， 會導致傳統高頻電機的故障率較高，通常運類電機的運行頻率在150化W上，運行轉速可達 每分鐘9000至10000轉，同時在軸承部位會承受較大的徑向激振力，轉速越高激振力越大， 經常會造成軸承部位溫升過高甚至軸承爆死。因此，目前的高頻振動電機存在著設備成本 較高、故障率較高、壽命不長的缺陷。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的在于針對傳統高頻振動電機的上述缺陷，提供一種能不用變頻 器驅動，不用安裝軸承及磁懸浮裝置并可長期穩定運行的無軸承行星滾動式高頻振動電 機。
[0004] 本實用新型的目的是通過如下的技術方案來實現的：該無軸承行星滾動式高頻振 動電機，包括機座、定子、轉子、轉軸、前后端蓋;其特點是:所述轉軸兩軸端無軸承;所述前 后端蓋的中屯、位置分別安裝有一個內表面為圓錐形的錐形滾道，轉軸兩軸端外表面為與錐 形滾道錐形角度相匹配的相似圓錐形，轉軸兩軸端置于錐形滾道內，其配合面均做高頻澤 火處理;所述轉子結構采用鼠籠式結構;所述定子鐵忍為非標結構，定子鐵忍軸孔較大，而 轉子外徑較小，定、轉子之間的平均氣隙較錐形滾道與圓錐形轉軸軸端之間的平均間隙大； 定子繞組采用雙繞組結構，其中一套為啟動繞組;所述定子鐵忍的外圓周面上開有若干個 橫截面為半圓形的縱向散熱槽，所述轉子端環部位安裝有大散熱片;所述端蓋上開有散熱 孔，安裝于端蓋外的風罩上的通風口與排風系統連通。
[0005] 具體的，所述轉軸兩軸端外表面和錐形滾道內表面是其直徑向兩外側逐漸變小的 圓錐形。
[0006] 具體的，當振動電機通電后，所述轉軸在錐形滾道上做行星無滑滾動，轉軸沿錐形 滾道每滾動一周，就使電機振動一次，電機行星式振動頻率滿足如下計算公式：
[0007]
[000引其中，f為電機行星式滾動時的振動頻率，η為電機的轉速，R為錐形滾道兩外側頂 端大圓半徑，r為轉軸兩外側頂端小圓半徑，k = 為行星滾動時的增速比。
[0009] 本實用新型采用轉軸兩軸端與錐形滾道直接配合，利用行星滾動原理，由電機轉 軸兩軸端和錐形滾道之間的高速旋轉敲打產生高頻振動。無需提供變頻電源即可達到理想 的高頻振動，從而降低了成本，也避免了因高速旋轉造成的故障隱患。本實用新型產品內部 結構簡單，無軸承，無偏屯、，拆卸方便。從實驗使用效果看，比同功率的傳統高頻振動電機的 使用壽命長，振動強度提高30%，振動頻率提高20%。
[0010] 本實用新型與傳統高頻振動電機相比具有如下優越性：
[0011] (1)采用無軸承結構，大大降低了高頻振動電機因轉速過高造成的軸承故障隱患， 在結構上也相對簡單，制造及維修都比較方便。
[0012] (2)振動效果更優于傳統高頻振動電機，激振力及振動頻率通過錐形滾道及轉軸 兩端的錐度配合控制，比同功率的傳統高頻振動電機的使用壽命長，振動強度高30%，振動 頻率要高20 %。
[0013] (3)電磁計算中充分考慮了氣隙較大及散熱問題，不僅增加了定子線圈應數還在 定子鐵忍上加開了散熱槽，還在轉子鐵忍端環部位加大了散熱片，并在端蓋外部加裝了排 風系統，W降低振動電機溫升。
[0014] (4)在定子繞組部分采用雙繞組結構，增加了一套啟動繞組，啟動繞組僅在振動電 機啟動過程中工作，當啟動完成后繞組自動斷開，振動電機進入正常運行工作模式。該設計 方案提高了振動電機的啟動轉矩，能實現高頻振動電機的短時啟動。
[0015] (5)解決了傳統高頻振動電機使用成本過高問題，不再需要通過變頻器來提高振 動頻率，而是通過行星滾動時的增速比來提高振動頻率。變頻器的成本往往是振動電機成 本的幾倍甚至幾十倍，本實用新型大幅度降低了傳統高頻振動電機的使用成本。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型實施例的整體結構示意圖。
[0017] 圖2是圖1中轉軸的結構示意圖。
[001引圖3是圖1中錐形滾道的剖面圖。
[0019] 圖4是圖1中定子鐵忍沖片的平面結構示意圖。
[0020] 圖5是圖1中轉子鐵忍的結構示意圖。
[0021 ]圖6是圖1定子雙繞組不斷電切換控制線路圖。
[0022] 圖7、圖8是轉軸端部錐形部分在錐形滾道中的工作運行示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0024] 參見圖1、圖2、圖3，本實施例的高頻振動電機包括機座1、定子2、轉子3、轉軸4、前 后端蓋5;機座1及前后端蓋5采用抗振性能較好的450-10型球墨鑄鐵材料制成。從圖1中可 見，轉軸4的兩軸端無軸承;前后端蓋5的中屯、位置分別壓入一個內表面為圓錐形的錐形滾 道6。轉軸4的兩軸端外表面為與錐形滾道6的錐形角度相匹配的相似圓錐形，轉軸4的兩軸 端置于錐形滾道6內，其配合面均做高頻澤火處理;轉軸4的兩軸端外表面和錐形滾道6內表 面是其直徑向兩外側逐漸變小的圓錐形。按正常裝配將轉軸4壓入轉子巧由孔，完成裝配，轉 軸4兩端直接與錐形滾道6接觸，轉軸4兩端及錐形滾道6為相似錐形結構，尺寸配合精密，接 觸部位經過澤火工藝，硬度較高，耐磨性好。當電機繞組通電時，轉軸4轉動，轉軸4兩端在錐 形滾道6上做無滑滾動運行，通過轉軸軸端對錐形滾道的行星滾動產生高頻振動，通過調節 軸端錐形尺寸與錐形滾道尺寸的配合可W調節高頻振動的激振力和振動頻率。轉子4結構 采用鼠籠式結構;定子鐵忍為非標結構，定子鐵忍軸孔較大，而轉子外徑較小，定、轉子之間 的平均氣隙較錐形滾道與圓錐形轉軸軸端之間的平均間隙大。同時參見圖6,定子繞組201 采用雙繞組結構，其中一套為啟動繞組；圖6中的K2為延時開關，振動電機只要通電運行，K2 閉合，K2連接的啟動繞組與運行繞組同時開始工作，延時時間設為3秒，3秒后，振動電機啟 動