电机安装结构、电机和风管机的制作方法

1.本实用新型涉及风管机技术领域，尤其涉及一种电机安装结构、电机和风管机。


背景技术：

2.电机作为风管机的主要振动源，其减振设计尤为关键，直接影响整机的振动噪声。行业现有风管机的电机隔振系统结构设计非常类似，一般有电机支架、减振胶圈、卡箍、风叶等组成，当风叶数量超过两个时，往往需要增加联轴器、电机连接轴和轴承支架等零部件。现有电机隔振系统通过在电机壳体的两端分别套一个减振胶圈，通过减振胶圈的弹性来达到减振的效果。
3.申请人发现：现有电机隔振系统的结构，使得整个隔振系统的固有频率一般在20hz左右，导致隔振系统的固有频率极易落入电机旋转频率范围内，存在共振的风险。具体的，风管机常用交流异步电机或者直流无刷电机的转速在1300rpm以下，对应的电机旋转频率在22hz以下，隔振系统固有频率一般在20hz左右，当电机激励达到一定程度，加上装配不当而导致不平衡量过大时，容易激发隔振系统产生共振，引起电机剧烈振动，常表现为电机沿着轴向振动过大，远大于切向和径向振动。
4.申请人还发现，现有电机隔振系统至少存在如下缺陷：(1)现有电机隔振系统的卡箍卡接于电机支架上，卡箍位于电机主体上方的结构为一体式结构，即卡箍位于电机主体上方的连接杆为钣金件整体，在电机主体振动时，不能有效减小电机的振动；(2)现有电机隔振系统的减振胶圈的周向方向开设有凹槽，将该凹槽卡接于电机支架上以实现减振胶圈的固定，该种固定方式，使得减振胶圈与电机支架的接触面较小，减振胶圈的减振效果较弱。
5.现有电机隔振系统的结构，导致隔振系统的固有频率极易落入电机旋转频率范围内，存在共振的风险，加之现有电机隔振系统的结构缺陷，使得现有电机隔振系统的减振效果并不优异，从而使得电机振动较大。
6.现有技术公开了一种电机支架，该支架包括支架主体和从支架主体的两侧竖起的两个托架，在托架上设置有支撑部和卡扣，支撑部用于对电机的减震圈进行支撑，电机支架还包括电机卡固件，该电机卡固件包括两个能与卡扣卡合以卡固减震圈的卡箍，电机卡固件还包括：两端分别与两个卡箍连接的连杆；以及能从电机的轴向两侧与减震圈的端面抵接的挡片。该电机支架主要用于避免电机的减震圈因震动等而产生位置偏移或脱落，并没有带来更好的减振效果。
7.另一现有技术公开了一种电机安装组件，该电机安装组件包括支架，支架具有：分别对电机的转轴的两端侧进行支承的两个支承板；以及连接两个支承板的安装板，该电机安装组件还包括加强件，加强件具有：第一加固板，第一加固板沿转轴的轴向与支承板重叠设置；以及第二加固板，第二加固板将两个支承板连接，或与第一加固板一起将两个支承板连接。该电机安装组件主要用于电机因振动等而产生位置偏移或脱落，并没有带来更好的减振效果。
8.因此，急需对现有技术中风管机电机的安装结构进行改进。


技术实现要素：

9.本实用新型的其中一个目的是提出一种电机安装结构，解决了现有技术中风管机电机隔振系统的卡箍位于电机主体上方的连接杆为钣金件整体，在电机主体振动时，不能有效减小电机振动的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
10.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
11.本实用新型的电机安装结构，包括电机支架和卡箍部，其中，所述电机支架用于支撑电机主体，所述卡箍部包括第一卡箍部和第二卡箍部，所述第一卡箍部和所述第二卡箍部分别安装于所述电机主体两端并与所述电机支架连接，所述第一卡箍部和所述第二卡箍部远离所述电机支架的一端间隔设置并通过第一连接件连接。
12.根据一个优选实施方式，所述第一卡箍部和所述第二卡箍部均包括第一卡件和第二卡件，所述第一卡件和第二卡件分别安装于所述电机主体两侧，并且所述第一卡件和第二卡件通过第二连接件连接。
13.根据一个优选实施方式，所述第二卡件远离所述电机支架的一端为倒l型结构，所述第一卡箍部和所述第二卡箍部的第二卡件相对设置，并使两个倒l型结构的横边彼此相对并间隔，两个倒l型结构的横边通过所述第一连接件连接。
14.根据一个优选实施方式，两个倒l型结构的横边之间的间距为5～15mm。
15.根据一个优选实施方式，所述的电机安装结构还包括减振部，所述减振部套接于所述电机主体两端并固定于所述电机支架和所述卡箍部之间。
16.根据一个优选实施方式，所述减振部包括第一减振部和第二减振部，所述第一减振部的直径小于所述第二减振部的直径并使所述减振部形成凸台结构，所述电机支架和所述卡箍部卡接于所述第一减振部上，并通过所述第二减振部将所述电机支架和所述卡箍部与电机主体分隔。
17.根据一个优选实施方式，所述电机支架包括支架主体和托架，其中，所述托架位于所述支架主体两侧，并且所述托架两侧设置有卡扣，所述第一卡箍部和所述第二卡箍部上设置有开孔，所述卡扣卡接于所述开孔内。
18.根据一个优选实施方式，所述托架为圆弧形缺口结构，并且所述托架的圆弧形缺口凸出于所述支架主体的外侧面以使所述托架的圆弧形缺口处形成安装部，所述安装部用于安装第一减振部并与所述第一减振部表面接触。
19.根据一个优选实施方式，所述安装部的宽度大于所述第一减振部的厚度。
20.根据一个优选实施方式，所述托架的侧面还设置有限位板，所述限位板位于所述安装部外侧，并且所述第一减振部安装于所述安装部时，所述第一减振部的端面与所述限位板接触。
21.本实用新型提供的电机安装结构至少具有如下有益技术效果：
22.本实用新型的电机安装结构，包括电机支架和卡箍部，其中，电机支架用于支撑电机主体，卡箍部包括第一卡箍部和第二卡箍部，第一卡箍部和第二卡箍部分别安装于电机主体两端并与电机支架连接，第一卡箍部和第二卡箍部远离电机支架的一端间隔设置并通
过第一连接件连接，即本实用新型的电机安装结构，不仅可实现电机主体的安装固定，相比于现有技术中卡箍位于电机主体上方的连接杆为钣金件整体的结构，本实用新型第一卡箍部和第二卡箍部远离电机支架的一端间隔设置并通过第一连接件连接，使得卡箍部位于电机主体上方的结构的刚性为两端小中间大，在电机振动过程中，可通过第一连接件在卡箍部两端之间施加拉力，从而可有效减小卡箍部的振动位移，进而可有效减小电机主体上下振幅度，达到减小电机主体振动的效果。即本实用新型的电机安装结构，解决了现有技术中风管机电机隔振系统的卡箍位于电机主体上方的连接杆为钣金件整体，在电机主体振动时，不能有效减小电机振动的技术问题。
23.此外，本实用新型优选技术方案还具有如下有益技术效果：
24.本实用新型优选技术方案托架的圆弧形缺口凸出于支架主体的外侧面以使托架的圆弧形缺口处形成安装部，安装第一减振部时，可将第一减振部放置于该安装部处，可实现第一减振部的安装；另一方面，安装部与第一减振部的侧面接触，可增大托架与第一减振部之间的接触面积，不仅可保证第一减振部的安装可靠性，还可增强第一减振部的减振效果，进一步达到减小电机主体振动的效果，解决了现有电机隔振系统的减振胶圈与电机支架之间的固定方式，使得减振胶圈与电机支架的接触面较小，减振胶圈的减振效果较弱的技术问题。
25.本实用新型的另一个目的是提出一种电机。
26.本实用新型的电机，包括电机主体和电机安装结构，其中，所述电机安装结构用于安装所述电机主体，并且所述电机安装结构为本实用新型中任一项技术方案所述的电机安装结构。
27.本实用新型的电机，包括本实用新型中任一项技术方案所述的电机安装结构，通过电机安装结构安装固定电机主体，可有效减小电机的振动，提高电机性能。
28.本实用新型的又一个目的是提出一种风管机。
29.本实用新型的风管机，包括本实用新型中任一项技术方案所述的电机。
30.本实用新型的风管机，包括本实用新型中任一项技术方案所述的电机，由于电机振动减小，电机性能提高，从而可提高本实用新型风管机的性能和运行可靠性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本实用新型电机优选实施方式的示意图；
33.图2是本实用新型电机安装结构优选实施方式的爆炸图；
34.图3是本实用新型电机支架优选实施方式的示意图；
35.图4是本实用新型电机安装结构优选实施方式的设计方法流程图；
36.图5是本实用新型电机安装结构的正视图；
37.图6是本实用新型电机安装结构和现有电机隔振系统的振动位移谐响应对比图。
38.图中：11、电机支架；111、支架主体；112、托架；1121、卡扣；1122、安装部；1123、限
位板；12、第一卡箍部；121、第一卡件；1211、开孔；122、第二卡件；123、第二连接件；13、第二卡箍部；14、第一连接件；15、减振部；151、第一减振部；152、第二减振部；20、电机主体。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
40.下面结合说明书附图1～6以及实施例1～4对本实用新型的电机安装结构、电机、风管机和电机安装结构的设计方法进行详细说明。
41.实施例1
42.本实施例对本实用新型的电机安装结构进行详细说明。
43.本实施例的电机安装结构，包括电机支架11和卡箍部，如图1和图2所示。优选的，电机支架11用于支撑电机主体20，卡箍部包括第一卡箍部12和第二卡箍部13，第一卡箍部12和第二卡箍部13分别安装于电机主体20两端并与电机支架11连接，第一卡箍部12和第二卡箍部13远离电机支架11的一端间隔设置并通过第一连接件14连接，如图1和图2所示。本实施例所说的电机主体20两端，也可以说是电机主体20的左右两端，如图1和图2所示。第一连接件14可为长螺栓。本实施例所说的第一卡箍部12和第二卡箍部13远离电机支架11的一端间隔设置，也可以说是第一卡箍部12和第二卡箍部13为非一体式结构，第一卡箍部12和第二卡箍部13远离电机支架11的一端之间存在间隔距离，如图1所示。
44.本实施例的电机安装结构，不仅可实现电机主体20的安装固定，相比于现有技术中卡箍位于电机主体20上方的连接杆为钣金件整体的结构，本实施例第一卡箍部12和第二卡箍部13远离电机支架11的一端间隔设置并通过第一连接件连接，使得卡箍部位于电机主体20上方的结构的刚性为两端小中间大，在电机振动过程中，可通过第一连接件14在卡箍部两端之间施加拉力，从而可有效减小卡箍部的振动位移，进而可有效减小电机主体20上下振幅度，达到减小电机主体20振动的效果。即本实施例的电机安装结构，解决了现有技术中风管机电机隔振系统的卡箍位于电机主体20上方的连接杆为钣金件整体，在电机主体20振动时，不能有效减小电机振动的技术问题。
45.根据一个优选实施方式，第一卡箍部12和第二卡箍部13均包括第一卡件121和第二卡件122，第一卡件121和第二卡件122分别安装于电机主体20两侧，并且第一卡件121和第二卡件122通过第二连接件123连接，如图1和图2所示。优选的，第一卡件121和第二卡件122上分别设置有第二安装孔，第二连接件123安装于第二安装孔内以将第一卡件121和第二卡件122固定连接。本实施例所说的电机主体20两侧，也可以说是电机主体20的前后两侧，具体是第一卡箍部12的第一卡件121和第二卡件122分别安装于电机主体20左端的前后两侧，第二卡箍部13的第一卡件121和第二卡件122分别安装于电机主体20右端的前后两侧，如图1和图2所示。第二连接件123可为长螺栓。本实施例优选技术方案第一卡箍部12和第二卡箍部13均包括第一卡件121和第二卡件122，第一卡件121和第二卡件122通过第二连接件123连接，可方便第一卡件121和第二卡件122的安装和拆卸。
46.根据一个优选实施方式，第二卡件122远离电机支架11的一端为倒l型结构，第一
卡箍部12和第二卡箍部13的第二卡件122相对设置，并使两个倒l型结构的横边彼此相对并间隔，两个倒l型结构的横边通过第一连接件14连接，如图1和图2所示。优选的，两个倒l型结构的横边端部设置有第一安装孔，第一连接件14安装于所述第一安装孔内以将两个倒l型结构的横边固定连接。本实施例优选技术方案第一卡箍部12和第二卡箍部13的倒l型结构的横边彼此相对并间隔，两个倒l型结构的横边通过第一连接件14连接，通过第一连接件14在卡箍部两端之间施加拉力，从而可有效减小电机主体20上下振幅度，进而达到减小电机主体20振动的效果。
47.根据一个优选实施方式，两个倒l型结构的横边之间的间距为5～15mm。本实施例优选技术方案两个倒l型结构的横边之间的间距为5～15mm，可有效减小电机主体20的振动，将电机主体20的振动量控制在最佳状态。
48.根据一个优选实施方式，电机安装结构还包括减振部15，减振部15套接于电机主体20两端并固定于电机支架11和卡箍部之间，如图1和图2所示。优选的，减振部15为橡胶材质制成。本实施例优选技术方案的电机安装结构还包括减振部15，减振部15套接于电机主体20两端并固定于电机支架11和卡箍部之间，通过减振部15的作用，可将电机主体20产生的振动传递到电机支架11和卡箍部，从而可有效减小电机主体20产生的振动。
49.根据一个优选实施方式，减振部15包括第一减振部151和第二减振部152，第一减振部151的直径小于第二减振部152的直径并使减振部15形成凸台结构，电机支架11和卡箍部卡接于第一减振部151上，并通过第二减振部152将电机支架11和卡箍部与电机主体20分隔，如图2所示。本实施例优选技术方案的减振部15包括第一减振部151和第二减振部152，通过第一减振部151可有效减小电机主体20产生的振动，通过第二减振部152可将电机支架11和卡箍部与电机主体20分隔，避免电机支架11和卡箍部触碰到电机主体20。
50.根据一个优选实施方式，电机支架11包括支架主体111和托架112，如图2和图3所示。优选的，托架112位于支架主体111两侧，并且托架112两侧设置有卡扣1121，第一卡箍部12和第二卡箍部13上设置有开孔1211，卡扣1121卡接于开孔1211内，如图2和图3所示。优选的，开孔1211为长孔。更优选的，开孔1211为长方形孔或椭圆长孔。如图所示，托架112包括两个托架部，两个托架部分别位于支架主体111两侧，每个托架部的前后两侧均设置有卡扣1121，电机主体20放置于托架112后，再将第一卡箍部12和第二卡箍部13安装于电机主体20上方，并将开孔1211与卡扣1121卡接，从而可实现将电机主体20固定于电机支架11和卡箍部之间。
51.优选的，支架主体111和托架112为一体成型的结构。优选的，支架主体111上设置有第三安装孔，第三安装孔的数量为多个，通过安装于第三安装孔内的固定件可将电机支架11固定于机组的安装板上。
52.根据一个优选实施方式，托架112为圆弧形缺口结构，并且托架112的圆弧形缺口凸出于支架主体111的外侧面以使托架112的圆弧形缺口处形成安装部1122，安装部1122用于安装第一减振部151并与第一减振部151表面接触，如图2和图3所示。本实施例优选技术方案托架112的圆弧形缺口凸出于支架主体111的外侧面以使托架112的圆弧形缺口处形成安装部1122，安装第一减振部151时，可将第一减振部151放置于该安装部1122处，可实现第一减振部151的安装；另一方面，安装部1122与第一减振部151的侧面接触，可增大托架112与第一减振部151之间的接触面积，不仅可保证第一减振部151的安装可靠性，还可增强第
一减振部151的减振效果，进一步达到减小电机主体20振动的效果，解决了现有电机隔振系统的减振胶圈与电机支架之间的固定方式，使得减振胶圈与电机支架的接触面较小，减振胶圈的减振效果较弱的技术问题。
53.根据一个优选实施方式，安装部1122的宽度大于第一减振部151的厚度。本实施例优选技术方案安装部1122的宽度大于第一减振部151的厚度，不仅可保证第一减振部151的安装可靠性，还可保证第一减振部151下方的侧面完全与托架112接触，从而可进一步增强第一减振部151的减振效果。
54.如图2所示，第一卡件121和第二卡件122的宽度不小于第一减振部151的厚度，从而不仅可保证第一卡件121和第二卡件122与第一减振部151之间卡接的可靠性，还可保证第一减振部151上方的侧面完全与第一卡件121和第二卡件122接触，从而可进一步增强第一减振部151的减振效果。根据一个优选实施方式，托架112的侧面还设置有限位板1123，限位板1123位于安装部1122外侧，并且第一减振部151安装于安装部1122时，第一减振部151的端面与限位板1123接触，如图2和图3所示。优选的，限位板1123与托架112为一体成型的结构。本实施例优选技术托架112的侧面还设置有限位板1123，通过限位板1123的阻挡作用，不仅可防止第一减振部151滑出安装部1122而造成第一减振部151脱落的问题，还可防止第一减振部151端面(具体是第一减振部151与限位板1123接触的端面)发生形变，影响第一减振部151减振效果的问题。
55.本实施例电机安装结构的装配方法如下：首先，将第一卡箍部12的第一卡件121和第二卡件122连接(第二连接件123无需固定紧)；将第二卡箍部13的第一卡件121和第二卡件122连接(第二连接件123无需固定紧)；将第一卡箍部12和第二卡箍部13连接(第一连接件14无需固定紧)。其次，将减振部15套接在电机主体20的两端，同时将电机主体20和减振部15安装于托架112上，将第一卡箍部12和第二卡箍部13安装于第一减振部151上方，并使卡扣1121与开孔1211卡接。最后，将第二连接件123旋紧，再将第一连接件14旋紧。
56.下面采用仿真模拟方法对比本实施例的电机安装结构与现有技术中的电机隔振系统的减振效果。
57.以三风叶风管机为研究对象，电机主体20的转速范围700-1200rpm，实测电机主体20在950rpm振动最剧烈，表现为电机轴向振动最大，现有技术中的电机隔振系统实测固定频率为16hz，显然此时与电机主体20发生了共振。该机组电机主体20质量约3kg，单个风叶质量约0.4kg，胶圈硬度40-48邵尔。
58.采用谐响应仿真方法，通过对比利用本实施例的电机安装结构和现有技术中的电机隔振系统安装电机主体20两种模型的电机主体20振动位移响应，验证本实施例电机安装结构的减振效果。两模型的仿真设置相同，在电机壳体质心施加扭矩50n*m，求解频率范围设置为10-22hz，全局阻尼0.01，查看电机轴上中间风叶安装位置处的振动位移响应。
59.两模型的不同之处在于，现有技术中电机隔振系统的卡箍位于电机主体20上方的结构为钣金件整体，而本实施例位于电机主体20上方的第一卡箍部12和第二卡箍部13远离支架主体111的一端间隔设置并通过第一连接件14连接，在非受力状态下，第一卡箍部12和第二卡箍部13的水平间距为5mm，打紧后两个长连杆螺栓孔端面相接，仿真采用施加螺栓预紧力进行模拟。
60.仿真结果如图6所示，现有技术中电机隔振系统的振动最大值出现在17hz处，与测
试振动现象一致；本实施例的电机安装结构的最大振动频率和现有技术中电机隔振系统相同，但振动位移降低了25％(现有技术中电机隔振系统的振动位移为2.37mm，本实施例的电机安装结构的振动位移1.77mm)，可见，本实施例的电机安装结构的减振效果更佳。
61.实施例2
62.本实施例对本实用新型的电机进行详细说明。
63.本实施例的电机，包括电机主体20和电机安装结构，如图1所示。优选的，电机安装结构用于安装电机主体20，并且电机安装结构为实施例1中任一项技术方案的电机安装结构。电机主体20的结构可与现有技术相同，在此不再赘述。
64.本实施例的电机，包括实施例1中任一项技术方案的电机安装结构，通过电机安装结构安装固定电机主体，可有效减小电机的振动，提高电机性能。
65.实施例3
66.本实施例对本实用新型的风管机进行详细说明。
67.本实施例的风管机，包括实施例2中任一项技术方案的电机。风管机的其余结构可与现有技术相同，在此不再赘述。
68.本实施例的风管机，包括实施例2中任一项技术方案的电机，由于电机振动减小，电机性能提高，从而可提高本实施例风管机的性能和运行可靠性。
69.实施例4
70.本实施例对实施例1中任一项技术方案的电机安装结构的设计方法进行详细说明。
71.如图4所示，实施例1中任一项技术方案的电机安装结构的设计方法，包括如下步骤：
72.s1：确定第一卡箍部12和第二卡箍部13的初始间距l0。具体的，在确定第一卡箍部12和第二卡箍部13的初始间距l0时，可将l0设置的稍大一些，例如l0为10mm、20mm或30mm。l0具体如图5所示。
73.s2：在第一卡箍部12和第二卡箍部13间增设不同数量的垫片，将第一卡箍部12、第二卡箍部13和垫片固定连接后测试电机主体20的振动参数。具体的，在第一卡箍部12和第二卡箍部13间增设1片垫片，将第一卡箍部12、第二卡箍部13和增设的垫片固定连接后测试电机主体20的振动参数。按照上述方法，再在第一卡箍部12和第二卡箍部13间依次增设2片、3片
……
n0片垫片并试电机主体20增设不同数量垫片后的振动参数。振动参数例如是振动幅度或振动频率。
74.s3：对比增设不同数量的垫片时电机主体20的振动参数，并确定使电机主体20振动最小的垫片增设数量。具体的，将步骤2测得的振动参数进行比较，筛选出使电机主体20振动最小的垫片增设数量。
75.s4：确定第一卡箍部12和第二卡箍部13之间的间距为l1，并且l1＝l0－nt，其中，n为使电机主体20振动最小的垫片增设数量，t为单个垫片的厚度。具体的，确定的第一卡箍部12和第二卡箍部13之间的间距l1即为第一卡箍部12和第二卡箍部13之间的最佳距离，也即是可以使得电机振动最小的距离。第一卡箍部12和第二卡箍部13之间的间距l1优选为5～15mm。
76.实施例1中任一项技术方案的电机安装机构的设计方法，可在设计阶段获得电机
安装机构的最佳结构参数，具体是获得第一卡箍部和第二卡箍部之间的最佳距离，从而有利于将电机振动量控制到最佳状态。
77.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
78.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
79.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。