一种串励电动机

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，尤其涉及一种串励电动机。

背景技术

单相串励电动机俗称串励电机，因电枢绕组和励磁绕组串联在一起工作而得名。单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。串励电动机的电枢绕组和励磁绕组之间的串联是通过碳刷配合换向器来实现的，在使用过程中，由于碳刷和换向器之间需要不断地进行摩擦，容易导致碳刷和换向器之间磨损严重，产生过多的粉末碎屑，现有的一种减少磨损的方法主要是在电动机使用前，不要马上负荷运转，要连续空载运行一段时间，以便让换向器的铜头形成有效的氧化膜，利用氧化膜来对换向器与碳刷之间进行润滑，从而降低两者之间的摩擦阻力，减少粉末碎屑的产生，但是此方法需要较长的时间才能让换向器表面形成氧化膜，速度较慢。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在换向器表面氧化膜形成速度慢的缺点，而提出的一种串励电动机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种串励电动机，包括串励电动机本体，环绕所述串励电动机本体的换向器设置有若干个加湿装置，所述加湿装置用于向着换向器周围喷出水汽；

所述加湿装置包括水汽产生模块、打气模块、混合模块，所述混合模块上朝向换向器一侧表面设置进出气结构；所述混合模块分别与水汽产生装置、打气模块连通，所述水汽产生装置用于产生水汽并将水汽输入至混合模块中，所述打气模块具有两种工作状态：第一种工作状态为，通过所述进出气结构将外界气体吸入至混合模块内；第二种工作状态为，通过所述进出气结构将混合模块内气体排出至外界。

优选的，所述水汽产生模块设置在串励电动机本体的换向器与转子之间，所述水汽产生模块包括盒体、吸水体，所述盒体呈圆环状，所述盒体与串励电动机本体的转子、定子之间的气隙对应设置，所述盒体内同轴放置有圆环状吸水体，所述盒体内部通过若根出气管与混合模块连通。

优选的，所述吸水体为海绵环。

优选的，所述盒体上远离串励电动机本体的换向器一端内壁上固定设有若干根插针，所述插针均插入至吸水体中。

优选的，所述打气模块包括打气机构、驱动机构，所述打气机构包括打气筒、活塞、活塞杆，所述打气筒一端连接在混合模块上，所述打气筒内设置有活塞、活塞杆，所述驱动机构用于驱动活塞杆、活塞在打气筒内做往复运动。

优选的，所述驱动机构包括凸轮体，所述凸轮体同轴固定在串励电动机本体的电机轴上，所述活塞杆外侧末端上固定安装有接触头，所述接触头均与凸轮体接触。

优选的，所述混合模块包括混合机构、活动罩机构，所述混合机构上套设有活动罩机构，所述混合机构包括混合体；

所述进出气结构包括第一通孔、第二通孔，若干个所述第一通孔开设在混合体上远离串励电动机本体的转子一侧，若干个所述第二通孔开设在混合体上靠近串励电动机本体的转子一侧，所述第二通孔内均设置有单向气阀；

所述活动罩机构与驱动机构传动连接，所述驱动机构可以同步驱动活动罩机构做往复运动，以使得所述活动罩机构具有两种工作状态：

第一种工作状态为，当所述混合体排出气体时，所述活动罩体向着串励电动机本体的转子侧移动，以使得所述活动罩机构可以将第一通孔、第二通孔挡住；

第一种工作状态为，当所述混合体吸入气体时，所述活动罩机构向着远离串励电动机本体的转子侧移动，以使得所述活动罩机构可以将第二通孔露出。

优选的，所述活动罩机构包括罩体、网面、密封条，所述罩体套设在混合体上，所述罩体内侧末端设置有开口，所述开口内侧边上均安装有密封条，所述密封条对罩体内壁与混合体之间的缝隙进行密封，以阻止混合体喷出的气体从缝隙中喷出；所述罩体上靠近换向器一侧开设有安装口，所述安装口上覆盖并固定有网面。

优选的，所述第一通孔上均设置有网面清洁机构，所述网面清洁机构用于第一通孔对应的网面表面进行清洁。

本发明提出的一种串励电动机，有益效果在于：通过设置有加湿装置，利用加湿装置中吸水海绵缓慢的产生水汽来对换向器周围进行增湿，从而促使换向器表面氧化膜的快速形成，同时加湿装置中还设置有打气模块和混合模块，利用打气模块，可以将含有水汽的气体从混合体中喷向换向器，增大水汽与换向器表面接触概率，此外还可将换向器周围产生的部分粉末碎屑吸入至混合体中进行截留。

附图说明

图1为本发明提出的一种串励电动机的总体结构示意图；

图2为本发明提出的一种串励电动机的加湿装置与换向器相对位置示意图；

图3为本发明提出的一种串励电动机的加湿装置结构示意图；

图4为本发明提出的一种串励电动机的水汽产生模块结构示意图一；

图5为本发明提出的一种串励电动机的水汽产生模块结构示意图二；

图6为本发明提出的一种串励电动机的混合模块结构示意图；

图7为本发明提出的一种串励电动机的混合模块状态示意图一；

图8为本发明提出的一种串励电动机的混合模块状态示意图二；

图9为本发明提出的一种串励电动机的混合体结构示意图；

图10为本发明提出的一种串励电动机的混合体内部结构示意图；

图11为本发明提出的一种串励电动机的活动罩机构结构示意图；

图12为本发明提出的一种串励电动机的第一通孔内网面清洁机构状态示意图一；

图13为本发明提出的一种串励电动机的第一通孔内网面清洁机构状态示意图二；

图14为本发明提出的一种串励电动机的第二通孔内单向气阀状态示意图一；

图15为本发明提出的一种串励电动机的第二通孔内单向气阀状态示意图二。

图中：1、混合模块；11、混合机构；1101、混合体；1102、第一通孔；1103、第二通孔；12、活动罩机构；1201、罩体；1202、网面；1203、密封条；2、水汽产生模块；201、盒体；202、盒盖；203、吸水体；204、出气管；205、插针；3、打气模块；31、打气机构；3101、打气筒；3102、活塞；3103、活塞杆；3104、接触头；32、凸轮体；4、换向器；5、碳刷；6、电机轴；7、转子；8、定子；10、网面清洁机构；101、导向筒；102、活动环；103、叶轮；104、清洁丝；13、单向气阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-13，一种串励电动机，包括串励电动机本体，环绕串励电动机本体的换向器4设置有若干个加湿装置，加湿装置用于向着换向器4周围喷出水汽，以提高换向器4周围空气湿度，促使换向器4表面形成氧化膜；

加湿装置包括水汽产生模块2、打气模块3、混合模块1，混合模块1上朝向换向器4一侧表面设置进出气结构；混合模块1分别与水汽产生装置、打气模块3连通，水汽产生装置用于产生水汽并将水汽输入至混合模块1中，打气模块3具有两种工作状态：第一种工作状态为，通过进出气结构将外界气体吸入至混合模块1内；第二种工作状态为，通过进出气结构将混合模块1内气体排出至外界。

水汽产生模块2设置在串励电动机本体的换向器4与转子7之间，水汽产生模块2包括盒体201、吸水体203，盒体201呈圆环状，盒体201与串励电动机本体的转子7、定子8之间的气隙对应设置，盒体201内同轴放置有圆环状吸水体203，盒体201内部通过若根出气管204与混合模块1连通。之所以盒体201要与气隙对应，是由于串励电机本体的大部分热量是由其内部的转子7、定子8产生的，因此两者之间的气隙中的气流最容易被加热，加热后的气流流动的过程中会与直面的盒体201快速产生换热，促使盒体201温度升高，产生水汽。出气管204上也设置有单向阀，单向阀在出气管204向外排出气体时处于开启状态，在出气管204吸入气体时处于关闭状态。

吸水体203为海绵环。通过设置海绵材质的吸水体203，在吸水体203吸收了水分后，在盒体201内的水分挥发速度较慢，从而使得吸水体203可以持续较长时间的产生水汽实现增湿，促使换向器4表面氧化膜的形成，在氧化膜稳定形成的同时，此时海绵材质的吸水体203内的水也基本蒸发完成。

盒体201上远离换向器4一端内壁上固定设有若干根插针205，插针205均插入至吸水体203中。插针205可以更好地将盒体201吸收的热量传导给吸水体203。

打气模块3包括打气机构31、驱动机构，打气机构31包括打气筒3101、活塞3102、活塞杆3103，打气筒3101一端连接在混合模块1上，打气筒3101内设置有活塞3102、活塞杆3103，驱动机构用于驱动活塞杆3103、活塞3102在打气筒3101内做往复运动。

驱动机构包括凸轮体32，凸轮体32同轴固定在串励电动机本体的电机轴6上，活塞杆3103外侧末端上固定安装有接触头3104，接触头3104均与凸轮体32接触。

混合模块1包括混合机构11、活动罩机构12，混合机构11上套设有活动罩机构12，混合机构11包括混合体1101；

进出气结构包括第一通孔1102、第二通孔1103，若干个第一通孔1102开设在混合体1101上远离串励电动机本体的转子7一侧，若干个第二通孔1103开设在混合体1101上靠近串励电动机本体的转子7一侧，第二通孔1103内均设置有单向气阀13；如附图14-15所示，单向气阀13包括导向筒、挡环、堵塞、复位弹簧，第二通孔1103上同轴固定有导向筒，导向筒内同轴固定有挡环，挡环的内孔上同轴可伸缩安装有堵塞，该单向气阀13在工作时，当混合体1101向外排出气体时，气流会推动堵塞将挡环上的内孔堵住，从而阻止气流从第二通孔1103向外排出；

活动罩机构12与驱动机构传动连接，驱动机构可以同步驱动活动罩机构12做往复运动，以使得活动罩机构12具有两种工作状态：

第一种工作状态为，当混合体1101排出气体时，活动罩体1201向着串励电动机本体的转子7侧移动，以使得活动罩机构12可以将第一通孔1102、第二通孔1103挡住；

第一种工作状态为，当混合体1101吸入气体时，活动罩机构12向着远离串励电动机本体的转子7侧移动，以使得活动罩机构12可以将第二通孔1103露出。

活动罩机构12包括罩体1201、网面1202、密封条1203，罩体1201套设在混合体1101上，罩体1201内侧末端设置有开口，开口内侧边上均安装有密封条1203，密封条1203对罩体1201内壁与混合体1101之间的缝隙进行密封，以阻止混合体1101喷出的气体从缝隙中喷出；罩体1201上靠近换向器4一侧开设有安装口，安装口上覆盖并固定有网面1202。

实施例2

参照图14-15，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，第一通孔1102上均设置有网面清洁机构10，网面清洁机构10用于第一通孔1102对应的网面1202表面进行清洁。网面清洁机构10包括导向筒101、活动环102、叶轮103、清洁丝104，第一通孔1102上同轴固定有导向筒101，导向筒101内可沿其中轴线方向伸缩安装有活动环102，活动环102内同轴固定安装有叶轮103，叶轮103的轴体上环绕其中轴线固定有若干个清洁丝104，清洁丝104呈L型，如附图12-13所示，当混合体1101向外排出气体时，气体向外退敌活动环102，使得活动环102带动叶轮103向外移动，进而使得叶轮103上的清洁丝104可以伸出第一通孔1102外，从而让清洁丝104可以与网面1202接触，与此同时，气流会驱动叶轮103旋转，使得叶轮103带动清洁丝104做圆周运动，进而将网面1202清洁干净，避免石墨粉末碎屑堵塞网面1202。

本发明的总体工程如下：

初始状态下，混合体1101上的活动罩机构12如附图7所示，此时第一通孔1102、第二通孔1103均被活动罩机构12罩住；

启动电机后，电机运转过程中，串励电机本体的转子7、定子8产生的热量会传导给气隙之间的空气，加热后的空气将热量传导给盒体201，盒体201将热量传导给其内部的吸水体203，吸水体203吸收热量后，其内的水分蒸发形成水汽；

与此同时，串励电机本体的电机轴6会带动凸轮体32旋转，凸轮体32在旋转的过程中，其会驱动接触头3104带动活塞杆3103、活塞3102做往复运动，当活塞3102向外移动时，打气筒3101将混合体1101内储气腔中气体吸入，此时盒体201内的水汽会通过出气管204被吸入至混合体1101内，并且一部分外界气体也会通过第一通孔1102、第二通孔1103进入至混合体1101内，这部分外界气体中会裹挟由串励电机本体的碳刷5磨损产生的石墨粉末碎屑，此外活塞杆3103会带动活动罩机构12同步向外移动，并且移动的过程中，首先将第二通孔1103露出，但是第一通孔1102由于位于远离串励电机本体的转子7一侧，其始终被活动罩机构12罩住；

当活塞3102向内移动时，打气筒3101将气体排回至混合体1101中，混合体1101内气体向外排出，此时第二通孔1103中的单向气阀13处于关闭状态，混合体1101内含有水汽、石墨粉末碎屑的气体只能通过第一通孔1102向外排出，由于第一通孔1102始终处于活动罩机构12内，气体中的石墨粉末碎屑会被活动罩机构12拦截住这样就可以将串励电机本体的碳刷5磨损产生的大部分粉末碎屑收集起来存储在活动罩机构12中，而气体中的水汽可以透过网面1202缓慢溢出，从而对串励电机本体的换向器4周围进行增湿，促使串励电机本体的换向器4表面的氧化膜形成，从而利用氧化膜对串励电机本体的碳刷5与换向器4之间进行润滑，延长串励电机本体的碳刷5的使用寿命，减少石墨粉末碎屑的产生量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。