本發(fā)明涉及電機,尤其是涉及一種電機防反轉裝置及電機。
背景技術:
1、在現(xiàn)代工業(yè)和科技領域中,電機作為轉換電能為機械能的設備,其運行方式對于系統(tǒng)的整體效率和安全性至關重要。通常情況下,電機可以通過改變接線方式來實現(xiàn)正轉或反轉,這在許多應用中是必要且可接受的。然而,電機的雙向旋轉并非在所有場景下都是理想的。
2、在特定場合,例如精密制造、醫(yī)療設備、航空航天等,對電機的旋轉方向有嚴格的要求。特別是在一些工業(yè)應用中,如通風系統(tǒng)、水泵驅動等,電機只能進行單向旋轉,以確??諝饣蛩靼凑疹A定方向流動。若電機發(fā)生反轉,可能會導致系統(tǒng)失效、設備損壞,甚至造成安全事故。因此,在這些場合下,對電機的單向旋轉控制顯得尤為重要。
3、為了滿足這種需求,目前已有多種技術和解決方案被提出。其中,一種常見的做法是通過單片機(或類似的控制芯片)搭建控制電路來實現(xiàn)電機的單向旋轉。這種方案通常利用霍爾元件來檢測電機的旋轉方向,一旦發(fā)現(xiàn)電機發(fā)生反轉,控制芯片會迅速切斷電機的供電回路,從而防止電機繼續(xù)反轉。然而,這種方案存在一些局限性。首先,霍爾元件的可靠性受到多種因素的影響,如溫度、磁場干擾等,可能導致防反轉裝置失效。其次,即使切斷電源,由于電機的慣性或外部干預,電機仍有可能在短時間內繼續(xù)反轉,從而對系統(tǒng)造成不良影響。
4、除了上述電子控制方案外,還有一種通過機械方式進行轉向限制的方案,如渦輪蝸桿機構。這種方案通過復雜的機械結構來限制電機的旋轉方向,確保電機只能進行單向旋轉。然而,這種方法需要使用較多的零部件,機械結構復雜,不僅增加了制造成本和維護難度,還可能降低系統(tǒng)的整體可靠性。
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有技術中存在:現(xiàn)有電機防反轉裝置不夠可靠或不夠經(jīng)濟的技術問題。本發(fā)明的目的是提供一種電機防反轉裝置及電機,提高可靠性與經(jīng)濟性。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術方案:
3、一種電機防反轉裝置,包括電機外殼,所述電機外殼內轉動連接有轉軸,所述電機外殼一側固定設置有圓盤型的增設外殼,所述轉軸朝向增設外殼一端固定設置有棱柱形的控制軸,所述控制軸遠離轉軸的一端固定設置有輸出軸,所述輸出軸轉動貫穿增設外殼的中心處,所述控制軸外安裝有安裝環(huán),所述安裝環(huán)外壁環(huán)形均勻開設有滑動槽,所述滑動槽內滑動連接有滑動塊,所述滑動塊與滑動槽之間設置有多個施力彈簧,所述滑動塊遠離施力彈簧的一端設置有抵接塊,所述抵接塊一側設為豎向平面且另一側設為斜向弧面;所述增設外殼內壁固定安裝有限位環(huán),所述限位環(huán)內壁環(huán)形均勻開設有限位槽,所述限位槽的形狀與抵接塊頂部的形狀相適配,所述限位槽兩側分別設為豎向平面與斜向弧面;在所述施力彈簧的作用下,所述抵接塊頂部貼合限位環(huán)內壁;
4、當所述轉軸正轉時,所述抵接塊的斜向弧面與限位槽的斜向弧面滑動貼合,帶動所述抵接塊朝向滑動槽方向移動,所述施力彈簧收縮,所述轉軸正常正轉;當所述轉軸反轉時,所述抵接塊在施力彈簧作用下,所述抵接塊的豎向平面與限位槽的豎向平面碰撞貼合,完成限位,所述轉軸停止反轉。
5、通過采用上述方案,首先,該電機防反轉裝置包括電機外殼,電機外殼內轉動連接有轉軸。在電機外殼的一側,固定設置有一個圓盤型的增設外殼。轉軸朝向增設外殼的一端固定連接有一個棱柱形的控制軸,控制軸的遠端則固定設置有輸出軸,該輸出軸貫穿增設外殼的中心處,使得電機能夠通過控制軸和輸出軸與外部設備連接。在控制軸的外側,安裝有一個安裝環(huán)。安裝環(huán)的外壁上環(huán)形均勻地開設有多條滑動槽,滑動槽內滑動連接有滑動塊。這些滑動塊與滑動槽之間設置有多個施力彈簧,施力彈簧為滑動塊提供了一個向外的推力,使得在不受外力作用時,滑動塊能夠保持在滑動槽的外部位置。滑動塊遠離施力彈簧的一端設置有抵接塊,抵接塊的一側設計為豎向平面,而另一側則設計為斜向弧面。這種設計使得抵接塊在受到不同方向的力時,能夠有不同的反應。在增設外殼的內壁上,固定安裝有一個限位環(huán)。限位環(huán)的內壁上環(huán)形均勻地開設有限位槽,這些限位槽的形狀與抵接塊頂部的形狀相適配,即限位槽的一側為豎向平面,而另一側為斜向弧面。在電機正常運行,即轉軸正轉時,抵接塊的斜向弧面會與限位槽的斜向弧面滑動貼合。由于抵接塊受到施力彈簧的推力作用,它會朝向滑動槽的方向移動,同時施力彈簧會收縮。這種狀態(tài)下,轉軸能夠正常地進行正轉。然而,當電機試圖反轉,即轉軸發(fā)生反轉時,抵接塊在施力彈簧的作用下會嘗試進入限位槽。由于此時抵接塊的豎向平面會與限位槽的豎向平面相碰撞并貼合,從而形成了機械上的限位,阻止了轉軸的繼續(xù)反轉。這種機械式的限制確保了電機能夠穩(wěn)定地保持在單向旋轉狀態(tài),提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性??偟膩碚f,本發(fā)明通過機械式的限制裝置,利用抵接塊與限位槽之間的相互作用,實現(xiàn)對電機旋轉方向的精確控制。
6、優(yōu)選的,所述安裝環(huán)的材質為不銹鋼,所述滑動塊與抵接塊的材質為不銹鋼,所述抵接塊的斜向弧面與限位槽的斜向弧面上均噴涂有耐磨涂層。
7、優(yōu)選的,所述轉軸兩端與電機外殼兩端通過第一環(huán)形軸承轉動連接,所述輸出軸外壁通過第二環(huán)形軸承與增設外殼轉動連接。
8、優(yōu)選的,所述限位槽數(shù)量與抵接塊數(shù)量相同。
9、優(yōu)選的,所述控制軸的剖面為六邊形。
10、優(yōu)選的,所述增設外殼包括頂蓋與固定環(huán),所述固定環(huán)與電機外殼固定連接,所述頂蓋上開設有轉動孔,所述轉動孔內壁與輸出軸外壁滑動貼合,所述頂蓋通過多個螺栓與電機外殼可拆卸連接。
11、優(yōu)選的,所述固定環(huán)內壁環(huán)形均勻設置有多個限位塊,所述限位環(huán)外壁設置有卡接槽,所述限位塊卡入卡接槽。
12、一種電機,所述電機上安裝有上述的電機防反轉裝置。
13、本發(fā)明具有以下有益效果:
14、一、提高系統(tǒng)可靠性:本發(fā)明通過機械結構(抵接塊與限位槽)直接限制電機的旋轉方向,無需依賴電子控制系統(tǒng)或傳感器,因此不受外界環(huán)境因素(如溫度、磁場干擾)的影響,確保電機在需要時能夠穩(wěn)定地保持單向旋轉:當電機嘗試反轉時,抵接塊會立即與限位槽的豎向平面碰撞貼合,實現(xiàn)即時停止:這種即時的機械干預能夠迅速有效地防止電機反轉,減少因反轉可能導致的系統(tǒng)失效或設備損壞的風險:與電子控制方案相比,本發(fā)明不受電機慣性或外部干預的影響:即使在電機因慣性繼續(xù)旋轉的情況下,機械限制裝置也能立即阻止其反轉,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行:
15、二、降低制造成本和維護難度:本發(fā)明采用簡單的機械結構來實現(xiàn)電機的單向旋轉控制,無需復雜的電子控制系統(tǒng)和傳感器,降低了制造成本:由于機械結構的可靠性和穩(wěn)定性較高,本發(fā)明能夠降低因電機反轉導致的系統(tǒng)故障和設備損壞的風險,從而減少維修和更換部件的成本:機械結構相對簡單,易于檢查和維護,降低了維護難度和成本:
16、三、廣泛適用性:本發(fā)明適用于各種需要單向旋轉控制的電機,包括精密制造、醫(yī)療設備、航空航天等領域,具有廣泛的市場應用前景:通過調整抵接塊和限位槽的形狀和尺寸,可以適應不同型號和規(guī)格的電機,實現(xiàn)靈活的配置和應用:
17、四、綜上所述,本發(fā)明通過機械式限制實現(xiàn)了對電機旋轉方向的精確控制,提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性,降低了制造成本和維護難度,具有廣泛的應用前景和顯著的經(jīng)濟效益。