电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器的制作方法

本技术涉及机电，特别涉及电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器。

背景技术：

1、随着新能源汽车快速发展和普及，新能源电机主轴承的电腐蚀问题日益凸显。由于电机磁路的不平衡和不对称以及现代pwm变频供电的电压源逆变器无法产生完全对称的三相波形，从而在转子上产生轴电流，引起共模电压。电机主轴承中各滚动体与滚道间的绝缘润滑油膜极薄，当共模电压超过润滑油膜承受的极限，就会击穿润滑油膜而构成回路。主轴承中各滚动体和滚道之间为点、线接触，其接触面很小，故产生很大的电流密度，且频繁放电，产生局部高温，使得主轴承接触区发生局部烧熔，从而造成电腐蚀失效。当前解决该问题的主流技术主要分为绝缘和导流。

2、绝缘措施主要是对主轴承的装配表面进行绝缘处理或者采用陶瓷绝缘轴承，但成本高，而且轴承装配表面的绝缘处理在安装轴承时容易被破坏。而且仅对电机主轴承进行绝缘处理，会使得共模电荷向低电阻的电机外部连接轴分流，从而使得支承外部连接轴的轴承产生电腐蚀失效。因此，绝缘处理需要对所有的支承轴承开展，这进一步增加了成本。

3、导流方法普遍使用的是安装导电装置(例如导电刷、导电环等)，将转子上的共模电荷分流到接地的机壳，但是这类装置目前主要是直接接触式，在高速下易磨损而失效，难以满足当前新能源汽车的高速电机要求。特斯拉公司公布了一种在电动机转轴上采用放电滚动轴承进行转子放电的方法，详见专利申请cn109314445a，该方法中的放电滚动轴承需要比电机主轴承更小的结构和电阻，使得电流通过放电滚动轴承传导到壳体。但由于放电轴承中钢球与滚道通过导电润滑脂建立的是点接触式的导电链，不仅接触面小，且接触链接时间短，容易发生电腐蚀失效造成接触导电不稳定。

技术实现思路

1、针对现有的技术缺陷，本实用新型在发明专利cn116169835 a的思想启发下，提供了几种电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器。核心原理是低速下采用更可靠的面接触式导电，高速下则采用导电润滑脂形成的流体动压油膜进行导电，降低两金属接触面的摩擦磨损。

2、为实现上述目的，所述导电器由多叶蓄脂轴承、椭圆盘、导电润滑脂和密封盖组成。椭圆盘固定安装在电机转子上，多叶蓄脂轴承在圆周的正反转方向上成多油叶结构，椭圆盘的长轴与多叶蓄脂轴承为过盈配合。

3、成组的弹簧片结构或设计在椭圆盘长轴两端、或设计在多叶蓄脂轴承上，使得它们可在径向提供所需的弹性变形并与对偶件形成滑动油楔的间隙。成组的弹簧片结构可以在椭圆盘长轴两端或多叶蓄脂轴承上开卸荷槽直接成形，即成组的弹簧片结构与椭圆盘或多叶蓄脂轴承为一体；也可以将弹簧片固定在椭圆盘长轴两端或多叶蓄脂轴承上。为避免应力集中，卸荷槽式弹簧片结构的两端采用圆弧过渡加厚。

4、在电机启、停阶段的低速运转时，利用椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承间的弹性滑动面接触导电；在电机高速运转时，则利用导电润滑脂在椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承的楔形空间形成的滑动润滑脂膜导电。实现低速弹滑高速脂膜导电，将电机转子产生的共模电荷短路到接地的壳体上，避免支承电机转子的滚动轴承滚动体与滚道间因频繁接触放电而产生电腐蚀的早期失效。

5、导电润滑脂在电机高速和低速、正向与反向运转中均能填充满椭圆盘外圆与多叶蓄脂轴承之间的径向间隙空间，并建立面接触式的导电链，从而具有稳定的导电性能。密封盖被压入多叶蓄脂轴承上对导电润滑脂进行密封，防止导电润滑脂在高速下被挤出，同时椭圆盘两侧与密封盖之间的间隙需要足够小。

6、椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承在圆周方向上为间歇接触，可以减小因滑动接触而产生的热量；当多叶蓄脂轴承的油叶数趋向无穷时就变为圆轴承，此种情况下，椭圆盘的长轴两端始终与多叶蓄脂轴承接触，导电性能最佳。

7、本实用新型的导电器在低速采用面接触导电，高速采用流体动压润滑脂膜导电，能够实现在全速段(低速、中速、高速)和正反转时均能有效动态导电，且其电导率远高于转子支承滚动轴承的滚动接触电导率，可实现对高速电机转子的主轴承进行放电保护。

技术特征：

1.电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器，其特征在于，所述导电器由多叶蓄脂轴承、椭圆盘、导电润滑脂和密封盖组成；椭圆盘固定安装在电机转子上，多叶蓄脂轴承内圆在圆周正反转方向上成多油叶结构，椭圆盘的长轴与多叶蓄脂轴承内圆为过盈配合。

2.如权利要求1所述的电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器，其特征在于，成组的弹簧片结构或设计在椭圆盘长轴两端、或设计在多叶蓄脂轴承上，使得它们可在径向提供所需的弹性变形并与对偶件形成滑动油楔的间隙；成组的弹簧片结构可以在椭圆盘长轴两端或多叶蓄脂轴承上开卸荷槽直接成形，即成组的弹簧片结构与椭圆盘或多叶蓄脂轴承为一体，或将弹簧片固定在椭圆盘长轴两端或多叶蓄脂轴承上；为避免应力集中，卸荷槽式弹簧片结构的两端采用圆弧过渡加厚。

3.如权利要求1或2所述的电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器，其特征在于，在电机启、停阶段的低速运转时，利用椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承间的弹性滑动面接触导电；在电机高速运转时，则利用导电润滑脂在椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承的楔形空间形成的滑动润滑脂膜导电，实现低速弹滑高速脂膜导电，将电机转子产生的共模电荷短路到接地的壳体上，避免支承电机转子的滚动轴承滚动体与滚道间因频繁接触放电而产生电腐蚀的早期失效。

4.如权利要求1或2或3所述的电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器，其特征在于，所述的导电润滑脂在电机高速和低速、正向与反向运转中均能填充满椭圆盘外圆与多叶蓄脂轴承之间的径向间隙空间，并建立面接触式的导电链，从而具有稳定的导电性能；密封盖被压入多叶蓄脂轴承上在轴向方向上对导电润滑脂脂进行密封，防止导电润滑脂在高速下被挤出，同时椭圆盘两侧与密封盖之间的间隙需要足够小。

5.如权利要求1或2或3所述的电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器，其特征在于，椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承在圆周方向上为间歇接触，可以减小因滑动接触而产生的热量；当多叶蓄脂轴承的油叶数量趋向无穷时就变为圆轴承，此种情况下，椭圆盘的长轴两端始终与多叶蓄脂轴承接触，导电性能最佳。

技术总结本技术公开了几种电机转子用脂润滑式低速弹滑高速脂膜导电器。此类导电器由椭圆盘、多叶蓄脂轴承、导电润滑脂和密封盖组成。成组的弹簧片结构或设计在椭圆盘长轴两端、或设计在多叶蓄脂轴承上，使得它们可在径向提供所需的弹性变形并与对偶件形成滑动油楔的间隙。在电机启、停阶段的低速运转时，利用椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承间的弹性滑动接触导电；在电机高速运转时，则利用导电润滑脂在椭圆盘长轴两端与多叶蓄脂轴承的楔形空间形成的滑动润滑脂膜导电。实现低速弹滑高速脂膜导电，将高速电机转子产生的共模电荷短路到接地的壳体上，避免支承电机转子的滚动轴承滚动体与滚道间因频繁接触放电而产生电腐蚀的早期失效。技术研发人员：邱良伟,陈晓阳,沈雪瑾受保护的技术使用者：上海进顺机电技术有限公司技术研发日：20240105技术公布日：2024/9/17