[發明專利]一種無刷空心軸電機及激光雷達

在審

• 申請號: 202210359917.5
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114614614A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 孫東煒;李奎;劉洪建;錢明星;韓廷安
• 申請（專利權）人: 貴州海德威精密儀器有限公司
• 主分類號: H02K5/167
• 分類號: H02K5/167;H02K5/24;H02K5/06;H02K5/04;H02K11/22
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 高福勇

本發明提供了一種無刷空心軸電機，包括機殼及其內部的定子及轉子，所述機殼兩端分別設有端蓋，所述轉子包括兩端開口且中空的空心軸，所述定子套設于轉子的外周側，所述空心軸的兩端外側壁與機殼之間分別設有第一軸承和第二軸承；所述第一軸承的內環和外環分別與空心軸和機殼緊配合；所述第二軸承的內環與空心軸緊配合，外環的外側壁與機殼之間設有環形間隙，該環形間隙內設有彈性套，該彈性套與第二軸承及機殼間均為過盈配合。本發明解決了現有中空電機在極端低溫環境下不能正常啟動、電機運行不平穩、電流波動較大等問題。

技術領域

本發明涉及一種電機，特別是一種應用于激光雷達掃描儀的無刷空心軸電機。

背景技術

激光雷達的用途是勘測真實的世界地物信息，生成三維點云，例如建筑物的立面信息，大坐標信息，道路及管網，高壓電線網等，其儀器可裝在汽車上，艦艇上，無人機上，以勘測真實地物信息。

早期的激光雷達掃描儀中，其驅動系統在國內外均采用實心軸電機驅動，而采用實心軸電機驅動不但增加了電機中的傳動機構，還增加了電機本身的重量，增加電機的體積，且構造復雜，噪音大，制造成本高，激光雷達采集精度效果不理想。

應用于激光雷達掃描儀等特殊環境的中空電機，激光雷達對電機的要求是：重量輕(無人機要求電機的重量不大于750g)，功率小，高轉速(6千或1.2萬轉/分)，轉速波動小，電流波動不大于0.075A，工作電流2A，全跳動為0.002，同時要求在-40℃定額3A的極端情況下能正常啟動，空心軸內孔Φ28mm(為安裝多焦聚高分倍鏡頭采光用)，噪音不大于40分貝。目前能夠符合上述要求的空心電機在國內外并不存在，現有的中空電機主要存在如下缺陷：

(1)在-40℃的極端環境中電機外殼等部件會產生收縮變形，進而對轉子上的軸承產生擠壓，使其在低額定電流下不能夠正常啟動；

(2)現有中空電機的機殼、端蓋及空心軸組合體的同心度較差，電機運行不夠平穩，電流波動較大，可靠性不高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種無刷空心軸電機，解決了現有中空電機在極端低溫環境下不能正常啟動、電機運行不平穩、電流波動較大等問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無刷空心軸電機，包括機殼及其內部的定子及轉子，所述機殼兩端分別設有端蓋，所述轉子包括兩端開口且中空的空心軸，所述定子套設于轉子的外周側，所述空心軸的兩端外側壁與機殼之間分別設有第一軸承和第二軸承；所述第一軸承的內環和外環分別與空心軸和機殼緊配合；所述第二軸承的內環與空心軸緊配合，外環的外側壁與機殼之間設有環形間隙，該環形間隙內設有彈性套，該彈性套與第二軸承及機殼間均為過盈配合。

進一步地，所述機殼與端蓋采用組合加工的方式進行同軸孔加工。

進一步地，所述第一軸承和第二軸承均為薄壁軸承。

進一步地，所述彈性套為硅橡膠套，所述硅橡膠套的厚度為1mm，寬度為4mm。

進一步地，所述空心軸為不銹鋼材質，所述外殼、端蓋均為鋁合金材質。

進一步地，所述外殼及端蓋的外表面均設有防腐蝕層。

進一步地，所述第一軸承的外側端與機殼之間還設有調整墊圈。

進一步地，所述第一軸承的外側端還設有碼盤安裝座。

本專利還提供一種激光雷達，其包括如上所述的無刷空心軸電機。

本發明的積極效果：