CN103475125B - 无刷直流潜水电机转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无刷直流潜水电机转子结构，包括非导磁转子轴和转子及磁瓦，转子外圆周面上有楔条槽，嵌装有非导磁楔条，磁瓦在转子外圆周面上敷设，相邻磁瓦磁极性相反，由非导磁楔条将相邻磁瓦隔开，非导磁楔条凸出高度不超过磁瓦厚度，还有一对套接在转子两端单端封闭的非导磁转子外套，将转子端部连同磁瓦和非导磁楔条一起全部包嵌，转子端面抵达非导磁转子外套封闭端面，且两端非导磁转子外套的入口端相抵，转子为矽钢片叠片，两端装非导磁端板，由导磁铆钉轴向贯穿转子叠片将两端非导磁端板固定，非导磁转子外套的外圆周面有纵向延伸圆周均布的凹槽，其内壁相应位置均匀凸起；本发明结构简单、工艺简单效率高、精度保证成本低，防止磁瓦脱落和防锈。

Description

无刷直流潜水电机转子结构

技术领域

本发明涉及到一种无刷直流潜水电机转子结构。

背景技术

现有技术中，无刷直流潜水电机转子结构主要包括非导磁转子轴和转子以及安装在转子中的磁瓦，由于潜水电机工作环境所致，对磁瓦有防脱落、防锈要求，通常的做法是，在转子的外圆周上开设有均布的磁瓦嵌槽，该磁瓦嵌槽有的开设成燕尾槽形状，将磁瓦嵌入槽中可以防止磁瓦脱落，为了更好防止磁瓦脱落和防锈，在磁瓦安装到转子上后，再在转子外圆周表面套装一层非导磁套管，连同磁瓦一起包裹，然后在转子两端封装树脂，将磁瓦密封。虽然此结构能够起到防止磁瓦脱落和防锈作用，但存在诸多缺点，首先是，转子加工精度问题，由于潜水电机尤其是井用潜水电机转子细长，为防止转子与定子内腔接触摩擦，以及保证转子动平衡符合要求，转子表面跳动和同心度要求较高，而上述结构的转子外圆周表面存在宽阔的槽口，其转子表面和磁瓦嵌槽的槽底加工困难，因为当细长转子叠片厚度较大时或者采用单片叠装时，容易在槽口和转子表面产生叠片错位误差，圆周跳动和同心度也产生误差，需要加工修正，成本增加，如果不加工，磁瓦插入时可能出现松紧不一，甚至安装困难或容易使磁瓦在转子运转发热时裂开，同时当安装磁瓦后，由于磁瓦具有实际厚度误差，还有非导磁套管加上去后的误差，使到成品转子表面跳动和同心度产生更大的误差，转子更容易产生不平衡震动，为克服该缺点，在加上非导磁套管后还要进行表面加工，使到非导磁套管需要取多些壁厚作为加工余量，浪费材料。其次是，非导磁套管包裹转子的工艺复杂，需要薄壁有缝管或者无缝管，转子细长时套进长度大，难度较高，同时两端封装树脂耗时长，不但影响生产效率，而且使转子制作成本较高，不利于产品的竞争；再次是，为了磁瓦不在嵌槽中松动，磁瓦外形尺寸精度要求较高，使磁瓦制作成本偏高，也不利于产品的竞争。因此行业中对潜水电机永磁转子的结构研究是在不断进行中，反映的技术问题是属于行业中不易解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、生产工艺简单效率高、精度保证、成本低，更好防止磁瓦脱落和防锈的无刷直流潜水电机转子结构。

为了解决上述技术问题，本发明无刷直流潜水电机转子结构的技术方案是：包括非导磁转子轴和转子以及安装在转子中的磁瓦，其特点是：所述的转子外圆周表面上均布有轴向贯穿转子两端的楔条槽，该楔条槽上嵌装有均匀凸出转子外圆周表面的非导磁楔条，所述磁瓦在转子外圆周表面上圆周均匀敷设，相邻磁瓦磁极性相反，并由非导磁楔条将相邻磁瓦隔开，所述非导磁楔条凸出转子外圆周表面的高度不超过磁瓦的厚度，还包括一对分别套接在转子两端的单端封闭圆筒状的非导磁转子外套，所述非导磁转子外套封闭端面有一个中心轴孔，通过非导磁转子轴将转子端部连同磁瓦和非导磁楔条一起全部包嵌，并使转子两端面分别抵达非导磁转子外套封闭端面，且两端非导磁转子外套的入口端相抵，所述的转子为矽钢片叠片而成，其两端安装有非导磁端板，并且由对称均布的导磁铆钉轴向贯穿转子叠片将两端非导磁端板固定，在所述非导磁转子外套的外圆周表面还设置有纵向延伸圆周均布的凹槽，并让非导磁转子外套的内壁相应位置均匀凸起。

作为本发明的优选技术方案之一是：在所述非导磁转子外套的端面还设置有充磁定位孔。

对本发明的优选技术方案之一进一步优选是：所述的转子两端设置有与充磁定位孔对应的定位孔。

作为本发明的优选技术方案之二是：所述的非导磁端板直径与转子直径相等，所述非导磁转子外套封闭端面外圆周上有一圈止口，该止口的轴向深度与非导磁端板的厚度相等，该止口的径向高度与磁瓦的厚度相等。

作为本发明的优选技术方案之三是：在所述的非导磁端板的侧面设置有充磁定位用的端板定位孔。

本发明的有益效果是：由于本发明的转子表面只是开设比较窄小的楔条槽，转子圆周表面加工容易，精度容易保证，同时磁瓦是敷设在加工后的转子表面上由嵌在楔条槽的非导磁楔条隔开，安装容易，能够大大减少转子圆周跳动，保证动平衡精度，且相邻磁瓦之间的非导磁楔条可以补偿磁瓦的宽度误差，使磁瓦尺寸精度要求降低，减少磁瓦成本，此外，非导磁转子外套结构简单，可以冲压拉伸成型，加工成本较低，套装在转子两端将磁瓦封闭，不需要封装树脂也能更好防止磁瓦脱落和防锈，不需要再次表面加工都可以保证转子跳动要求，并提高了生产效率，所以本发明具有结构简单、生产工艺简单效率高、精度保证、成本低，更好防止磁瓦脱落和防锈的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的无刷直流潜水电机转子结构作更详细的说明。

图1是本发明无刷直流潜水电机转子结构的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图1的纵向剖视图。

图5是图4转子部分纵向剖视图。

图6是图4的A-A向剖视图。

图7是图6的B-B向剖视图。

图8是本发明无刷直流潜水电机转子结构中转子的主视图。

图9是图8的左视图。

图10是图9的C-C向剖视图。

图11是本发明无刷直流潜水电机转子结构中非导磁转子外套的主视图。

图12是图11的D-D向剖视图。

图13是图11的K局部放大视图。

图14是本发明无刷直流潜水电机转子结构另一种结构形式的主视图。

图15是图14的俯视图。

图16是图14的仰视图。

图17是图14的纵向剖视图。

图18是图17转子部分显示到导磁铆钉的纵向剖视图。

图19是图17的E-E向剖视图。

图20是图19的F-F向剖视图。

图21是本发明无刷直流潜水电机转子结构另一种结构形式的转子主视图。

图22是图21的G-G向剖视图。

图23是本发明无刷直流潜水电机转子结构另一种结构形式的非导磁转子外套主视图。

图24是图23的H-H向剖视图。

具体实施方式

由图1～24所示，本发明无刷直流潜水电机转子结构的实施方式是：包括非导磁转子轴1和转子2以及安装在转子中的磁瓦3，所述的转子2外圆周表面上均布有轴向贯穿转子两端的楔条槽4，该楔条槽4上嵌装有均匀凸出转子外圆周表面的非导磁楔条5，所述磁瓦3在转子2外圆周表面上圆周均匀敷设，相邻磁瓦3磁极性相反，并由非导磁楔条5将相邻磁瓦隔开，所述非导磁楔条5凸出转子外圆周表面的高度不超过磁瓦3的厚度，还包括一对分别套接在转子两端的单端封闭圆筒状的非导磁转子外套6，所述非导磁转子外套6封闭端面有一个中心轴孔7，通过非导磁转子轴1将转子2端部连同磁瓦3和非导磁楔条5一起全部包嵌，并使转子2两端面分别抵达非导磁转子外套6封闭端面，且两端非导磁转子外套6的入口端相抵，所述的转子2为矽钢片叠片而成，其两端安装有非导磁端板11，并且由对称均布的导磁铆钉12轴向贯穿转子叠片将两端非导磁端板11固定，在所述非导磁转子外套6的外圆周表面还设置有纵向延伸圆周均布的凹槽8，并让非导磁转子外套6的内壁相应位置均匀凸起。本实施例中，转子2是导磁转子，可以采用矽钢片叠片，楔条槽4可以冲切成型，转子2外圆周表面可以加工去除跳动误差，磁瓦3可以采用表面已电镀的钕铁硼磁材，磁瓦弧形面最好采用同心圆弧面形状设计，敷设于转子表面更加贴合，同时敷设在转子上后，磁瓦外表面能够形成完整圆柱面，容易保证圆周跳动最少，非导磁楔条5可以采用电机行业常用的槽楔材料裁制，非导磁转子外套6可以冲压拉伸成型，加工成本较低，其内腔直径与安装磁瓦后转子直径采用轻度过盈配合，容易安装又能防止松脱开；另外本结构最适合2～8极转子，本实施例中显示的是4极转子，本结构也适合细长转子和磁瓦斜分布，对于细长转子结构，磁瓦敷设可以采用多块磁瓦轴向拼接。对于磁瓦斜分布结构，只要将楔条槽4加工成斜槽，磁瓦轴向拼接径向错位排布就可以实现；由图17～22所示，本实施例中转子结构，尤其适合低成本单冲片转子小批量生产或产品试验及样机制作，减少模具投入，导磁铆钉12目的是将叠片转子叠置紧密，非导磁端板11是加强导磁铆钉12铆固强度，同时非导磁端板11的直径可以与磁瓦3装配在转子2上后的转子直径相等，在轴向上可以限制磁瓦3和非导磁楔条5松动跑出，但使转子加工比较麻烦；由图1和11～14和23～24所示，本实施例中，凹槽8可以预先冲压成型，该凹槽8引起非导磁转子外套6的内壁相应位置均匀凸起，在套入转子时，能够补偿各个磁瓦3厚度的误差，同时使非导磁转子外套6更好固定在转子2上。

由图14～24所示，作为本发明的优选实施方式是：所述的非导磁端板11直径与转子直径相等，所述非导磁转子外套6封闭端面外圆周上有一圈止口13，该止口13的轴向深度与非导磁端板11的厚度相等，该止口13的径向高度与磁瓦3的厚度相等。本实施例中结构，能够简化上述优选转子加工工艺，进一步提高生产效率，以改变非导磁转子外套6的封闭端面形状来实现限制磁瓦3和非导磁楔条5松动跑出。

由图2～3和11以及图15～16和23所示，对本发明上述实施方式进一步优选是：在所述非导磁转子外套6的端面还设置有充磁定位孔9。本实施例中，是为了能够固定转子充磁极性方位，方便准确充磁，因为磁瓦安装在转子上后才进行充磁，能够方便磁瓦安装，提高生产效率，而转子充磁采用立式充磁。如果磁瓦带磁安装会影响生产效率，还容易出现安全事故。

由图17和21～22所示，对本发明上述实施方式进一步优选是：在所述的非导磁端板11的侧面设置有充磁定位用的端板定位孔14。本实施例中，是配合非导磁转子外套6的充磁定位孔9，加深充磁定位孔，使定位更加清晰准确。

由图9～10所示，对本发明上述实施方式进一步优选是：所述的转子2两端设置有与充磁定位孔9对应的定位孔10。本实施例中，是为了加深充磁定位孔，使定位更加清晰准确。

由于本发明的转子2表面只是开设比较窄小的楔条槽4，转子圆周表面加工容易，精度容易保证，同时磁瓦3是敷设在加工后的转子表面上由嵌在楔条槽4的非导磁楔条5隔开，安装容易，能够大大减少转子圆周跳动，保证动平衡精度，且相邻磁瓦之间的非导磁楔条5可以补偿磁瓦的宽度误差，使磁瓦尺寸精度要求降低，减少磁瓦成本，此外，非导磁转子外套6结构简单，可以冲压拉伸成型，加工成本较低，套装在转子2两端将磁瓦3封闭，不需要封装树脂也能更好防止磁瓦脱落和防锈，不需要再次表面加工都可以保证转子跳动要求，并提高了生产效率，所以本发明具有结构简单、生产工艺简单效率高、精度保证、成本低，能更好防止磁瓦脱落和防锈的有益效果。

以上所述只是本发明优选的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制，只要是以基本相同的手段实施本发明的目的，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无刷直流潜水电机转子结构，包括非导磁转子轴(1)和转子(2)以及安装在转子中的磁瓦(3)，所述的转子(2)外圆周表面上均布有轴向贯穿转子两端的楔条槽(4)，该楔条槽(4)上嵌装有均匀凸出转子外圆周表面的非导磁楔条(5)，所述磁瓦(3)在转子(2)外圆周表面上圆周均匀敷设，相邻磁瓦(3)磁极性相反，并由非导磁楔条(5)将相邻磁瓦隔开，所述非导磁楔条(5)凸出转子外圆周表面的高度不超过磁瓦(3)的厚度，还包括一对分别套接在转子两端的单端封闭圆筒状的非导磁转子外套(6)，所述非导磁转子外套(6)封闭端面有一个中心轴孔(7)，通过非导磁转子轴(1)将转子端部连同磁瓦(3)和非导磁楔条(5)一起全部包嵌，并使转子(2)两端面分别抵达非导磁转子外套(6)封闭端面，且两端非导磁转子外套(6)的入口端相抵，所述的转子(2)为矽钢片叠片而成，其两端安装有非导磁端板(11)，并且由对称均布的导磁铆钉(12)轴向贯穿转子叠片将两端非导磁端板(11)固定，其特征在于：在所述非导磁转子外套(6)的外圆周表面还设置有纵向延伸圆周均布的凹槽(8)，并让非导磁转子外套(6)的内壁相应位置均匀凸起。

2.根据权利要求1所述的无刷直流潜水电机转子结构，其特征在于：所述的非导磁端板(11)直径与转子直径相等，所述非导磁转子外套(6)封闭端面外圆周上有一圈止口(13)，该止口(13)的轴向深度与非导磁端板(11)的厚度相等，该止口(13)的径向高度与磁瓦(3)的厚度相等。

3.根据权利要求1或2所述的无刷直流潜水电机转子结构，其特征在于：在所述非导磁转子外套(6)的端面还设置有充磁定位孔(9)。

4.根据权利要求3所述的无刷直流潜水电机转子结构，其特征在于：在所述的非导磁端板(11)的侧面设置有与充磁定位孔(9)对应的充磁定位用的端板定位孔(14)。

5.根据权利要求4所述的无刷直流潜水电机转子结构，其特征在于：所述的转子(2)两端设置有与充磁定位孔(9)对应的定位孔(10)。