CN106300830A - 一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，包括骨架、轴向定位板、径向定位环和切向定位环，轴向定位板与骨架之间设置有第一定位件，轴向定位板上设置有第一外止口、第一内止口和第一定位孔，径向定位环上设置有第二定位孔、第二内止口和与第一外止口相配合的第二外止口，径向定位环上设置有多个螺纹孔，切向定位环上设置有多个槽口和U形定位孔，切向定位环的外圆周与第二内止口相配合，第一内止口和切向定位环的内圆周以及骨架的外圆周相配合，第一定位孔、第二定位孔和U形定位孔内设置有第二定位件；本发明具有定位精确、操作方便、安装效率高、可重复多次使用的特点，特别适合在高性能、批量化、表贴式磁体的永磁电机生产制造中运用。

Description

一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装

技术领域

本发明属于永磁电机制造技术领域，具体涉及一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，特别适用于批量化大规模生产的表贴式永磁电机。

背景技术

随着永磁材料性能的提升和价格的下降，永磁电机逐步进入工业和民用电机领域。相对于传统电励磁电机，永磁电机具有结构紧凑、体积小、重量轻、结构简单可靠、效率高等优点，永磁电机的品种和应用领域不断扩大。

永磁电机按照永磁体安置方式的不同，可以分为表贴式和内置式等多种方式。表贴式相对于内置式具有加工工艺简单、漏磁小等优点，目前在市场上应用非常广泛。由于存在比较大的磁场，表贴式磁钢的安装固定比较麻烦，一是电磁力较大，二是磁钢的定位精度不易保证。

目前对于表贴式永磁体的安装，一是采用简单的工装来进行定位安装，但是这种简易工装容易导致安装不准确，累计误差比较大，最终可能影响电机的性能；二是在粘贴磁钢的外表面加工出磁钢的定位槽，这种方式虽然解决了安装精度的问题，但加工工艺复杂，大大增加了电机的加工成本，降低了效率。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，本发明从永磁体的安装入手，优化永磁体的安装方式，提供一种定位精度高、结构简单、生产效率高的永磁体安装工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，包括两端开口的圆筒状骨架，所述的骨架的外圆周上依次设置有同轴的轴向定位板、径向定位环和切向定位环，所述的轴向定位板与骨架之间设置有第一定位件，所述的轴向定位板上设置有第一外止口、第一内止口和第一定位孔，所述的径向定位环上设置有第二定位孔、第二内止口和与第一外止口相配合的第二外止口，所述的径向定位环的外圆周上按规律设置有多个螺纹孔，所述的螺纹孔内设置有紧固螺栓，所述的切向定位环的内圆周上按规律设置有多个槽口，所述的切向定位环的外圆周上按规律设置有多个U形定位孔，所述的切向定位环的外圆周与第二内止口相配合，所述的第一内止口和切向定位环的内圆周以及骨架的外圆周相配合，所述的第一定位孔、第二定位孔和U形定位孔内设置有第二定位件。

所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其第一定位件为螺栓、销钉或弹簧压杆，所述的第二定位件为螺栓、弹簧压杆或定位销。

所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其骨架内还按规律设置有多根加强筋。

所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其U形定位孔为五个。

所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其骨架为普通碳钢骨架、硅钢骨架或其它的导磁材料骨架。

所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其径向定位环和切向定位环为不锈钢件、铝件、塑料件、复合材料件或导磁材料件。

本发明的有益效果是：具有定位精确、操作方便、安装效率高、可重复多次使用的特点，既能够保证磁钢的定位精度，又能够简化加工工艺，提高生产效率，适用于磁钢定位精度要求高（电机性能好）、批量化大规模生产的表贴式永磁电机，特别适合在高性能、批量化、表贴式磁体的永磁电机生产制造中运用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是表贴式永磁电机的方案图；

图3是本发明的安装骨架图；

图4是本发明的轴向定位板图；

图5是本发明的径向定位环图；

图6是本发明的切向定位环图；

图7是本发明的第一圈定位工装安装图；

图8是本发明的第一圈N极安装图；

图9是本发明的第一圈S极安装图；

图10是本发明的第二圈定位工装安装图。

各附图标记为：1—骨架，2—轴向定位板，21—第一外止口，22—第一内止口，23—第一定位孔，3—径向定位环，31—第二定位孔，32—螺纹孔，33—第二外止口，34—第二内止口，4—切向定位环，41—U形定位孔，5—定位销，6—永磁体N极，7—紧固螺栓，8—永磁体S极，9—极间垫块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参照图1所示，是本永磁体安装工装总图，包括两端开口的圆筒状骨架1，所述的骨架1为普通碳钢骨架、硅钢骨架或其它的导磁材料骨架，所述的骨架1内还按规律设置有多根加强筋，骨架1的外圆周上依次设置有同轴的轴向定位板2、径向定位环3和切向定位环4，所述的轴向定位板2与骨架1之间设置有第一定位件，其中第一定位件为螺栓、销钉或弹簧压杆，所述的轴向定位板2上设置有第一外止口21、第一内止口22和第一定位孔23，所述的径向定位环3上设置有第二定位孔31、第二内止口34和与第一外止口21相配合的第二外止口33，所述的径向定位环3的外圆周上按规律设置有多个螺纹孔32，所述的螺纹孔内设置有紧固螺栓7，所述的切向定位环4的内圆周上按规律设置有多个槽口，所述的切向定位环4的外圆周上按规律设置有多个U形定位孔41，作为一种具体的实施例，所述的U形定位孔41为五个，所述的切向定位环4的外圆周与第二内止口34相配合，所述的第一内止口22和切向定位环4的内圆周以及骨架1的外圆周相配合，所述的第一定位孔23、第二定位孔31和U形定位孔41内设置有第二定位件，所述的第二定位件为螺栓、弹簧压杆或定位销5，所述的径向定位环3和切向定位环4为不锈钢件、铝件、塑料件、复合材料件或导磁材料件。

如图2所示，电磁方案设计该电机转子为表贴式永磁电机，永磁体在轴向分为多段，永磁体采用斜极，即每一段在圆周之间偏移一定的角度。所述的切向定位环4的外圆周上按规律设置有多个U形定位孔41，贴永磁体时，使不同的U形定位孔41与第一定位孔23和第二定位孔31相对应，以得到偏移一定角度的不同段永磁体。

如图3所示，通过机加工将骨架1表面加工成圆形，即永磁体粘贴在本骨架1表面。

如图4所示，该轴向定位板2的第一内止口22与骨架1的外圆周相配合，第一外止口21与径向定位环3上的第二外止口33相配合，保证径向定位环3与骨架1的同轴度。

如图5所示，径向定位环3图的第二外止口33与轴向定位板2的第一外止口21或另一个径向定位环3相配合，第二内止口34与切向定位环4相配合，保证其与骨架1的同轴度，螺纹32内安装紧固螺栓7。

如图6所示，切向定位环4通过U形定位孔41与径向定位环3及轴向定位板2进行圆周方向定位。切向定位环4上根据永磁体（磁钢）的轴向分段数和圆周方向的偏移角度开有5个U形定位孔41。

使用时，如图7所示，第一圈定位工装的安装，通过螺栓将轴向定位板2安装在骨架1上，再将径向定位环3和切向定位环4安装在轴向定位板2上。径向定位环3与切向定位环4圆周方向通过定位销5圆周方向定位。第一圈磁钢安装时，通过切向定位环4上的第一个U形定位孔41圆周方向定位。

第一圈定位工装安装完成后，如图8所示，开始第一圈永磁体N极的安装。将永磁体N极6沿骨架1表面轴向插入切向定位环4的槽口中，安装到位后，通过紧固螺栓7固定，依次完成第一圈永磁体N极的安装。

第一圈永磁体N极安装完成后，如图9所示，开始第一圈永磁体S极的安装。永磁体N极6安装完毕后，取出切向定位环4。根据永磁体N极6形成的缺口，依次沿骨架1表面轴向插入永磁体S极8和极间撑块9，安装到位后，通过紧固螺栓7固定，依次完成第一圈永磁体S极的安装。

如图10所示，在第一圈永磁体N极和永磁体S极安装完毕后，采用图7的方法，依次完成第二圈径向定位环3和切向定位环4的安装，本次安装时，切向定位环4采用第二个U形定位孔41定位。然后再按照图8和图9的顺序依次完成第二圈永磁体的安装。

再按照上述方法，依次完成后续几圈永磁体的安装。

本发明的原理是：首先将轴向定位板2、径向定位环3、切向定位环4与转子骨架1固定，并保证轴向定位板2与转子骨架1轴向的垂直度，同时保证切向定位环4及径向定位环3与转子骨架1的同轴度。通过切向定位环4上的槽口对永磁体进行切向定位；通过轴向定位板2对永磁体进行轴向定位；通过径向定位环3对永磁体径向定位，完成永磁体的安装固化。如果永磁体采用轴向分段并有一定的斜度的多段安装，在完成第一圈后，依次调整后续定位环的斜度完成后续永磁体安装。

实施例2

与实施例1不同的是：所述的骨架1不采用钢板，而是采用硅钢片叠压。

实施例3

与实施例1不同的是：永磁体沿轴向不分段，受限于加工工艺，目前常见的永磁体长度很难超过60mm，若是需要长度超过60mm的永磁体多是采用轴向分段的方式，若是长度小于60mm则采用轴向不分段的方式。

实施例4

与实施例1不同的是：永磁体沿轴向分段，但沿圆周方向不偏移角度，目的是为了消除齿谐波，控制电机的电气性能，以满足不同的电磁方案要求。

实施例5

与实施例1不同的是：永磁体沿轴向分段，沿圆周方向“人”字形斜极，即先朝向一个方向倾斜，到之间的时候再朝相反的方向倾斜，从而形成一个人字的形状。

实施例6

与实施例1不同的是：只采用轴向定位板2、径向定位环3和切向定位环4中的一个或两个部件作为工装；轴向分段或不分段，主要用于对安装精度要求不高的场合，这样只需要轴向安装即可实现，只是在安装第一圈的时候才需要用到工装。

实施例7

与实施例1不同的是：在本工装思路的基础上，增加轴向压装永磁体的工装，这种方式也是基于精度方面的考虑，以及满足某些装配习惯的考虑。

本发明具有定位精确、操作方便、安装效率高、可重复多次使用的特点，特别适合在高性能、批量化、表贴式磁体的永磁电机生产制造中运用。

本发明保护范围不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于：包括两端开口的圆筒状骨架（1），所述的骨架（1）的外圆周上依次设置有同轴的轴向定位板（2）、径向定位环（3）和切向定位环（4），所述的轴向定位板（2）与骨架（1）之间设置有第一定位件，所述的轴向定位板（2）上设置有第一外止口（21）、第一内止口（22）和第一定位孔（23），所述的径向定位环（3）上设置有第二定位孔（31）、第二内止口（34）和与第一外止口（21）相配合的第二外止口（33），所述的径向定位环（3）的外圆周上按规律设置有多个螺纹孔（32），所述的螺纹孔内设置有紧固螺栓（7），所述的切向定位环（4）的内圆周上按规律设置有多个槽口，所述的切向定位环（4）的外圆周上按规律设置有多个U形定位孔（41），所述的切向定位环（4）的外圆周与第二内止口（34）相配合，所述的第一内止口（22）和切向定位环（4）的内圆周以及骨架（1）的外圆周相配合，所述的第一定位孔（23）、第二定位孔（31）和U形定位孔（41）内设置有第二定位件。

2.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于，所述的第一定位件为螺栓、销钉或弹簧压杆，所述的第二定位件为螺栓、弹簧压杆或定位销（5）。

3.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于，所述的骨架（1）内还按规律设置有多根加强筋。

4.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于，所述的U形定位孔（41）为五个。

5.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于，所述的骨架（1）为普通碳钢骨架、硅钢骨架或其它的导磁材料骨架。

6.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁电机的永磁体定位工装，其特征在于，所述的径向定位环（3）和切向定位环（4）为不锈钢件、铝件、塑料件、复合材料件或导磁材料件。