CN106464103B - 具有定子和转子的电机以及制造被电机驱动的机器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机，其具有定子和转子，本发明也涉及一种用于制造被电机驱动的机器的方法，其中，转子具有转子轴和与转子轴抗转动地相连接的承载件，其中，定子具有定子罩壳和与定子罩壳相连接的内凸缘件，其中，在承载件和内凸缘件之间布置有夹紧套。

Description

具有定子和转子的电机以及制造被电机驱动的机器的方法

技术领域

本发明涉及一种电机，其具有定子和转子，本发明也涉及一种用于制造被电机驱动的机器的方法。

背景技术

通常已知的是，电机具有支承在定子中的转子。

发明内容

因此本发明的目标是，改进电机和为其设置的制造方法，其中，转子不是支承在定子中而是支承在被电机驱动的机器中。

根据本发明，该目标通过根据权利要求1中给出的特征的、具有定子和转子的电机实现以及通过根据权利要求10中给出的特征的、用于制造被电机驱动的机器的方法实现。

在电机中，本发明的重要特征是，电机具有定子和转子，

其中，转子具有转子轴和与转子轴抗转动地(或者称不能相对转动地)相连接的承载件，

其中，定子具有定子罩壳和与定子罩壳相连接的内凸缘件，

其中，在承载件和内凸缘件之间布置有夹紧套。

在此优点是，借助于夹紧套可固定承载件相对于内凸缘件的取向和对中，特别是即使在运输电机时也可固定。在此特别有利的是，在定子罩壳中不必设置转子轴的支承。在没有夹紧套时，转子连同承载件可在定子中自由运动。仅仅夹紧套就引起相对于内凸缘件的相对取向和对中的固定。

在有利的设计方案中，夹紧套——特别是在未激活的和/或未被操纵的状态中——可轴向移动，其中，夹紧套轴向地通过实施在承载件和/或内凸缘件处的第一台阶部轴向限制，

特别是其中，在承载件和夹紧套之间的径向距离与轴向的移动位置相关。在此优点是，夹紧套在被操纵的和/或被激活的状态中具有比在未激活和/或未被操纵的状态中更大的径向延伸尺寸。由此，在被操纵和/或激活时，可进行承载件在内凸缘件处的夹紧。在未被操纵或未激活时，夹紧套布置成可在内凸缘件和承载件之间轴向移动。移动自由度至少在轴向方向上通过止挡部限制，其中，可借助于台阶孔或呈台阶形的铣削部以简单的方式构造该止挡部。

在有利的设计方案中，夹紧套在第一轴向移动位置处可卡锁或固定、特别是可螺纹连接在内凸缘件上，其中，夹紧套与承载件间隔开。在此优点是，通过力锁合的连接实现卡锁。在此，借助于操纵和/或激活夹紧套增大夹紧套的径向宽度并且由此填充在承载件和内凸缘件之间的径向间隙，特别是其中，建立径向向内相对于内凸缘件和径向向外相对于承载件的压紧力。

在有利的设计方案中，夹紧套在第二移动位置处、特别是在与第一轴向移动位置间隔开的移动位置处贴靠在第一台阶部处，

特别是其中，夹紧套在被激活和/或被操纵的状态中力锁合地与承载件和内凸缘件相连接。在此优点是，可实现明确定义的贴靠以及由此明确定义的取向。

在有利的设计方案中，内凸缘件与制动装置和/或凸缘环相连接，

特别是其中，可电磁地操纵制动装置，

特别是其中，制动装置具有电磁体和与定子和电磁体抗转动地相连接的、但是可轴向运动地布置的电枢盘，该电枢盘被弹簧元件从电磁体处压离开并压到制动衬片承载件上，制动衬片承载件抗转动地、但是可轴向运动地与转子轴相连接。在此优点是，可利用内凸缘件将制动装置补充完整，即，构成可运输的单元，该可运输的单元可作为整体与定子罩壳相连接，即在仅仅一个方法步骤中相连接。

在有利的设计方案中，承载件具有容纳区域，容纳区域具有呈台阶形的单调增加的内直径面，

特别是其中，内凸缘承载件和/或制动装置至少部分地伸入容纳区域中。在此优点是，通过夹紧套的轴向移动可改变相对于承载件的距离。特别是在第一位置中实现了接触、特别是甚至力锁合的连接，并且在第二位置中实现了即便在电机的运行中也足够高的距离。

在有利的设计方案中，承载件径向地布置在定子绕组之内并且布置在定子的定子叠片组之内，

其中，夹紧套相对于转子轴轴线的最大径向距离值小于承载件相对于转子轴轴线的最大径向距离值。在此优点是，夹紧套可容纳在承载件中并且由此可径向地布置在承载件和内凸缘件之间，从而在操纵夹紧套时、即在增大夹紧套的径向宽度时实现了力锁合的连接。在连接区域中，内凸缘件布置在比夹紧套更小的径向距离上。由此，夹紧套的径向内侧可贴靠在内凸缘件上。

在有利的设计方案中，转子轴借助于另一夹紧套与待驱动的轴相连接，

其中，该另一夹紧套具有布置在具有空心轴段的轴与转子轴之间的套管，套管具有利用油液填充的空间区域，通过操纵一螺钉该空间区域被加载这样的压力，即，如此使套管弹性变形，使得轴和空心轴段力锁合地相连接。在此优点是，实现简单的轴连接，并且在此可实施力锁合的连接。

在用于制造被电机驱动的机器的方法中的重要特征是：

-在第一方法步骤中，将转子容纳在与定子的定子罩壳相连接的定位辅助件中，其中，定位辅助件使转子定位和取向，并且其中，定位辅助件在定子罩壳件上对中和取向，

-在随后的方法步骤中，将夹紧套插入转子的承载件的容纳区域中，特别是从而夹紧套贴靠在止挡部上，

-使内凸缘件松弛地布置在定子罩壳上，

-在随后的方法步骤中，操纵夹紧套，使得内凸缘件与承载件力锁合地相连接并且使其相对取向和对中，

-在随后的方法步骤中，使定子罩壳和内凸缘件固定地相连接，特别是借助于螺纹连接相连接，

-在随后的方法步骤中，去除定位辅助件，

-在随后的方法步骤中，使转子与——特别是一机器的——待驱动的轴的空心轴段相连接，并且使定子罩壳与特别是该机器的壳体相连接，所述轴支承在该机器的壳体中，

–在随后的方法步骤中，去激活、即特别是松开夹紧套，使其轴向移动，并且之后与内凸缘件相连接、特别是螺纹连接。

在此优点是，转子轴可在没有支承的情况下在定子罩壳件中对中和取向，并且可借助于可简单操纵的夹紧套维持该取向和对中。虽然在被操纵的状态中夹紧套妨碍电机运行，但是在简单地去激活夹紧套和轴向移动之后，可无干扰地运行。

在有利的设计方案中，借助于另一夹紧套实现转子与待驱动的轴的空心轴段的连接，

特别是其中，该另一夹紧套是液压夹紧套，其以集成的方式布置在套管中，

特别是通过如下方式，即，油液填充的空间区域被套管的材料包围并且可被加载这样的压力，即，可改变套管的径向宽度。在此优点是，可实现转子与待驱动的轴的简单快速的连接。

从从属权利要求中得到其它优点。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员来说，特别是从目标提出和/或通过与现有技术比较提出的目标中可得到权利要求和/或单个的权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。

附图说明

现在根据附图详细解释本发明：

在图中在附图的编号顺序中示出根据本发明的电机的装配顺序。

在图1中示出，将转子、尤其是其转子轴6容纳在与定子罩壳7相连接的定位辅助件5中，从而使转子相对于定子被保持在规定的取向和位置中。

在图2中示出，转子由此被容纳在定位辅助件5中。

在图3中示出，将夹紧套30引入转子的承载件1中，特别是其中，使夹紧套30紧贴到承载件1的内直径面的设置成止挡部的台阶部上。

在图4中示出，将凸缘环40与定子罩壳7相连接，其中，与凸缘环40相连接的制动装置41被安装到电机中并且夹紧套30被操纵，即，使内凸缘43与承载件1力锁合地相连接。

在图5中示出，安装另一夹紧套50并且使其与转子轴6相连接。

在图6中示出，在操纵另一夹紧套50以便将转子轴6与未详细示出的机器的另一在图6中未示出的、特别是待驱动的轴相连接之后，并且在使定子罩壳7与详细未示出的机器的支承转子轴的壳体部件相连接之后，松开夹紧套30并且使其轴向地下降，即，轴向地从设置成止挡部的台阶部下降。

具体实施方式

在各附图中不存在容纳转子轴的轴承。

在安装到未示出的机器中之后，借助于另一夹紧套50使转子轴6与该机器的轴相连接并且由此支承转子轴。

在图1中示出，转子轴6与承载件1相连接，承载件1在其外周上可装备永磁体。优选地，永磁体以材料结合的方式与承载件1相连接，尤其是粘接。

承载件1具有相对于转子轴轴线居中地布置的台阶孔或呈台阶形的镗孔。内直径面在轴向方向上单调增加地伸延，其中，该直径面被实施成台阶形。在此，设置至少两个台阶部。两个台阶部中在轴向上更加位于内部的一个用作稍后待安装的夹紧套30的止挡部。两个台阶部中的另一个导致变宽的区域。

在图1中示出，定位辅助件5被安装在定子罩壳7上，其中，定位辅助件轴向与定子叠片组和/或被定子叠片组容纳的定子绕组4间隔开或者邻接定子叠片组和/或被定子叠片组容纳的定子绕组。

在图2中示出，定位辅助件5在定子罩壳7的对中法兰处、尤其是外棱边处对中和定位。

定位辅助件5具有居中地布置在定位辅助件上的凹口，转子轴6可被插入该凹口中并且由此在其中取向，从而轴向且径向地定位转子轴。

定位辅助件5中的凹口被实施成圆筒形并且使转子轴6相应地取向并且将转子轴6保持在该取向中，该转子轴在其被插入凹口中的区域处实施成外圆柱形。

定位辅助件5与定子罩壳7相连接。

在图3中示出，基本上呈环形的夹紧套30被插入实施成具有呈台阶形的内直径面的容纳凹口中，直至由第一台阶部、即由两个台阶部中在轴向上更加位于内部的台阶部形成的止挡部处。

在图4中示出，在下一制造步骤中，凸缘环40被装到并且连接到定子罩壳7的背离定子辅助件5的轴向端部区域上。该凸缘环40还连接有制动装置41。

在此，制动装置41包括电磁体、弹簧元件以及电枢盘，电枢盘以克服由弹簧元件产生的弹簧力的方式被通电的电磁体吸引。在未通电时，电枢盘被从电磁体处压离。电枢盘以可轴向运动但是不能相对转动的方式与电磁体或者说与凸缘环40相连接。制动衬片承载盘以可轴向运动但是不能相对转动的方式与转子轴6、特别是与具有外齿部的套管相连接，该套管借助于键连接抗转动地与转子轴6相连接，其中，制动衬片承载盘具有相应的内齿部。由此，弹簧元件将电枢盘压到制动衬片承载盘上，制动衬片承载盘在其面对电枢盘的侧上具有制动衬片，从而当电磁体未被通电时，电枢盘与制动衬片承载盘的制动衬片摩擦接触。

制动装置也具有具有制动面的部件，制动衬片承载盘利用其另一布置在背离电枢盘的侧上的制动衬片压靠制动面，从而可引起在制动衬片承载盘两侧的摩擦接触。因此，制动衬片承载盘布置在制动面和电枢盘之间。

制动装置被容纳在内凸缘件43中，内凸缘件借助于螺钉42与凸缘环40相连接。

夹紧套30径向地落座在内凸缘件43和承载件1之间。

在操纵夹紧套30时，其径向的壁厚增加。即，由此夹紧套30的外直径稍微增加并且内直径稍微减小。以这种方式，内凸缘件43和承载件1借助于夹紧套以力锁合的方式相连接。

即，在使凸缘环40与定子罩壳7相连接之前，利用制动装置41和内凸缘件43将凸缘环补充完整。

即，借助于夹紧套30使所使用的如此被补充完整的单元对中和取向；借助于螺钉42使凸缘环40和定子罩壳7以通过夹紧套30预定的取向和对中固定地相连接。即，定子和转子由此彼此对中并且固定相对定位。

随后去除定位辅助件5。

由此，以这种方式制成的装置可被运输和仓储，但是不能作为电机运行，直到夹紧套30被操纵，即承载件4与凸缘环40力锁合地且由此抗转动地相连接。

最终，将该装置安装到这样的机器或设备中，即，该机器或设备具有在图中未示出的、尤其是待驱动的轴和支承转子轴的壳体部件。在安装时，该壳体部件与定子罩壳件7相连接、尤其是螺纹连接，并且待驱动的轴优选地借助于连接装置、例如夹紧套50与转子轴6相连接。

优选地，夹紧套50实施成液压夹紧套。在此，被推到转子轴6上的套管具有封闭的、利用油液填充的空间区域，该空间区域被包围在和/或布置在套管的材料中。借助于螺钉可提高在该空间区域中的油液压力并且由此套管可弹性变形。在此，使套管的径向宽度增加，特别是其中，允许轴向长度收缩。在此，待驱动的轴被实施成空心轴并且被推到套管上，其中，待驱动的轴贴靠在成型在套管上的台阶部处。因此，在操纵螺钉、即操纵液压夹紧套时，布置在转子轴与待驱动的空心轴之间的套管的径向宽度增加，从而引起在转子轴6和待驱动的空心轴之间的力锁合的连接。

由此，之后可去激活夹紧套30，其中，该夹紧套的径向宽度减小并且该夹紧套由此从承载件1处并且通过轴向移动被松开，该轴向移动例如在转子轴的竖直的或者至少不是水平的取向时通过重力引起。

在夹紧套30轴向下降时，使夹紧套30轴向地远离第一台阶部移开，直至至少越过第二台阶部，从而在夹紧套30和承载件1之间的径向距离由于在轴向方向上、即移动方向上增加的承载件1的内直径而增加，并且夹紧套30仅仅还贴靠在内凸缘件43上，在该处，夹紧套可利用轴向穿过凸缘环40和/或穿过内凸缘件43的螺钉拧紧。

由此，为了旋转运动，释放转子并且机器或设备准备好运行。

优选地，机器可连接在定子的背离制动装置布置的轴向侧上。

在随后可能的拆卸过程中，再次松开最终所述的夹紧套30的螺钉连接，并且再次使夹紧套轴向地移动直至用作止挡部的台阶部处，并且操纵夹紧套，使得再次建立在承载件1和内凸缘件43之间的力锁合的连接。由此，再次保证转子相对于定子的定位并且可将装置从机器或设备处松开。

附图标记列表：

1 转子的承载件

2 第一台阶部、特别是轴向的止挡部

3 第二台阶部

4 被容纳在定子叠片组中的定子绕组

5 定位辅助件

6 转子轴

7 定子罩壳

30 夹紧套

40 凸缘环

41 制动装置

42 螺钉、特别是连接螺钉

43 内凸缘件

50 另一夹紧套、特别是液压夹紧套

Claims (21)

1.一种电机，具有定子和转子，

其中，所述转子具有转子轴和与所述转子轴以不能相对转动的方式相连接的承载件，

其中，所述定子具有定子罩壳和与所述定子罩壳相连接的内凸缘件，

其中，在所述承载件和内凸缘件之间布置有夹紧套，

所述夹紧套在未被操纵时能在内凸缘件和承载件之间轴向移动，其中，所述夹紧套在轴向上通过实施在所述承载件和/或内凸缘件上的第一台阶部来轴向进行限制。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，承载件与夹紧套之间的径向距离与轴向移动位置相关。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述夹紧套在第一轴向移动位置处能卡锁或固定在所述内凸缘件上，其中，所述夹紧套与承载件间隔开。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述夹紧套在第一轴向移动位置处能螺旋连接在所述内凸缘件上。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述夹紧套在第二移动位置处贴靠在第一台阶部上。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述夹紧套在与第一轴向移动位置间隔开的移动位置处贴靠在第一台阶部上。

7.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述夹紧套在被操纵的状态中以力锁合的方式与所述承载件和所述内凸缘件相连接。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述内凸缘件与制动装置和/或凸缘环相连接。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，能电磁地操纵所述制动装置。

10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述制动装置具有电磁体和以不能相对转动的方式与定子和电磁体相连接但是能轴向运动的电枢盘，所述电枢盘被弹簧元件从电磁体处压离并压到制动衬片承载件上，所述制动衬片承载件以不能相对转动但是能轴向运动的方式与转子轴相连接。

11.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述承载件具有容纳区域，所述容纳区域具有台阶形的单调增加的内直径面。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述内凸缘件和/或所述制动装置至少部分地伸入所述容纳区域中。

13.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述承载件在径向上布置在所述定子的绕组内部并且布置在所述定子的定子叠片组内部，其中，所述夹紧套相对于转子轴轴线的最大径向距离值小于所述承载件相对于转子轴轴线的最大径向距离值。

14.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子轴借助于另一夹紧套与待驱动的轴相连接，其中，所述另一夹紧套包含布置在具有空心轴段的轴与转子轴之间的套管，所述套管具有利用油液填充的空间区域，所述空间区域通过对螺钉进行操纵而被压力以如下方式加载，即：使所述套管弹性变形成使得轴和空心轴段以力锁合的方式相连接。

15.一种用于制造被根据上述权利要求1-14中任一项所述的电机驱动的机器的方法，其特征在于，

- 在第一方法步骤中，将转子容纳在与定子的定子罩壳相连接的定位辅助件中，其中，所述定位辅助件使转子定位和取向，并且其中，所述定位辅助件在定子罩壳件上对中和取向，

- 在随后的方法步骤中，将夹紧套插入所述转子的承载件的容纳区域中，

- 使内凸缘件松动地布置在所述定子罩壳上，

- 在随后的方法步骤中，操纵所述夹紧套，使得所述内凸缘件与所述承载件以力锁合的方式相连接并且相对取向和对中，

- 在随后的方法步骤中，使所述定子罩壳和内凸缘件固定连接，

- 在随后的方法步骤中，去除所述定位辅助件，

- 在随后的方法步骤中，使所述转子与机器的待驱动的轴的空心轴段相连接，并且使所述定子罩壳与机器的壳体相连接，所述轴支承在所述机器的壳体中，

- 在随后的方法步骤中，松开所述夹紧套，使夹紧套轴向移动，并且之后与所述内凸缘件相连接。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将夹紧套插入所述转子的承载件的容纳区域中以使所述夹紧套贴靠在止挡部上。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使所述定子罩壳和内凸缘件借助于螺纹连接结构固定连接。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，松开所述夹紧套使夹紧套轴向移动之后与所述内凸缘件螺纹连接。

19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，借助于另一夹紧套实现所述转子与待驱动的轴的空心轴段的连接。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述另一夹紧套是液压夹紧套，该液压夹紧套以集成的方式布置在套管中。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，油液填充的空间区域被套管的材料包围并且能被改变所述套管的径向宽度的压力加载。