CN108306457B - 用于制造电机的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造电机的方法，包括：打印定子芯；打印定子绕组的第一部分；将定子绕组的第一部分联接于定子芯；将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上以形成定子组件；打印转子轴的第一部分；将转子芯打印到转子轴的第一部分上；将转子轴的第二部分打印到转子芯上；打印转子绕组的第一部分；将转子绕组的第一部分联接于转子芯；以及将转子绕组的第二部分打印到转子绕组的第一部分上以形成转子组件。

Description

用于制造电机的方法
优先权要求
本申请要求于2017年1月13日提交的标题为“PRINTED ELECTRICAL MACHINERY”的美国临时专利申请No.62/445,864的优先权的权益，其出于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
本主题大体上涉及添加制造的构件，并且更具体而言，涉及电机和用于制造电机的方法。
背景技术
电机(如发生器、马达、马达/发生器、起动器/发生器，以及其它电机)可出于各种目的而使用。电机可包括定子和转子。转子可相对于定子旋转，以生成电能，并且/或者可作为改变定子绕组中感应的磁场的结果而相对于定子旋转。
制造电机的典型方法可包括例如通过堆叠氧化层压片以形成芯来制造定子或其它构件，将由绝缘线制成的线圈缠绕，将槽衬套和线圈插入到芯的槽中，使槽楔形物在槽的顶部处滑动，形成端匝，以及上漆定子和/或转子组件。
发明内容
本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述学习，或者可通过实施例的实践学习。
在示例性实施例中，一种用于制造电机的方法包括打印定子芯。该方法还包括打印定子绕组的第一部分。此外，该方法包括将定子绕组的第一部分联接于定子芯。该方法还包括将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上，以形成定子组件。此外，该方法包括打印转子轴的第一部分。该方法还包括将转子芯打印到转子轴的第一部分上。此外，该方法包括将转子轴的第二部分打印到转子芯上。该方法还包括打印转子绕组的第一部分。此外，该方法包括将转子绕组的第一部分联接于转子芯。该方法还包括将转子绕组的第二部分打印到转子绕组的第一部分上，以形成转子组件。具体而言，将定子绕组的第一部分联接于定子芯先于将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上。此外，将转子绕组的第一部分联接于转子芯先于将转子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上。
在一些实施中，该方法包括打印限定腔的壳体。
在一些实施中，打印定子芯包括打印第一突出部，其中打印定子绕组的第一部分包括打印第二突出部，并且其中第一突出部在定子绕组的第一部分联接于定子芯时接触第二突出部。
在一些实施中，该方法包括将清漆或环氧树脂施加于定子组件；将第一突出部在施加清漆或环氧树脂之后从定子芯移除；以及将第二突出部在施加清漆或环氧树脂之后从定子绕组的第一部分移除。
在一些实施中，施加清漆或环氧树脂先于打印转子轴的第一部分。
在一些实施中，将第一突出部从定子芯移除先于打印转子轴的第一部分，并且其中将第二突出部从定子绕组的第一部分移除先于打印转子轴的第一部分。
在一些实施中，打印转子芯包括打印第一突出部，其中打印转子绕组的第一部分包括打印第二突出部，并且其中第一突出部在转子绕组的第一部分联接于转子芯时接触第二突出部。
在一些实施中，该方法包括将清漆或环氧树脂施加于转子组件；将第一突出部在施加清漆或环氧树脂之后从转子芯移除；以及将第二突出部在施加清漆或环氧树脂之后从转子绕组的第一部分移除。
在一些实施中，打印定子绕组的第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印定子绕组的第二部分包括打印第二端匝。
在一些实施中，打印多个线圈包括打印至少一个线。
在另一示例性实施例中，一种用于制造电机的方法包括通过三维(3D)打印过程打印定子芯。该方法还包括通过3D打印过程打印定子绕组的第一部分。此外，该方法包括将定子绕组的第一部分联接于定子芯。在将定子绕组的第一部分联接于定子芯之后，该方法包括通过3D打印过程将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上，以形成定子组件。该方法还包括通过3D打印过程打印转子芯。此外，该方法包括通过3D打印过程将转子轴的第一部分打印到转子芯的第一端部上。该方法还包括通过3D打印过程将转子轴的第二部分打印到转子芯的第二端部上。此外，该方法包括通过3D打印过程打印转子绕组的第一部分。该方法还包括将转子绕组的第一部分联接于转子芯。在将转子绕组的第一部分联接于转子芯之后，该方法包括通过3D打印过程将转子绕组的第二部分打印到转子绕组的第一部分上，以形成转子组件。具体而言，3D打印过程包括使用激光能量或热量来熔合金属。
在一些实施中，该方法包括通过3D打印过程打印限定腔的壳体。
在一些实施中，打印定子芯包括通过3D打印过程打印第一突出部，其中打印定子绕组的第一部分包括通过3D打印过程打印第二突出部，并且其中第一突出部在将定子绕组的第一部分联接于定子芯时接触第二突出部。
在一些实施中，该方法包括将清漆或环氧树脂施加于定子组件；将第一突出部在施加清漆或环氧树脂之后从定子芯移除；以及将第二突出部在施加清漆或环氧树脂之后从定子绕组的第一部分移除。
在一些实施中，施加清漆或环氧树脂发生在打印转子芯之前。
在一些实施中，将第一突出部从定子芯移除先于打印转子芯，并且其中将第二突出部从定子绕组的第一部分移除先于打印转子芯。
在一些实施中，打印转子芯包括通过3D打印过程打印至少一个阻尼杆；以及在打印至少一个阻尼杆之后，通过3D打印过程打印阻尼环。
在一些实施中，打印定子绕组的第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印定子绕组的第二部分包括打印第二端匝。
在一些实施中，将定子绕组的第一部分联接于定子芯包括将多个线圈中的各个线圈插入到由定子芯限定的多个槽中的一个槽中。
在一些实施中，打印多个线圈包括打印至少一个线。
实施方案1. 一种用于制造电机的方法，所述方法包括：
打印定子芯；
打印定子绕组的第一部分；
将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯；
将所述定子绕组的第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，以形成定子组件；
打印转子轴的第一部分；
将转子芯打印到所述转子轴的所述第一部分上；
将所述转子轴的第二部分打印到所述转子芯上；
打印转子绕组的第一部分；
将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯；以及
将所述转子绕组的第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上，以形成转子组件，
其中将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯先于将所述定子绕组的所述第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，并且
其中将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯先于将所述转子绕组的所述第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上。
实施方案2. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，还包括打印限定腔的壳体。
实施方案3. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，打印所述定子芯包括打印第一突出部，其中打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯时接触所述第二突出部。
实施方案4. 根据实施方案3所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述定子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子绕组的所述第一部分移除。
实施方案5. 根据实施方案4所述的方法，其特征在于，施加所述清漆或环氧树脂先于打印所述转子轴的所述第一部分。
实施方案6. 根据实施方案4所述的方法，其特征在于，将所述第一突出部从所述定子芯移除先于打印所述转子轴的所述第一部分，并且其中将所述第二突出部从所述定子绕组的所述第一部分移除先于打印所述转子轴的所述第一部分。
实施方案7. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，打印所述转子芯包括打印第一突出部，其中打印所述转子绕组的所述第一部分包括打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯时接触所述第二突出部。
实施方案8. 根据实施方案7所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述转子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述转子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述转子绕组的所述第一部分移除。
实施方案9. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印所述定子绕组的所述第二部分包括打印第二端匝。
实施方案10. 根据实施方案9所述的方法，其特征在于，打印所述多个线圈包括打印至少一个线。
实施方案11. 一种用于制造电机的方法，所述方法包括：
通过三维(3D)打印过程打印定子芯；
通过所述3D打印过程打印定子绕组的第一部分；
将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯；
在将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯之后，通过所述3D打印过程将所述定子绕组的第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，以形成定子组件；
通过所述3D打印过程打印转子芯；
通过所述3D打印过程将转子轴的第一部分打印到所述转子芯的第一端部上；
通过所述3D打印过程将所述转子轴的第二部分打印到所述转子芯的第二端部上；
通过所述3D打印过程打印转子绕组的第一部分；
将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯；以及
在将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯之后，通过所述3D打印过程将所述转子绕组的第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上，以形成转子组件，
其中所述3D打印过程包括使用激光能量或热量来熔合金属。
实施方案12. 根据实施方案11所述的方法，其特征在于，还包括通过所述3D打印过程打印限定腔的壳体。
实施方案13. 根据实施方案11所述的方法，其特征在于，打印所述定子芯包括通过所述3D打印过程打印第一突出部，其中打印所述定子绕组的所述第一部分包括通过所述3D打印过程打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯时接触所述第二突出部。
实施方案14. 根据实施方案13所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述定子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子绕组的所述第一部分移除。
实施方案15. 根据实施方案14所述的方法，其特征在于，施加所述清漆或环氧树脂发生在打印所述转子芯之前。
实施方案16. 根据实施方案14所述的方法，其特征在于，将所述第一突出部从所述定子芯移除先于打印所述转子芯，并且其中将所述第二突出部从所述定子绕组的所述第一部分移除先于打印所述转子芯。
实施方案17. 根据实施方案11所述的方法，其特征在于，打印所述转子芯包括：
通过所述3D打印过程打印至少一个阻尼杆；以及
在打印所述至少一个阻尼杆之后，通过所述3D打印过程打印阻尼环。
实施方案18. 根据实施方案11所述的方法，其特征在于，打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印所述定子绕组的所述第二部分包括打印第二端匝。
实施方案19. 根据实施方案18所述的方法，其特征在于，将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯包括将所述多个线圈中的各个线圈插入到由所述定子芯限定的多个槽中的一个槽中。
实施方案20. 根据实施方案18所述的方法，其特征在于，打印所述多个线圈包括打印至少一个线。
各种实施例的这些及其它的特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同描述用于阐释相关的原理。
附图说明
针对本领域技术人员的实施例的详细论述参照附图在说明书中阐述，在附图中：
图1描绘了根据本公开的示例性实施例的用于制造电机的示例性方法的流程图；
图2描绘了根据本公开的示例性实施例的制造定子组件的示例性方法的流程图；
图3描绘了根据本公开的示例性实施例的用于打印定子芯的示例性层压片和(多个)间隔物；
图4描绘了根据本公开的示例性实施例打印的示例性定子芯；
图5描绘了根据本公开的示例性实施例打印的定子绕组的示例性第一部分；
图6描绘了根据本公开的示例性实施例的与定子芯组装在一起的定子绕组的示例性第一部分；
图7描绘了根据本公开的示例性实施例的接触定子绕组的第一部分的示例性第二突出部的定子芯的示例性第一突出部；
图8描绘了根据本公开的示例性实施例的打印到定子绕组的第一部分上的定子绕组的示例性第二部分；
图9描绘了根据本公开的示例性实施例的制造转子组件的示例性流程图；
图10描绘了根据本公开的示例性实施例的转子芯的部分；
图11描绘了根据本公开的示例性实施例的用于打印转子芯的示例性层压片和(多个)间隔物；
图12描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子芯；
图13描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子绕组的第一部分；
图14描绘了根据本公开的示例性实施例的与转子芯组装在一起的转子绕组的示例性第一部分；
图15描绘了根据本公开的示例性实施例的接触转子绕组的第一部分的示例性第二突出部的转子芯的示例性第一突出部；
图16描绘了根据本公开的示例性实施例的打印到转子绕组的第一部分上的转子绕组的示例性第二部分；
图17描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子组件；
图18描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子芯的截面视图；
图19描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子芯；
图20描绘了根据本公开的示例性实施例的联接于转子芯的多个阻尼杆；
图21描绘了根据本公开的示例性实施例的联接于图18的转子芯的阻尼环；
图22描绘了根据本公开的示例性实施例的打印到转子芯上的转子轴的第一部分；
图23描绘了根据本公开的示例性实施例的打印到转子芯上的转子轴的第二部分；
图24描绘了根据本公开的示例性实施例的用于制造转子组件的示例性方法的流程图；
图25描绘了根据本公开的示例性实施例打印的具有一体的冷却套管的示例性壳体；
图26描绘了根据本公开的示例性实施例的用于组装电机的示例性方法的流程图；
图27描绘了根据本公开的示例性实施例的用于组装电机的示例性方法的流程图；
图28描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性定子壳体的截面透视图；
图29描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性定子壳体的透视图；
图30描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性定子壳体的截面透视图；
图31描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性定子壳体的截面透视图；以及
图32描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性定子壳体的透视图。
部件列表
100 方法
102 步骤
104 步骤
106 步骤
108 步骤
200 方法
202 步骤
204 步骤
206 步骤
208 步骤
210 步骤
212 步骤
214 步骤
216 步骤
220 定子芯
222 层压片
224 间隔物
226 槽楔形物
228 槽斜面
229 第一突出部
230 定子绕组
232 定子绕组的第一部分
234 定子绕组的第二部分
236 第二突出部
237 底部端匝
239 顶部端匝
250 定子组件
300 方法
302 步骤
304 步骤
306 步骤
308 步骤
310 步骤
312 步骤
314 步骤
316 步骤
318 步骤
319 步骤
320 转子轴
322 转子轴的第一部分
324 转子轴的第二部分
330 转子芯
332 层压片
334 间隔物
335 (多个)冷却管
339 第一突出部
340 转子绕组
342 转子绕组的第一部分
344 转子绕组的第二部分
346 第二突出部
347 底部端匝
349 顶部端匝
350 转子组件
351 湿腔油喷射喷嘴
352 端盖
354 固持环
356 冷却构件
360 转子芯
362 多个槽
364 转子芯的第一端部
366 转子芯的第二端部
370 阻尼杆
372 阻尼环
380 转子轴
382 转子轴的第一部分
384 转子轴的第二部分
400 方法
402 步骤
404 步骤
406 步骤
408 步骤
410 步骤
412 步骤
414 步骤
500 壳体
502 一体的冷却套管
504 结构
510 腔
600 方法
602 步骤
604 步骤
606 步骤
608 步骤
610 步骤
612 步骤
614 步骤
616 步骤
650 方法
652 步骤
654 步骤
656 步骤
658 步骤
660 步骤
662 步骤
700 电机
710 壳体
732 空气冷却翅片
734 安装耳部
736 端盖
740 腔
800 电机
810 壳体
830 冷却套管
834 安装耳部
836 端盖
840 腔。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。各个实例经由阐释实施例提供，而不限制实施例。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本公开中作出各种改型和变型，而不脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，意图是，本公开覆盖归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此类改型和变型。
如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式"一"、"一种"和"该"也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。用语“大约”连同数值的使用是指在规定量的25％内。
本公开的示例性方面针对电机(例如，旋转电机)的添加制造或“打印”的构件和/或用于制造其的方法。如本文中使用的，用语“被打印”或“打印”的使用是指例如制造过程，其中连续的(多个)材料层设在彼此上，以逐层地“累积”三维构件。用于打印电机的金属构件的示例性制造过程将在下面详细地论述。
电机可例如通过打印根据本公开的示例性方面的定子组件，打印根据本公开的示例性方面的转子组件，并且打印根据本公开的示例性实施例的壳体(包括冷却套管和/或端盖)来制造。构件可接着组装在一起，以形成电机。可根据本公开的示例性实施例组装的示例性电机可包括发生器、马达、马达/发生器、起动器/发生器等。在一些实施例中，电机可为空气冷却的。在一些实施例中，电机可为液体冷却的。在一些实施例中，电机可为湿腔机、干腔机，和/或湿/干组合。
在示例性实施例中，用于制造用于电机的定子组件的方法可包括：打印电机的定子芯；打印待联接于定子芯的定子绕组的第一部分，将定子绕组的第一部分联接于定子芯，以及将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上以形成定子组件。清漆或环氧树脂可接着施加于定子组件。具体而言，清漆或环氧树脂可被罐封(例如，利用环氧树脂)或电泳沉积。以该方式，可建立层压至层压、接地绝缘、匝间绝缘，以及相间绝缘。如将在下面更详细地论述的，作为定子芯的部分打印的第一突出部和作为定子绕组的第一部分的部分的第二突出部可在清漆或环氧树脂施加于定子组件之后被移除。
在一些实施例中，定子芯可通过以层压片之间的打印间隔物来打印层压片而打印。间隔物可足够小，以使定子芯中的涡流损耗可忽略不计。在一些实施例中，相对于用于层压片的金属的较高电阻率的金属可用于间隔物，以进一步减小由层压片之间的空间引起的涡流损耗。期望的槽斜面(skew)可连同层压片被打印。槽楔形物可连同层压片被打印。附加的临时形状(例如，第一突出部)可连同间隔物添加至层压片，并且这些附加物连同间隔物可在上漆，罐封，沉积等之后被移除。
在一些实施例中，定子绕组可打印成两个部分。更具体而言，第一部分可被打印，该第一部分包括底部端匝和用于插入到由定子芯限定的槽中的多个线圈。在一些实施例中，第二突出部可打印为绕组的第一部分的部分。接着，在将定子绕组的第一部分联接于定子芯时，第一突出部可接触第二突出部。以该方式，第一突出部和第二突出部可确保相之间的空间、匝之间的空间、线圈与槽之间的空间、端匝与芯面之间的空间等。一旦定子绕组的第一部分联接于定子芯，绕组的第二部分(例如，顶部端匝)就可打印到定子绕组的第一部分上，以形成定子组件。在示例性实施例中，用于绕组和其它构件的线可以以实心线、多应变线、利兹线或空心线打印。
在打印定子绕组的第二部分之后，清漆或环氧树脂可施加于定子组件。在示例性实施例中，施加清漆或环氧树脂可包括将环氧树脂罐封到定子组件上。作为备选，施加清漆或环氧树脂可包括将环氧树脂电泳沉积到定子组件上。在施加清漆或环氧树脂之后，定子组件中的空间可填充有绝缘材料。此外，第一突出部可从定子芯移除，并且第二突出部可从定子绕组的第一部分移除。
在示例性实施例中，转子轴和转子芯可打印为一体件。可选地，可包括冷却管作为转子芯的部分。附加的冷却管可增强转子的散热能力。在一些实施例中，冷却管可打印为芯的部分，而不是制造为使件与芯分离，并且焊接在轴上。
例如，在一些实施例中，转子轴的第一部分可逐层地打印，直到转子轴的第一部分达到期望的高度。转子轴的第一部分可使用相对于用于打印转子芯的材料的相对低成本的材料来打印。在打印转子轴的第一部分之后，转子芯可接着打印为由间隔物分离的多个层压层。在示例性实施例中，穿过转子芯的轴区域可打印为实心层。一旦转子芯被打印，转子轴的第二部分就可逐层地打印，直到该第二部分达到期望的高度。转子轴的第二部分可使用与转子轴的第一部分相同的材料来打印。在一些实施例中，至少一个阻尼杆可插入到由转子芯限定的多个槽中的一个中。备选地或附加地，至少一个阻尼环可被打印并且联接于转子芯的至少一个端部。
在一些实施例中，用于转子的绕组可打印成两个部分。更具体而言，转子绕组的第一部分可被打印，该第一部分包括底部端匝和用于插入到转子芯中的线圈。在一些实施例中，打印为转子芯的部分的第一突出部可接触打印为转子绕组的第一部分的部分的第二突出部。更具体而言，当转子绕组的第一部分联接于转子芯时，第一突出部分可接触第二突出部分，以确保匝与匝之间的空间、线圈与槽之间的空间、端匝与芯面之间的空间等。一旦转子绕组的第一部分联接于转子芯，绕组的第二部分(例如，顶部端匝)就可打印到绕组的第一部分上，以形成转子组件。
在打印转子绕组的第二部分之后，清漆或环氧树脂可施加于转子组件。在示例性实施例中，施加清漆或环氧树脂可包括将环氧树脂罐封到转子组件上。作为备选，施加清漆或环氧树脂可包括将环氧树脂电泳沉积到转子组件上。在施加清漆或环氧树脂之后，转子组件中的空间可填充有绝缘材料。此外，第一突出部可从转子芯移除，并且第二突出部可从转子绕组的第一部分移除。更进一步，转子组件的所有相关附件(例如，端盖、固持环等)可联接于转子芯和转子轴中的至少一个。
在示例性实施例中，用于电机的壳体可逐层地打印。在一些实施例中，壳体可垂直于穿过两个轴承中心的中心线逐层地打印。在一些实施例中，壳体可包括与壳体一体的冷却套管。在一些实施例中，壳体可与定子芯形成一体。此外，冷却套管可与壳体形成一体，该壳体与定子芯形成一体。一旦定子、转子以及壳体根据本公开的示例性实施例制造，构件就可被组装，以形成电机。
例如，本公开的一个示例性实施例针对制造电机的方法，该电机具有主电机、励磁机以及一体为单个电机的部分的永磁发电机(PMG)。本实例出于说明和论述的目的而提供。使用本文中提供的公开内容的本领域技术人员将理解的是，本文中论述的示例性过程和技术可用于制造其它电机，而不偏离本公开的范围。
电机的各种构件可根据本公开的示例性实施例来打印。例如，主定子、励磁机定子以及PMG定子都可根据本公开的示例性方面来打印。定子和励磁机电枢可接着被上漆，罐封或者沉积。
包括转子芯(具有绕组)和转子轴的主转子可被打印。主转子可被上漆，罐封或者沉积。此外，可添加其它构件(例如，端盖、固持环等)。励磁机转子可根据本公开的示例性实施例打印。PMG转子可根据关于本公开的示例性方面打印有用于永磁体的槽。励磁机转子可被上漆。可接着组装与转子相关联的各种构件，如旋转整流器、轴承、密封件等。至转子的构件的电连接可被添加。
用于电机的壳体可被打印。在一些实施例中，空气冷却翅片和/或液体冷却套管可打印为壳体的部分。用于电机的端盖也可被打印。
电机可通过将前端盖组装至壳体来组装。三个定子(主定子、励磁机、PMG)可组装到壳体中。电流互感器(CT)可组装到壳体中。转子(具有旋转整流器等)可组装到定子中。后端盖可添加至壳体，并且适合的电连接可被添加。
按照本公开的示例性方面，各种构件可使用添加制造过程(如3D打印过程)来形成或“打印”。此类过程的使用可允许构件一体地形成为单个整体式构件，或者为任何合适数量的子构件。具体而言，制造过程可允许这些构件一体地形成，并且包括在使用现有制造方法时不可能的各种特征。
如本文中使用的，用语“添加制造”或“添加制造技术或过程”大体上是指制造过程，其中连续的(多个)材料层设在彼此上，以逐层地“累积”三维构件。在一些实施例中，连续层大体上熔合在一起，以形成可具有各种一体的子构件的整体式构件。尽管添加制造技术在本文中描述为通过典型地沿竖直方向逐点地、逐层地构建物体来提供复杂物体的建造，但是其它建造方法也为可能的并且在本公开的范围内。例如，尽管本文中的论述涉及材料的添加以形成连续的层，但是本领域技术人员将认识到的是，本文中公开的方法和结构可利用任何添加制造技术或制造技术来实践。例如，本发明的实施例可使用层添加过程、层减去过程或混合过程。
按照本公开的合适的添加制造技术包括例如熔融沉积建模(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、如由喷墨打印机和激光打印机的3D打印、立体光固化成型(SLA)、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔化(EBM)、激光工程净成型(LENS)、激光净形成制造(LNSM)、直接金属沉积(DMD)、数字光处理(DLP)、直接金属激光烧结(DMLS)，以及其它已知的过程。
本文中描述的添加制造过程可用于使用任何合适的材料来形成构件。更具体而言，根据示例性实施例，本文中描述的构件可部分地、整体上或以某种材料的组合形成，该材料包括但不限于纯金属、钴合金、铁钴钒合金、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金、奥氏体合金(如镍铬基高温合金(例如，可从Special Metals Corporation获得的、在名称Inconel®下获得的那些))，以及金属陶瓷复合材料(例如，铝碳化硅基质)。
本领域技术人员将认识到的是，可使用各种材料和用于联结这些材料的方法，并且设想为在本公开的范围内。如本文中使用的，对“熔合”的引用可以是指用于产生任何上述材料的联结层的任何合适的过程。例如，如果材料为粉末状的金属，则联结可通过熔化过程来形成。本领域技术人员将认识到的是，通过添加制造来熔合材料以制作构件的其它方法为可能的，并且当前公开的主题可利用这些方法来实践。
此外，本文中公开的添加制造过程允许单个构件由多种材料形成。因此，本文中描述的构件可由上述材料的任何合适的混合物形成。例如，构件可包括使用不同的材料、过程和/或在不同的添加制造机器上形成的多个层、节段或部分。以该方式，可构造具有不同材料和材料特性来用于满足任何特定应用的要求的构件。
现在将描述示例性添加制造或打印过程。添加制造过程使用构件的三维(3D)信息(例如，三维计算机模型)来建造构件。因此，构件的三维设计模型可在制造之前被限定。在这方面，可扫描构件的模型或原型，以确定构件的三维信息。作为另一实例，构件的模型可使用合适的计算机辅助设计(CAD)程序来构造，以限定构件的三维设计模型。
设计模型可包括构件的整个构造(包括构件的外表面和内表面两者)的3D数值坐标。例如，设计模型可限定本体、构件基部、表面、如不规则性或基准特征的任何表面特征，以及内部通路、开口、支承结构等。在一个示例性实施例中，三维设计模型例如沿着构件的中心(例如，竖直)轴线或任何其它合适的轴线转换成多个切片或节段。各个切片可为了切片的预定高度而限定构件的二维(2D)截面。多个连续的2D截面切片一起形成3D构件。构件接着逐片地或逐层地“累积”，直到完成。
以该方式，本文中描述的构件可使用添加过程来建造，或者更具体而言，各个层例如通过使用激光能量或热量来熔合烧结金属粉末而连续地形成。例如，特定类型的添加制造过程可使用能量束(例如，电子束或电磁辐射，如激光束)来烧结或熔化粉末材料。可使用任何合适的激光和激光参数，包括关于功率、激光束斑大小以及扫描速度的考虑。构建材料可由为了(特别是在高温下的)增强强度、耐久性以及使用寿命而选择的任何合适的粉末或材料来形成。
各个连续的层可例如在大约0.25密耳与200密耳之间，但厚度可基于任何数量的参数来选择，并且可根据备选的实施例为任何合适的大小。因此，利用以上描述的添加剂形成方法，本文中描述的构件可具有与在添加剂形成过程期间利用的相关粉末层的一个厚度(例如10密耳)一样薄的截面。
此外，利用添加过程，构件的表面光洁度和特征可取决于应用按需要来改变。例如，表面光洁度可通过在添加过程期间选择适合的激光参数来调整(例如，使其更光滑或更粗糙)。更粗糙的光洁度可通过增加激光扫描速度或粉末层的厚度来实现，而更光滑的光洁度可通过降低激光扫描速度或粉末层的厚度来实现。也可改变扫描的图案和/或激光功率，以改变构件的选择区域中的表面光洁度。
显著地，在示例性实施例中，本文中描述的构件的若干特征先前由于制造约束而是不可能的。然而，本公开有利地利用添加制造技术中的当前进展，以大体上按照本公开来开发此类构件的示例性实施例。添加制造提供了各种制造优点，包括制造简便、成本降低、精度更高等。
在这方面，利用添加制造方法，甚至多部分构件可形成为单件连续金属，并且可因此包括与先前设计相比更少的子构件和/或连结件。通过添加制造的这些多部分构件的一体的形成可有利地改进整个组装过程。例如，一体的形成减少了必须组装的单独构件的数量，因此减少了相关时间和整体组装成本。此外，可有利地减少关于例如泄漏、单独部分之间的连结质量以及整体性能的现有问题。
此外，以上描述的添加制造方法使得本文中描述的构件的形状和轮廓更加复杂且错综复杂。例如，此类构件可包括薄的截面层和新颖的表面特征。所有这些特征可相对复杂且错综复杂，以用于避免检测和/或妨碍由第三方的伪造。此外，添加制造过程实现了对具有不同材料的单个构件的制造，使得构件的不同部分可展示出不同的性能特征。制造过程的连续性、附加性实现了对这些特征的构造。
图1描绘了根据本公开的示例性实施例的制造电机的示例性方法100的流程图。图1描绘了出于说明和论述的目的以特定顺序执行的步骤。使用本文中提供的公开内容的本领域技术人员将理解的是，本文中公开的任何方法的步骤可适应，扩展(包括子步骤)，修改，省略，同时执行和/或以各种方式重新布置，而不偏离本公开的范围。
在(102)处，方法100可包括打印用于电机的定子组件。用于打印定子构件的示例性技术将参照图2-8论述。
在(104)处，方法400可包括打印用于电机的转子组件。用于打印转子构件的示例性技术将参照图9-16论述；
在(106)处，方法100可包括打印用于电机的壳体。用于打印壳体构件的示例性技术将参照图25论述；
在(108)处，方法100可包括组装各种构件，以形成电机。用于组装各种构件以形成示例性电机的一个示例性方法将参照图26和图27论述。
图2描绘了根据本公开的示例性实施例的用于打印电机的定子组件的示例性方法200的流程图。如以上论述的，图2描绘了出于说明和论述的目的以特定顺序执行的步骤。使用本文中提供的公开内容的本领域技术人员将理解的是，本文中公开的任何方法的步骤可适应，扩展(包括子步骤)，修改，省略，同时执行和/或以各种方式重新布置，而不偏离本公开的范围。
在(202)处，方法200可包括将定子芯的第一层压片打印为层。期望的槽斜面和/或槽楔形物可设计并且打印为定子芯的层压片的部分。
图3描绘了根据本公开的示例性方面打印的定子芯220(图4中示出的)的示例性层压片222的平面视图。层压片222可具有例如大约5密耳至大约20密耳的范围内(如大约10密耳)的厚度。层压片222可例如打印为铁钴钒软磁合金(例如，Hiperco50合金)。如示出的，期望的槽斜面228和槽楔形物226可设计用于定子芯220并且可打印为层压片222的部分。
在一些实施例中，定子芯220的底部层压片222可打印有第一突出部229，如图4中示出的。具体而言，第一突出部229可为凸片。如将在下面更详细地论述的，第一突出部229可接触打印为定子绕组的部分的第二突出部236(图5)。以该方式，第一突出部229和第二突出部236可帮助将定子绕组与定子芯220联接。
在(204)处，方法200可包括打印用于设置层压片的至少一个间隔物。图3描绘了用于设置在定子芯220的层压片222之间的示例性间隔物224。间隔物224可具有足够小的厚度以使涡流损耗可忽略不计。在一些实施例中，间隔物224可具有比层压片222的厚度小的厚度。在一些实施例中，间隔物224的厚度可在例如0.25密耳至大约1密耳的范围内(如大约0.5密耳)。在备选实施例中，间隔物的厚度可等于0密耳。以该方式，转子中的谐波频率可被极小化。
间隔物224可由任何合适的材料打印。在一些实施例中，间隔物224由相对于层压片222的不同材料形成。例如，间隔物224可由相对于层压片220的材料具有更高电阻率的材料形成。在一些实施例中，用于间隔物224的材料可为镍合金(如Inconel718或其它材料)。
返回参照图2，打印层压片(202)以及打印间隔物(204)可重复，直到定子芯被完成(206)或者达到期望的大小(例如，高度)。根据本公开的示例性实施例打印的示例性定子芯220在图4中描绘。
在(208)处，方法200可包括打印定子绕组的第一部分。例如，用于由定子芯限定的槽的底部端匝237(图5)和线圈(未示出)可打印为定子绕组的第一部分的部分。在一些实施例中，第二突出部可帮助定子绕组的第一部分相对于定子芯的定位。第二突出部可提供相之间的空间、线圈与槽之间的空间、端匝与芯面之间的空间等。如以上提及的，第一突出部和第二突出部可在定子绕组的第一部分联接于定子芯220时彼此接触。图5描绘了根据本公开的示例性实施例的定子绕组230的示例性第一部分232。
在(210)处，方法200可包括将定子绕组的第一部分联接于定子芯。图6描绘了根据本公开的示例性方面的联接于定子芯220的定子绕组230的第一部分232。更具体而言，图7为图6的特写视图并且描绘了接触第二突出部236的第一突出部229。
一旦定子绕组的第一部分联接于定子芯，方法200就可包括将定子绕组的第二部分打印到定子绕组的第一部分上，如图2的(212)处示出的。以该方式，可形成定子组件。图8描绘了示例性定子组件250，其包括在定子绕组230的第一部分232与定子芯220组装在一起之后打印到定子绕组230的第一部分232上的定子绕组230的第二部分234。如示出的，定子绕组230的第二部分232可包括顶部端匝239。
参照图2的(214)，方法200包括将清漆或环氧树脂施加于定子组件。在示例性实施例中，施加清漆或环氧树脂可包括将清漆或环氧树脂罐封到定子组件上。作为备选，施加清漆或环氧树脂可包括将清漆或环氧树脂电泳沉积到定子组件上。
在(214)处施加清漆或环氧树脂之后，方法200可包括在(216)处将第一突出部从定子芯移除并且将第二突出部从定子绕组的第一部分移除。此外，空间可填充有绝缘材料并且/或者电引线可被附接。
在一些实施例中，根据本公开的示例性方面，可打印用于定子组件和/或电机的其它构件的线。用于绕组和其它构件的线可以以实心线或空心线打印。在一些实施例中，可打印利兹线或空心线。
图9描绘了根据本公开的示例性实施例的用于打印电机的转子组件的示例性方法300的流程图。如以上论述的，图9描绘了出于说明和论述的目的以特定顺序执行的步骤。使用本文中提供的公开内容的本领域技术人员将理解的是，本文中公开的任何方法的步骤可适应，扩展(包括子步骤)，修改，省略，同时执行和/或以各种方式重新布置，而不偏离本公开的范围。
在(302)处，方法300可包括逐层地打印转子轴的第一部分或底部部分，直到其达到期望的高度。图10描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子轴320的第一部分322。转子轴的第一部分可由任何合适的材料打印。例如，在一些实施例中，转子轴的第一部分可由钢合金(如包含例如镍、铬以及钼的＃4340钢合金)打印。其它合适的材料可在不偏离本公开的范围的情况下使用。
在(304)处，方法300可包括将转子芯的层压片打印为层。转子芯的期望特征可打印为层压片的部分。例如，与用于转子芯的一个或更多个冷却管相关联的特征可打印为层压片的部分。在一些实施例中，用于穿过转子芯的转子轴的轴区段可打印为层压片的部分。备选地或此外地，第一突出部339(图12)可打印为层压片的部分。如将在下面更详细地论述的，第一突出部可接触打印为转子绕组的第一部分的部分的第二突出部。更具体而言，第一突出部可在将转子绕组的第一部分联接于转子组件的转子芯时接触第二突出部。以该方式，可控制转子绕组的第一部分相对于转子芯的定位。
图11描绘了根据本公开的示例性方面打印的转子芯的示例性层压片332。层压片332可具有例如大约5密耳至大约20密耳的范围内(如大约10密耳)的厚度。层压片332可使用例如如铁钴钒软磁合金(例如，Hiperco50合金)打印。如示出的，冷却管335可打印为层压片332的部分。冷却管335可由与层压片332相同的材料打印。例如，冷却管335可打印为铁钴钒软磁合金(例如，Hiperco50合金)。在一些实施例中，转子轴320的部分也可打印为层压片的部分。转子轴320的部分可使用与层压片332相同或不同的材料打印。
在(306)处，方法300可包括打印用于设置在转子芯的层压片之间的间隔物。图11描绘了用于设置在转子芯的层压片332之间的示例性间隔物334。在一些实施例中，间隔物334可具有比层压片332的厚度小的厚度。在一些实施例中，间隔物334的厚度可在例如0.25密耳至大约1密耳的范围内(如大约0.5密耳)。间隔物334可使用任何合适的材料打印。在一些实施例中，间隔物334使用与层压片332相同的材料打印。例如，间隔物334可打印为铁钴钒软磁合金(例如，Hiperco50合金)。在一些实施例中，转子芯330的轴部分可在没有间隔物的情况下打印。
返回参照图9，在(304)处打印层压片以及在(306)处打印间隔物可按需要重复，直到转子芯被完成(308)或者达到期望的大小(例如，高度)。根据本公开的示例性实施例打印的示例性转子芯330在图10中描绘。
一旦转子芯被完成，方法300就可包括在(310)处逐层地打印转子轴的第二部分或底部部分，直到其达到期望的高度。图12描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子轴320的示例性第二部分324。转子轴的第二部分可由任何合适的材料打印。例如，在一些实施例中，转子轴320的第二部分324可由钢合金(如包含例如镍、铬以及钼的＃4340钢合金)打印。其它合适的材料可在不偏离本公开的范围的情况下使用。
参照图9的(312)，方法300可包括打印转子绕组的第一部分。如以上提及的，转子绕组的第一部分可包括第二突出部346(图13)。具体而言，第二突出部346可打印为转子绕组的第一部分的部分。图13描绘了根据本公开的示例性实施例打印的转子绕组340的第一部分342。如示出的，底部端匝347可打印为转子绕组340的第一部分342的部分。
参照图9的(314)，方法300可包括将转子绕组的第一部分联接于转子芯。图14描绘了根据本公开的示例性方面的联接于转子芯330的转子绕组340的第一部分342。当转子绕组340的第一部分342联接于转子芯330时，第一突出部339接触第二突出部346，如图15中描绘的。以该方式，可控制转子绕组340的第一部分342相对于转子芯330的定位。
一旦转子绕组的第一部分联接于转子芯，方法300就可包括在(316)处将转子绕组的第二部分打印到转子绕组340的第一部分上，以形成转子组件。图16描绘了在将转子绕组340的第一部分342联接于转子芯330之后，打印到转子绕组340的第一部分342上的转子绕组340的第二部分344。如示出的，转子绕组340的第二部分344可包括顶部端匝349。
参照图9，在(318)处，方法300可包括将清漆或环氧树脂施加于转子组件。例如，转子组件可使用清漆或环氧树脂来上漆。备选地或此外地，环氧树脂可被罐封。更进一步，清漆或环氧树脂可电泳沉积到转子组件上。在将清漆或环氧树脂施加于转子组件之后，方法300可包括在(319)处将第一突出部从转子芯移除，并且将第二突出部从转子绕组的第一部分移除。此外，空间可填充有绝缘材料并且/或者电引线可被附接。在一些实施例中，如图16中示出的，如端盖352、固持环354和/或冷却构件356的附件可组装至转子芯330，以完成转子组件350。
可对转子组件350作出变型和改型，而不偏离本公开的范围。例如，如图17中示出的，湿腔油喷射喷嘴351可打印为转子芯330的部分，以用于在湿腔电机中使用。
图19至图24描绘了用于制造用于电机的转子组件的另一示例性方法400。在(402)处，方法400可包括打印转子芯360。转子芯360可由任何合适的材料打印。例如，转子芯360可使用铁钴钒软磁合金(例如，Hiperco50合金)打印。
在(404)处，方法400可包括打印至少一个阻尼杆370。至少一个阻尼杆370可由任何合适的材料打印。此外，方法400可包括在(406)处将至少一个阻尼杆370联接于转子芯330。在示例性实施例中，将至少一个阻尼杆370联接于转子芯330包括将至少一个阻尼杆370插入到由转子芯360限定的多个槽362中的一个中。
在(408)处，方法400可包括打印阻尼环372。阻尼环372可由任何合适的材料打印。此外，方法400可包括在(410)将阻尼环372联接于转子芯360。在示例性实施例中，阻尼环372可定位在转子芯360的第一端部364上。然而，在备选实施例中，阻尼环372可定位在转子芯360的第二端部366上。具体而言，第二端部366可沿着转子芯360的长度L与第一端部364间隔开。
在(412)处，方法400可包括将转子轴380的第一部分382打印到转子芯360的第一端部364上。此外，方法400可包括在(414)处将转子轴380的第二部分384打印到转子芯360的第二端部366上，以形成转子组件。
现在参照图25，本公开的示例性实施例针对打印用于电机的壳体，以收纳和支承电机的各种构件，如根据本公开的示例性实施例打印的定子组件和/或根据本公开的实施例打印的转子组件。
图25描绘了根据本公开的示例性实施例打印的示例性壳体500。如示出的，壳体500限定腔510。具体而言，腔510构造成收纳电机的各种构件，如一个或更多个定子、一个或更多个转子、CT、旋转整流器等。在示例性实施例中，壳体500可垂直于延伸穿过一对轴承中心508的各个轴承中心的中心线506逐层地打印。
此外，由于使用了添加制造，壳体500可打印有冷却套管502，使得壳体500和冷却套管502可与彼此形成一体。利用冷却套管502一体地打印壳体500可允许对将典型为电机壳体的部分的各种构件(例如，密封件)的消除。此外，冷却套管502可限定用于流体(例如，油)穿过其的一个或更多个通路。具体而言，一个或更多个通路可包括油路或贮槽。壳体500可包括用于收纳各种构件的其它构件，如用于收纳用于电机的定子组件的结构504。
在示例性实施例中，冷却套管502可与壳体500的至少部分同时打印。
一旦打印根据本公开的示例性实施例的壳体500，方法就可包括组装各种构件以形成电机。例如，定子组件、转子组件以及其它构件可与壳体500组装以形成电机。
图26和图27描绘了用于制造电机的示例性方法的流程图，该电机包括用于在例如飞行器或其它航空电子应用中使用的主定子、励磁机定子以及PMG定子。图26描绘了用于制造用于在电机中使用的各种构件(例如，定子组件、转子组件等)的示例性方法(600)的流程图。在(602)处，方法600可包括打印用于电机的主定子、励磁机定子以及PMG定子组件。定子组件可例如使用参照图2论述的方法打印。
在(604)处，方法600可包括将清漆或环氧树脂施加于主定子、励磁机定子以及PMG定子组件。例如，定子组件可使用清漆或环氧树脂来上漆。备选地或此外地，定子组件可被罐封(例如，利用环氧树脂)或沉积。在将清漆或环氧树脂施加于定子组件之后，第一突出部(如以上参照图4论述的第一突出部229)可从用于定子组件中的各个的定子芯移除。此外，第二突出部(如以上参照图5论述的第二突出部236)可从用于定子组件中的各个的定子绕组的第一部分移除。在移除第一突出部和第二突出部之后，空间可填充有绝缘材料并且/或者电引线可被附接。
在(606)处，方法可包括打印主转子组件。主转子组件可例如使用参照图8论述的方法打印。作为备选，主转子组件可例如使用以上参照图24论述的方法打印。
在(608)处，清漆或环氧树脂可施加于主转子组件。在将清漆或环氧树脂施加于转子组件之后，第一突出部(如以上参照图12论述的第一突出部339)可从主转子组件的转子芯移除。此外，第二突出部(如以上参照图13论述的第二突出部346)可从主转子组件的转子绕组的第一部分移除。在移除第一突出部和第二突出部之后，空间可填充有绝缘材料并且/或者电引线可被附接。
在(610)处，方法可包括打印励磁机和PMG转子组件。励磁机转子组件可例如使用参照图9论述的方法打印。根据本公开的示例性方面，PMG转子可打印有用于永磁体的槽。
在(612)处，方法可包括组装转子构件。例如，励磁机和PMG转子可组装在一起。可组装与(多个)转子相关联的各种构件，如旋转整流器、轴承、密封件等。
在(614)处，励磁机和PMG转子组件被完成。例如，清漆或环氧树脂可施加于励磁机和PMG转子组件中的各个；空间可填充有绝缘材料；并且电引线可被附接。
在(616)处，方法可包括打印用于与电机相关联的定子组件和转子组件的壳体。在一些实施例中，壳体可具有一体的冷却套管以及用于收纳定子组件和转子组件的其它构件。还可打印电机的端盖、固持环以及其它构件。
图27描绘了根据本公开的示例性实施例的将各种打印的构件组装在一起以形成电机的示例性方法650的流程图。在(652)处，方法650可包括将前端盖组装或联接于壳体。主定子、励磁机定子以及PMG定子可接着在(654)处组装到壳体中。
在(656)处，方法650可包括组装CT。主转子组件以及励磁机转子和PMG转子组件可组装到壳体(658)中。后端盖可组装到壳体上(660)。在(662)，电机可被完成。例如，适合的电连接可被包括在电机中。以该方式，电机可使用3D打印技术制造，该3D打印技术提供相对于制造电机的典型方法的许多优点。
可对本文中公开的示例性实施例作出变型和改型。例如，在一些实施例中，电机可打印为独立的单元。电机可根据本公开的示例性实施例被打印并且可包括各种特征。例如，用于电机700的壳体710可在打印根据本公开的示例性实施例的定子芯时打印为层压片的部分。例如，如图28和图29中示出的，至少一个空气冷却翅片732可打印为在打印定子芯220时打印的壳体710的部分。备选地或此外地，至少一个安装耳部734可打印为壳体710的部分。在示例性实施例中，至少一个空气冷却翅片732和/或安装耳部734可在打印定子芯220时打印。更具体而言，空气冷却翅片732和/或安装耳部734可打印为定子芯220的部分。在示例性实施例中，打印安装耳部734可与打印壳体710同时发生。更具体而言，安装耳部734可与壳体710形成一体。备选地或此外地，至少一个端盖736可打印为壳体710的部分。此外，当制造壳体710时，端盖736可经由安装耳部734联接于壳体710。当端盖736经由安装耳部734联接于壳体710，由壳体710限定的腔740可被包封。在示例性实施例中，第一端盖可经由定位在壳体710的第一端部处的第一对安装耳部联接于壳体710。此外，第二端盖可经由定位在壳体710的第二端部处的第二对安装耳部联接于壳体710。具体而言，第二端部可沿着壳体710的长度与第一端部间隔开。当定子组件和转子组件彼此联接并且设置在腔740内时，端盖736实际上可将定子组件和转子组件从外部环境密封。
图30至图32描绘了可根据本公开的示例性实施例打印的电机的另一示例性实施例。例如，用于电机800的壳体810可包括冷却套管830。备选地或此外地，壳体810可包括至少一个安装耳部834。备选地或此外地，壳体810可包括至少一个端盖836。更具体而言，冷却套管830、安装耳部834和/或端盖836可打印为定子芯220的部分。以该方式，冷却套管830、安装耳部834和/或端盖836可与定子芯220形成一体。在一些实施例中，与冷却套管830和/或安装耳部834相关联的特征可在打印定子芯220时打印为层压片的部分。例如，打印冷却套管830包括打印冷却套管830，使得冷却套管830限定用于流体穿过其的一个或更多个通路。具体而言，一个或更多个通路可包括用于油穿过其的油路。备选地或此外地，一个或更多个通路可包括用于油穿过其的贮槽。然而，应当认识到的是，任何合适的流体可穿过油路和贮槽。
如示出的，壳体810限定腔840，其构造成至少容纳定子芯220和转子芯330。在示例性实施例中，腔840可与由转子芯体330限定的一个或更多个湿腔喷射喷嘴351流体连通。以该方式，离开(多个)湿腔喷射喷嘴351的流体可进入腔840。就此而言，图31中描绘的打印的电机为湿腔电机。相比之下，图30中描绘的打印的电机为干腔电机，因为转子芯330不包括一个或更多个湿腔喷射喷嘴351。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可获得专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于制造电机的方法，所述方法包括：
打印定子芯；
打印定子绕组的第一部分；
将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯；
将所述定子绕组的第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，以形成定子组件；
打印转子轴的第一部分；
将转子芯打印到所述转子轴的所述第一部分上；
将所述转子轴的第二部分打印到所述转子芯上；
打印转子绕组的第一部分；
将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯；以及
将所述转子绕组的第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上，以形成转子组件，
其中将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯先于将所述定子绕组的所述第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，并且
其中将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯先于将所述转子绕组的所述第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括打印限定腔的壳体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，打印所述定子芯包括打印第一突出部，其中打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯时接触所述第二突出部。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述定子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子绕组的所述第一部分移除。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，施加所述清漆或环氧树脂先于打印所述转子轴的所述第一部分。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述第一突出部从所述定子芯移除先于打印所述转子轴的所述第一部分，并且其中将所述第二突出部从所述定子绕组的所述第一部分移除先于打印所述转子轴的所述第一部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，打印所述转子芯包括打印第一突出部，其中打印所述转子绕组的所述第一部分包括打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯时接触所述第二突出部。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述转子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述转子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述转子绕组的所述第一部分移除。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印所述定子绕组的所述第二部分包括打印第二端匝。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，打印所述多个线圈包括打印至少一个线。
11.一种用于制造电机的方法，所述方法包括：
通过三维(3D)打印过程打印定子芯；
通过所述3D打印过程打印定子绕组的第一部分；
将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯；
在将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯之后，通过所述3D打印过程将所述定子绕组的第二部分打印到所述定子绕组的所述第一部分上，以形成定子组件；
通过所述3D打印过程打印转子芯；
通过所述3D打印过程将转子轴的第一部分打印到所述转子芯的第一端部上；
通过所述3D打印过程将所述转子轴的第二部分打印到所述转子芯的第二端部上；
通过所述3D打印过程打印转子绕组的第一部分；
将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯；以及
在将所述转子绕组的所述第一部分联接于所述转子芯之后，通过所述3D打印过程将所述转子绕组的第二部分打印到所述转子绕组的所述第一部分上，以形成转子组件，
其中所述3D打印过程包括使用激光能量或热量来熔合金属。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括通过所述3D打印过程打印限定腔的壳体。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，打印所述定子芯包括通过所述3D打印过程打印第一突出部，其中打印所述定子绕组的所述第一部分包括通过所述3D打印过程打印第二突出部，并且其中所述第一突出部在将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯时接触所述第二突出部。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
将清漆或环氧树脂施加于所述定子组件；
将所述第一突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子芯移除；以及
将所述第二突出部在施加所述清漆或环氧树脂之后从所述定子绕组的所述第一部分移除。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，施加所述清漆或环氧树脂发生在打印所述转子芯之前。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将所述第一突出部从所述定子芯移除先于打印所述转子芯，并且其中将所述第二突出部从所述定子绕组的所述第一部分移除先于打印所述转子芯。
17. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，打印所述转子芯包括：
通过所述3D打印过程打印至少一个阻尼杆；以及
在打印所述至少一个阻尼杆之后，通过所述3D打印过程打印阻尼环。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，打印所述定子绕组的所述第一部分包括打印第一端匝和多个线圈，并且其中打印所述定子绕组的所述第二部分包括打印第二端匝。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，将所述定子绕组的所述第一部分联接于所述定子芯包括将所述多个线圈中的各个线圈插入到由所述定子芯限定的多个槽中的一个槽中。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，打印所述多个线圈包括打印至少一个线。
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