CN108336846A - 盘式电机的转子组件以及盘式电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种盘式电机的转子组件以及盘式电机，所述盘式电机的转子组件包括转子支撑盘、环箍以及定位销，所述转子支撑盘呈中心开孔的圆形设置，所述转子支撑盘的外周面上设有凸台，所述环箍套接于所述转子支撑盘的外周面，所述环箍的内周面设有与所述凸台配合的卡槽，所述定位销连接所述转子支撑盘与所述环箍，所述定位销用于限制所述转子支撑盘与所述环箍之间的相对转动。本发明采用在所述转子支撑盘上套设所述环箍的方式，既满足增加抗高速旋转时离心力的结构强度作用，又可以支持自动动平衡机自动去重，满足自动化生产，可以降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种盘式电机的转子组件以及盘式电机。
背景技术
盘式电机具有较高转矩密度，有广阔的应用前景，盘式电机的转子组件一般包括转子支撑盘、永磁体，转子支撑盘用于安装和固定永磁体。现有技术中，转子支撑盘一般为铝合金材质，转子支撑盘既提供支撑强度作用，又起到隔磁作用，但铝合金材质密度太小，无法满足高精度动平衡G1.5等级要求，需要增重，但现有增重方式无法实现自动化连续生产。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种盘式电机的转子组件以及盘式电机，旨在解决现有转子支撑盘的增重方式无法实现自动化连续生产的问题。
为实现上述目的，一种盘式电机的转子组件，包括：
转子支撑盘，呈中心开孔的圆形设置，所述转子支撑盘的外周面上设有凸台；
环箍，套接于所述转子支撑盘的外周面，所述环箍的内周面设有与所述凸台配合的卡槽；以及，
定位销，连接所述转子支撑盘与所述环箍，所述定位销用于限制所述转子支撑盘与所述环箍之间的相对转动。
优选地，所述转子支撑盘的材质为铝合金；和/或，
所述环箍的材质为不锈钢。
优选地，所述环箍通过热套工艺套接于所述转子支撑盘的外周面。
优选地，所述凸台为设于所述转子支撑盘的外周面上的环形凸起；
所述卡槽为与所述环形凸起相适配的环形凹槽。
优选地，所述环箍的内周面与所述转子支撑盘的外周面相抵接。
优选地，在所述转子支撑盘与所述环箍的连接处，所述转子支撑盘与所述环箍相同的一端端面上对应开设有第一安装孔与第二安装孔；
所述第一安装孔与所述第二安装孔共同围合形成用于与所述定位销配合的销钉孔。
优选地，所述定位销设置为多个，且所述多个定位销沿所述转子支撑盘的周向呈均匀分布。
优选地，所述转子支撑盘的一端端面开设有沿周向延伸的环形安装槽，所述环形安装槽具有环形内侧壁和环形外侧壁，所述盘式电机的转子组件还包括：
环形铁芯，安装固定在所述转子支撑盘的环形安装槽内，所述环形铁芯具有朝向所述环形安装槽的槽底的内端面和朝向所述环形安装槽的槽口的外端面；
多块永磁体，固定安装在所述环形安装槽内且位于所述环形铁芯的外端面，所述多块永磁体均具有靠近所述转子支撑盘的中心孔的近端、以及远离所述转子支撑盘的中心孔的远端；以及，
固定环，位于所述环形安装槽且套设在所述环形内侧壁，所述固定环抵顶所述多块永磁体的近端，使得所述多块永磁体的远端与所述环形外侧壁抵触，以与所述环形外侧壁共同在径向对所述多块永磁体进行限位。
优选地，所述固定环为一金属环；或者，
所述固定环为填充在所述多块永磁体的近端与所述环形内侧壁之间的呈环状的固定胶。
本发明还提出一种盘式电机，包括盘式电机的转子组件，所述盘式电机的转子组件，包括：
转子支撑盘，呈中心开孔的圆形设置，所述转子支撑盘的外周面上设有凸台；
环箍，套接于所述转子支撑盘的外周面，所述环箍的内周面设有与所述凸台配合的卡槽；以及，
定位销，连接所述转子支撑盘与所述环箍，所述定位销用于限制所述转子支撑盘与所述环箍之间的相对转动。
本发明中，所述转子支撑盘与所述所述环箍通过所述凸台与所述卡槽的配合可以轴向限位，并通过安装所述定位销，由所述定位销承担扭转切向力，可以满足电机频繁正反转，如此采用在所述转子支撑盘上套设所述环箍的方式，既满足增加抗高速旋转时离心力的结构强度作用，又可以支持自动动平衡机自动去重，满足自动化生产，可以降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的盘式电机的转子组件的一实施例的结构示意图；
图2为图1中的转子支撑盘与环箍连接处的结构示意图；
图3为图1中的部分结构示意图；
图4为图3另一视角的结构示意图；
图5为图1的立体剖视结构示意图；
图6为图5中的部分结构的分解示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 盘式电机的转子组件 | 21 | 卡槽 |
| 1 | 转子支撑盘 | 22 | 第二安装孔 |
| 11 | 凸台 | 3 | 环形铁芯 |
| 12 | 第一安装孔 | 31 | 定位槽 |
| 13 | 环形安装槽 | 4 | 永磁体 |
| 2 | 环箍 | 5 | 固定环 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种盘式电机，所述盘式电机包括盘式电机的转子组件，图1至图6为本发明提供的盘式电机的转子组件的一实施例。
请参阅图1至图3，在本实施例中，所述盘式电机的转子组件100包括转子支撑盘1、环箍2以及定位销(未在图中示出)，所述转子支撑盘1呈中心开孔的圆形设置，所述转子支撑盘1的外周面上设有凸台11，所述环箍2套接于所述转子支撑盘1的外周面，所述环箍2的内周面设有与所述凸台11配合的卡槽21，所述定位销连接所述转子支撑盘1与所述环箍2，所述定位销用于限制所述转子支撑盘1与所述环箍2之间的相对转动。
在本发明中，所述转子支撑盘1与所述所述环箍2通过所述凸台11与所述卡槽21的配合可以轴向限位，并通过安装所述定位销，由所述定位销承担扭转切向力，可以满足电机频繁正反转，如此采用在所述转子支撑盘1上套设所述环箍2的方式(具体地，在本实施例中，所述环箍2通过热套工艺套接于所述转子支撑盘1的外周面，如此设置，安装过程较为简单)，既满足增加抗高速旋转时离心力的结构强度作用，又可以支持自动动平衡机自动去重，满足自动化生产，可以降低成本。
一般地，为了满足转子整盘轻量化设计的要求，所述转子支撑盘1的材质为铝合金，如此，所述转子支撑盘1的支撑强度较好，又起到隔磁作用。为了提高转子的抗离心力能力，在所述转子支撑盘1的外侧套设有所述环箍2，具体地，在本实施例中，所述环箍2的材质为不锈钢，因为不锈钢材料具有较大的密度，可支持自动动平衡机自动去重，满足自动化生产。
为了方便将所述凸台11卡接于所述卡槽21内，在本实施例中，所述凸台11为设于所述转子支撑盘1的外周面上的环形凸起，所述卡槽21为与所述环形凸起相适配的环形凹槽，如此，不但方便将所述环箍2套接于所述转子支撑盘1，并且，两者之间连接更为牢固。
通过所述定位销承担扭转切向力，限制所述转子支撑盘1与所述环箍2之间的相对转动，所述定位销的安装方式有多种，具体地，请参阅图3和图4，在本实施例中，在所述转子支撑盘1与所述环箍2的连接处，所述转子支撑盘1与所述环箍2相同的一端端面上对应开设有第一安装孔12与第二安装孔22，所述第一安装孔12与所述第二安装孔22共同围合形成用于与所述定位销配合的销钉孔，如此，所述定位销安装较为简单，并且，能够承担较大的扭转切向力。
为了让所述环箍2安装更为牢固，在本实施例中，所述定位销设置为多个，且所述多个定位销沿所述转子支撑盘1的周向呈均匀分布，如此，通过所述多个定位销的设置，可以承担更大的扭转切向力，在电机高速运转时，所述转子支撑盘1与所述环箍2之间也不会产生相对转动。
同样是为了让所述环箍2安装更为牢固，还可以让所述环箍2的内周面与所述转子支撑盘1的外周面相抵接，如此，所述环箍2与所述转子支撑盘1干涉量相对较大，有利于所述环箍2的牢固安装，并且，所述环箍2与所述转子支撑盘1之间连接处没有缝隙，使得产品结构更为紧凑。
一般地，所述盘式电机的转子组件100还包括环形铁芯3、多块永磁体4、以及固定环5，具体地，请参阅图5和图6，在本实施例中，所述转子支撑盘1的一端端面开设有沿周向延伸的环形安装槽13，所述环形安装槽13具有环形内侧壁和环形外侧壁，所述环形铁芯3安装固定在所述转子支撑盘1的环形安装槽13内，所述环形铁芯3具有朝向所述环形安装槽13的槽底的内端面和朝向所述环形安装槽13的槽口的外端面，所述多块永磁体4固定安装在所述环形安装槽13内且位于所述环形铁芯3的外端面，所述多块永磁体4均具有靠近所述转子支撑盘1的中心孔的近端、以及远离所述转子支撑盘1的中心孔的远端，所述固定环5位于所述环形安装槽13且套设在所述环形内侧壁，所述固定环5抵顶所述多块永磁体4的近端，使得所述多块永磁体4的远端与所述环形外侧壁抵触，以与所述环形外侧壁共同在径向对所述多块永磁体4进行限位，如此，通过设置所述环形安装槽13将所述永磁体4牢牢固定于所述环形铁芯3，并通过设置所述固定环5将所述环形铁芯3和所述多块永磁体4牢牢固定于所述转子支撑盘1的所述环形安装槽13内，避免了在所述永磁体4或者所述环形铁芯3上开设螺栓孔，而影响所述永磁体4或者所述环形铁芯3的磁路，导致螺栓件中产生高频涡流损耗，并且由于组装过程中不必拧紧螺栓，使组装过程得以简化，适于自动化生产。此外，由于所述环形铁芯3可以起到导磁的作用，所述环形铁芯3被所述永磁体4磁化后，可以加强电机的转子组件所形成磁场，从而提高电机的转矩密度。
为降低所述环形铁芯3的形状精度的制造要求，请参阅图6，在本实施例中，所述环形铁芯3的外端面对应每一个所述永磁体4设有定位槽31，所述定位槽31贯穿所述环形铁芯3的内周面和外周面设置。本实施例中，所述定位槽31贯穿所述环形铁芯3的内周面和外周面设置，由于永磁体4的沿环形铁芯3径向的位移由所述转子支撑盘1的环形外侧壁和所述固定环5限制，使得所述永磁体4沿所述环形铁芯3的径向的尺寸精度要求得以降低。
请参阅图2，在本实施例中，所述定位槽31的深度与所述永磁体4的厚度一致，所述环形安装槽13的深度与所述环形铁芯3的厚度一致。这样使得转子组件作为一个整体，在形状上连续，既有利于提高转子组件整体的受力强度，也有利于减小转子组件在转动的过程中受到的阻力。
请参阅图6，在本实施例中，所述固定环5为一金属环。将所述固定环5设置为一金属环，有利于提高在转子组件转动的过程中，所述固定环5对所述环形铁芯3和所述永磁体4的限位作用，防止所述环形铁芯3和所述永磁体4沿径向相对于转子支撑盘1发生运动。
具体地，所述金属环与所述转子支撑盘1、所述环形铁芯3、所述永磁体4之间还可以填充有固定胶，以使所述金属环与所述转子支撑盘1、所述环形铁芯3、所述永磁体4连接更加牢固。
为防止在转子组件旋转的过程中，在本实施例中，所述固定环5相对于所述环形安装槽13发生转动，本实施例中，所述金属环的端面开设有第一固定孔，所述环形安装槽13的底壁对应所述第一固定孔设有第二固定孔。所述固定环5通过穿过所述第一固定孔和第二固定孔的定位销定位安装于所述环形安装槽13的底壁。
另一实施例中，所述固定环5为填充在所述多块永磁体4的近端与所述环形内侧壁之间的呈环状的固定胶。以固定胶作为固定环5，制造成本更加低廉，且使盘式电机的转子组件100的组装更加简便。
所述固定胶优选为环氧胶，环氧胶粘附力强、固化方便，并且导热效果好，有利于转子组件的散热。
为防止环形铁芯3和永磁体4从转子支撑盘1上脱出，所述环形外侧壁的内壁面可以在靠近所述环形安装槽13的槽口方向，朝靠近所述中心孔的方向倾斜设置。倾斜设置的环形外侧壁的内壁面，能对环形铁芯3和永磁体4位于环形安装槽13的槽口所在的一侧进行限位，从而防止环形铁芯3和永磁体4从转子支撑盘1上脱出。
为加强固定环5对环形铁芯3和永磁体4从转子支撑盘1的限位作用，可以使所述固定环5的外周面在靠近所述环形安装槽13的槽口方向，朝远离所述中心孔的方向倾斜设置。倾斜设置的固定环5的外周面，能对环形铁芯3和永磁体4位于环形安装槽13的槽口所在的一侧进行限位，从而防止环形铁芯3和永磁体4从转子支撑盘1上脱出。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种盘式电机的转子组件，其特征在于，包括：
转子支撑盘，呈中心开孔的圆形设置，所述转子支撑盘的外周面上设有凸台；
环箍，套接于所述转子支撑盘的外周面，所述环箍的内周面设有与所述凸台配合的卡槽；以及，
定位销，连接所述转子支撑盘与所述环箍，所述定位销用于限制所述转子支撑盘与所述环箍之间的相对转动。
2.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述转子支撑盘的材质为铝合金；和/或，
所述环箍的材质为不锈钢。
3.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述环箍通过热套工艺套接于所述转子支撑盘的外周面。
4.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述凸台为设于所述转子支撑盘的外周面上的环形凸起；
所述卡槽为与所述环形凸起相适配的环形凹槽。
5.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述环箍的内周面与所述转子支撑盘的外周面相抵接。
6.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，在所述转子支撑盘与所述环箍的连接处，所述转子支撑盘与所述环箍相同的一端端面上对应开设有第一安装孔与第二安装孔；
所述第一安装孔与所述第二安装孔共同围合形成用于与所述定位销配合的销钉孔。
7.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述定位销设置为多个，且所述多个定位销沿所述转子支撑盘的周向呈均匀分布。
8.如权利要求1所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述转子支撑盘的一端端面开设有沿周向延伸的环形安装槽，所述环形安装槽具有环形内侧壁和环形外侧壁，所述盘式电机的转子组件还包括：
环形铁芯，安装固定在所述转子支撑盘的环形安装槽内，所述环形铁芯具有朝向所述环形安装槽的槽底的内端面和朝向所述环形安装槽的槽口的外端面；
多块永磁体，固定安装在所述环形安装槽内且位于所述环形铁芯的外端面，所述多块永磁体均具有靠近所述转子支撑盘的中心孔的近端、以及远离所述转子支撑盘的中心孔的远端；以及，
固定环，位于所述环形安装槽且套设在所述环形内侧壁，所述固定环抵顶所述多块永磁体的近端，使得所述多块永磁体的远端与所述环形外侧壁抵触，以与所述环形外侧壁共同在径向对所述多块永磁体进行限位。
9.如权利要求8所述的盘式电机的转子组件，其特征在于，所述固定环为一金属环；或者，
所述固定环为填充在所述多块永磁体的近端与所述环形内侧壁之间的呈环状的固定胶。
10.一种盘式电机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的盘式电机的转子组件。
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