CN108832734A - 一种塑封定子组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及外转子电机技术领域，具体的，涉及一种塑封定子组件，所述的定子铁芯两侧分别设有嵌套在定子铁芯内圆上的轴承支架，所述的轴承支架内分别设有用于和转轴过渡配合的轴承，所述定子铁芯、轴承支架经由热固性塑料包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件，通过一体式注塑方式将定子铁芯、轴承支架注塑形成一体，这种采用统一装配基准，规避了现有技术中装配零件时由于不同的装配基准导致转轴在运转时相对轴承之间存在圆跳动现象，有效地解决了转轴与定子铁芯同心度问题。

Description

一种塑封定子组件
技术领域：
本发明涉及外转子电机技术领域，具体的，涉及一种塑封定子组件。
背景技术：
传统的电动机是定子在外，转子旋转产生动力。外转子电机是与之相反的结构，定子在电动机的中间，转子在外。
现有技术中，外转子电机上的轴承支架、轴承、转轴及定子铁芯等零件在加工过程中会产生加工误差，然后将加工好的零件进行装配，由于装配的基准不同，装配过程中会出现装配误差，加工误差和装配误差作用使得转轴在运转时相对轴承之间存在圆跳动现象，这种现象导致外转子电机内轴承的使用寿命缩短，从而影响外转子电机的工作性能。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种在装配过程中采用统一装配基准的塑封定子组件。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种塑封定子组件，包括定子铁芯和位于定子铁芯内部的转轴，所述定子铁芯和转轴的轴心线重合，所述的定子铁芯两侧分别设有嵌套在定子铁芯内圆上的轴承支架，所述的轴承支架内分别设有用于和转轴过渡配合的轴承，所述定子铁芯、轴承支架经由热固性塑料包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件。
优选的，所述的轴承支架包括圆柱筒状的本体和一端外周缘向垂直本体向外延伸形成用于塑封限位的限位环。
优选的，所述的本体靠近限位环一端内部设有圆环形的凸台，所述的凸台和本体内壁围合形成用于安装轴承的轴承室，所述的本体远离限位环一端的外周缘设有用于轴承支架装配定位的卡台。
但是目前普通热固性塑料稳定性不够理想，并且在较宽的温度范围内难以保持良好强度，难以满足特殊的要求，阻燃效果不够理想，长时间使用容易因发热而变形。如申请号为CN201110204829.X公开了一种地下设施用热固性塑料，包括热固性树脂100份、内脱模剂8～12份、无机矿物填料400～500份、引发剂2～4份、增稠剂0.4～1.0份、工艺助剂10～20份、连续玻璃纤维(玻纤)220～300份，该申请文件中，主要是通过通过添加适当比例的无机矿物填料达到低热量目的，通过调整了无机矿物填料的粒径(粒径为80～110μm的氢氧化铝微粉)和加入量，以及配方中其他组分的含量进行调整以配合无机矿物填料以及玻璃纤维的含量达到更高，从而成功克服了现有氢氧化铝存在的份数不会超过200质量份、容易一起体系粘度上升等缺陷，其内部成分之间更主要的是利用其自身特性和组份比达到上述效果，其组份之间的关联性小，短期使用时，其热固性塑料具有强度高、发热量低的特性，但长期使用后，其性能会有所降低。本发明中，还提供一种热固性塑料，用于将所述定子铁芯、轴承支架包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件，使得本申请提供的塑封定子组件强度更好，使用寿命提高，尤其是耐电弧性可达到195s。
具体地，一种热固性塑料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂100份、玻璃纤维10～20份、助剂0.1～1.6份、交联剂0.1～1.2份、惰性填料10～20份，本发明所述不饱和聚酯树脂为本领域技术人员熟知的树脂，对此本发明没有特别的限制，其可以为邻苯型树脂、间苯型树脂和对苯型树脂中的一种或多种，本申请所述不饱和聚酯树脂的来源可以为市售产品，可以为按本领域技术人员熟知的方法制备得到。
本申请中，所述惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝(1.2～1.4)：1：(2.2～2.6)，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为500～1200mm。
本申请中，所述纳米改性滑石粉经由以下步骤制备：
(1)先将滑石在400-600℃下焙烧4-5小时，再用15-20％双氧水浸泡滑石4-5小时，静置，离心，再用去离子水洗涤、烘干，加入相当于其重量3-5％的乙烯基三乙氧基硅烷、2-3％的交联剂TAC，高速3000-4000转/分搅拌均匀，烘干粉碎成细粉末，得到初步改性物；
(2)再将步骤(1)中制备的初步改性物投入到单螺杆挤压膨化机中，加入六偏磷酸钠和表面改性剂，设置螺杆转速为200～300r/min，膨化温度为60～80℃，挤压处理5～10min，得到改性滑石粉；
(3)将步骤(2)中得到的改性滑石粉送入高能球磨机中，加入粒径为2～4mm的氧化锆微珠作为研磨介质，调节转速为20～30r/min，在研磨机中研磨20～40分钟，干燥粉碎得到粒径为500～1000nm的纳米改性滑石粉。
优选的，步骤(2)所述六偏磷酸钠的用量为初步改性物重量的0.5～1％，步骤(2)所述的表面改性剂为羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。
本申请中，助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂PS802、光稳定剂770、光稳定剂UV-3853或紫外吸收剂UV-2908中的至少一种，所述交联剂为甘羟铝、甘氨酸铝、过氧化二异丙苯中的任意一种。
本申请中，所述的热固性塑料制备方法，经由以下步骤制备：
(1)先将不饱和聚酯树脂、助剂、交联剂、惰性填料加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到60℃，制得树脂预混浆料；
(2)把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的玻璃纤维，搅拌10～15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。
与现有相比，本申请的有益效果为；
1、本发明提供的一种塑封定子组件，通过一体式注塑方式将定子铁芯、轴承支架注塑形成一体，这种采用统一装配基准，规避了现有技术中装配零件时由于不同的装配基准导致转轴在运转时相对轴承之间存在圆跳动现象，有效地解决了转轴与定子铁芯同心度问题。
2、本申请中，通过挤压膨化使阳离子表面改性剂渗透到滑石粉的层状结构中，提高滑石粉在不饱和树脂聚酯的吸附性和分散性，在交联剂的作用下与玻璃纤维形成网状凝胶，穿插在滑石粉的层状结构中，增加滑石粉填料的强度和韧性，同时碳酸钙、高岭土被吸附在该网状凝胶上，制备形成的热固性塑料本体上的单位面积上的惰性材料以及稳定性更强，其耐电弧性也得到显著提升，该网状凝胶不仅能够有效避免中机械力对层状结构的破坏，也使得滑石粉表面的活性官能团数量增加，易与玻璃纤维紧密结合，提高滑石粉填料的留着率，提高热固性塑料的的稳定性，用于将所述定子铁芯、轴承支架包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件，使得本申请提供的塑封定子组件强度更好，使用寿命提高，尤其是耐电弧性可达到195s。
附图说明：
图1为本发明装配结构示意图；
图2为本发明轴承支架半剖结构示意图；
图3为本发明轴承支架结构示意图；
图中：1-定子铁芯；2-轴承支架；21-本体；22-限位环；23-凸台；24-轴承室；25-卡台；3-轴承；4-转轴；5-热固性塑料。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐明本发明。
实施例1：
根据图1-3所示，一种塑封定子组件，包括定子铁芯1和位于定子铁芯1内部的转轴4，所述定子铁芯1和转轴4的轴心线重合，所述的定子铁芯1两侧分别设有嵌套在定子铁芯1内圆上的轴承支架2，所述的轴承支架2内分别设有用于和转轴4过渡配合的轴承3，所述定子铁芯1、轴承支架2经由热固性塑料5包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件。
现有技术中，外转子电机上的轴承支架2、轴承3、转轴4及定子铁芯1等零件在加工过程中会产生加工误差，然后将加工好的零件进行装配，由于装配的基准不同，装配过程中会出现装配误差，加工误差和装配误差作用使得转轴4在运转时相对轴承3之间存在圆跳动现象，这种现象导致外转子电机内轴承3的使用寿命缩短，从而影响外转子电机的工作性能，本发明提供的一种塑封定子组件，通过一体式注塑方式将定子铁芯1、轴承支架2注塑形成一体，这种采用统一装配基准，规避了现有技术中装配零件时由于不同的装配基准导致转轴4在运转时相对轴承3之间存在圆跳动现象，有效地解决了转轴4与定子铁芯1同心度问题。
进一步的，根据本发明，所述的轴承支架2包括圆柱筒状的本体21和一端外周缘向垂直本体21向外延伸形成用于塑封限位的限位环22。如此，在将定子铁芯1和嵌套在定子铁芯1内圆上的轴承支架2经由热固性塑料5塑封时，轴承支架2的限位环22使热固性塑料5的内圈周向表面上形成凹槽，该凹槽和限位环22配合，使轴承支架2在定子铁芯1上的位置唯一确定，提高了塑封定子的使用性能。
进一步的，根据本发明，所述的本体21靠近限位环22一端内部设有圆环形的凸台23，所述的凸台23和本体21内壁围合形成用于安装轴承3的轴承室24，所述的本体21远离限位环22一端的外周缘设有用于轴承支架2装配定位的卡台25。如此，凸台23和本体21内壁围合形成轴承室24用于安装轴承3，使转轴3能够相对定子铁芯1旋转，在将轴承支架2嵌套在定子铁芯1的内圈时，该装配过程中，卡台25能够定位轴承支架2位于定子铁芯1内圈的位置，从而优化装配过程。
具体地，本发明中的热固性塑料，按重量份计，包括不饱和聚酯树脂100kg、玻璃纤维15kg、助剂0.8kg、交联剂0.6kg、惰性填料15kg。
本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.2：1：2.4，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm，助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂PS802、光稳定剂770、光稳定剂UV-3853或紫外吸收剂UV-2908中的至少一种，所述交联剂为甘羟铝、甘氨酸铝、过氧化二异丙苯中的任意一种。
实施例2：
本实施例内容和实施例1内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:纳米改性滑石粉经由以下步骤制备：
(1)先将滑石在400-600℃下焙烧4-5小时，再用15-20％双氧水浸泡滑石4-5小时，静置，离心，再用去离子水洗涤、烘干，加入相当于其重量3-5％的乙烯基三乙氧基硅烷、2-3％的交联剂TAC，高速3000-4000转/分搅拌均匀，烘干粉碎成细粉末，得到初步改性物；
(2)再将步骤(1)中制备的初步改性物投入到单螺杆挤压膨化机中，加入六偏磷酸钠和表面改性剂，设置螺杆转速为200～300r/min，膨化温度为60～80℃，挤压处理5～10min，得到改性滑石粉；
(3)将步骤(2)中得到的改性滑石粉送入高能球磨机中，加入粒径为2～4mm的氧化锆微珠作为研磨介质，调节转速为20～30r/min，在研磨机中研磨20～40分钟，干燥粉碎得到粒径为500～1000nm的纳米改性滑石粉。
其中，步骤(2)所述六偏磷酸钠的用量为初步改性物重量的0.5～1％，步骤(2)所述的表面改性剂为羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。
实施例3：
本实施例内容和实施例2内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:热固性塑料制备方法，经由以下步骤制备：
(1)先将不饱和聚酯树脂、助剂、交联剂、惰性填料加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到60℃，制得树脂预混浆料；
(2)把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的玻璃纤维，搅拌10～15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。
实施例4：
本实施例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.3：1：2.4，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
实施例5：
本实施例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.4：1：2.4，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
实施例6：
本实施例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.3：1：2.2，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
实施例7：
本实施例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.3：1：2.6，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
对比例1：
本对比例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.1：1：2.4，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
对比例2：
本对比例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.5：1：2.4，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
对比例3：
本对比例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.3：1：2.0，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
对比例4：
本对比例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于:本实施例中，惰性填料为碳酸钙、高岭土和改性滑石粉的混合物，其中碳酸钙：高岭土：纳米改性滑石粉的重量比为＝1.3：1：2.6，其中所述的惰性填料的固体颗粒直径为800mm。
对比例5：
本对比例采用申请号为CN201310091526.0制备形成的热固性塑料。
对上述实施例3～7，对比例1～5进行以下性能测试，并将测试的数据记录在表1中。
一、比重测试，采用GB1033-70塑料比重试验方法测试；
二、线膨胀系数测试，采用GB1036-70塑料线膨胀系数试验方法；
三、耐电弧测试，采用GB1411-78固体电工绝缘材料高压小电流间歇耐电弧试验方法；
四、玻璃化转变温度测试；
五、弯曲强度测试，采用GB1042-79塑料弯曲试验方法；
六、拉伸强度测试，采用GB1040-79塑料拉伸试验方法；
表1
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种塑封定子组件，包括定子铁芯(1)和位于定子铁芯(1)内部的转轴(4)，所述定子铁芯(1)和转轴(4)的轴心线重合，其特征在于，所述的定子铁芯(1)两侧分别设有嵌套在定子铁芯(1)内圆上的轴承支架(2)，所述的轴承支架(2)内分别设有用于和转轴(4)过渡配合的轴承(3)，所述定子铁芯(1)、轴承支架(2)经由热固性塑料(5)包裹进行塑封形成一体式塑封定子组件。
2.根据权利要求1所述的塑封定子组件，其特征在于，所述的轴承支架(2)包括圆柱筒状的本体(21)和一端外周缘向垂直本体(21)向外延伸形成用于塑封限位的限位环(22)。
3.根据权利要求2所述的塑封定子组件，其特征在于，所述的本体(21)靠近限位环(22)一端内部设有圆环形的凸台(23)，所述的凸台(23)和本体(21)内壁围合形成用于安装轴承(3)的轴承室(24)，所述的本体(21)远离限位环(22)一端设有用于轴承支架(2)装配定位的卡台(25)。
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