CN108988534A - 一种高速永磁电机转子及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机领域,具体为一种高速永磁电机转子及其加工方法,所述高速永磁电机转子包括一种高速永磁电机转子,包括转轴,所述转轴由左至右包括第一轴体,第二轴体和第三轴体,所述第一轴体和第三轴体上均热套且紧密配合有磁浮轴承传感器转子组装件、磁浮轴承传感器转子硅钢片、磁浮轴承转子组装件和磁浮轴承转子硅钢片,第二轴体上套设有转子铁芯,所述转子铁芯外周设置有表贴式永磁体,所述永磁体的外周包覆有碳纤维护套。本发明所述转子整体结构紧密、可靠;抗径向拉力和切向应力能力强;有效地保护永磁电机中的永磁体;散热能力强;本发明所述的加工方法能通过不同步骤间的紧密配合可以合理高效得实现对高质量的高速永磁电机转子的加工。

Description

一种高速永磁电机转子及其加工方法
技术领域
本发明属于电机领域,涉及电机转子结构,具体为一种高速永磁电机转子及其加工方法。
背景技术
永磁电机具有效率和功率因数高、转速范围大等优点,因此在高速应用领域,永磁电机倍受青睐。相对于外永磁转子电机,内转子永磁电机具有转子半径小,可靠性强的优点,成为高速电机的首选。
高速电机的转子速度通常高于10000r/min,在高速旋转时:常规叠片转子难以承受巨大的离心力,对于永磁电机来说,转子强度问题更为突出,因为烧结而成的永磁材料不能承受转子高速旋转产生的拉应力,必须对永磁体采取保护措施;转子与气隙高速摩擦,在转子表面造成的摩擦损耗远大于常速电机,给转子散热带来很大的困难;且传统电机转子加工工艺难以满足高速电机转子的质量要求。
发明内容
本发明的目的在于解决常规叠片转子难以承受巨大的离心力、永磁体难以承受转子高速旋转产生的拉应力、转子在高速旋转下散热困难、传统电机转子加工工艺难以满足高速电机转子的质量要求的问题,提供了一种高速永磁电机转子及其加工方法。
为叙述方便,下文中所称的“左”“右”与附图1本身的左右方向一致,但并不对本发明的结构起限定作用。
本发明解决其技术问题的技术方案是:一种高速永磁电机转子,包括转轴,所述转轴由左至右包括第一轴体,第二轴体和第三轴体,第二轴体的直径大于第一轴体的直径,第一轴体和第三轴体的直径相等,所述第一轴体的左端面同轴连接有第四轴体,所述第四轴体的左端面同轴连接有花键轴,所述花键轴的左端面同轴连接有轴头;所述第一轴体上沿径向由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承传感器转子组装件、磁浮轴承传感器转子硅钢片、磁浮轴承转子组装件和磁浮轴承转子硅钢片,所述第一轴体与第二轴体间同轴地设置有第一轴肩部,所述第一轴肩部的直径大于第一轴体,所述第一轴肩部的左端与磁浮轴承转子硅钢片的右端卡接配合;第二轴体上套设有转子铁芯,所述转子铁芯外周设置有表贴式永磁体,所述永磁体的外周包覆有碳纤维护套,位于所述转子铁芯左右两端的第二轴体上均套设有压圈部,所有压圈部均径向延伸至碳纤维护套的周面处,位于左侧的压圈部与第一轴肩部的右侧卡接配合,所述第二轴体的右侧同轴连接有直径小于第二轴体的螺纹轴,所述螺纹轴上紧固配合有至少一个圆螺母,位于右侧的所述压圈部与圆螺母的左端面卡接配合,所述螺纹轴和第三轴体之间设置有直径与螺纹轴相等的第二轴肩部,所述第二轴肩部的直径大于第三轴体,所述第三轴体由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承转子硅钢片、磁浮轴承转子组装件、磁浮轴承传感器转子硅钢片、磁浮轴承传感器转子组装件;所述第三轴体的右侧同轴连接有第五轴体。
优选的,所述轴头、花键轴、第四轴体、第一轴肩部、第一轴体、第二轴体、第三轴体、螺纹轴、第二轴肩部、第五轴体为一体式结构。将所述转轴设置为一体式结构可以增强本发明所述的一种高速永磁电机转子的抗径向拉力的能力。
优选的,两个所述压圈部均包括转子压圈、环形永磁体挡板、永磁体挡板压圈,两个所述转子压圈位于所述转子铁芯左右两端的第二轴体上,两个所述转子压圈的外圈靠近转子铁芯的一侧沿周向延伸有第一凸缘,两个所述环形永磁体挡板分别套设于两个转子压圈的第一凸缘上,两个所述环形永磁体挡板与转子铁芯、永磁体以及碳纤维护套均卡接配合,两个所述永磁体挡板压圈分别套设于两个转子压圈的第一凸缘上,且两个所述永磁体挡板压圈分别与两个环形永磁体挡板限位配合,所述永磁体挡板压圈的内圈远离环形永磁体挡板的一侧沿周向延伸有与第一凸缘卡接配合的第二凸缘,所述第二凸缘和第一凸缘通过若干螺栓紧固连接,两两螺栓之间设置有止位垫片;两个所述永磁体挡板压圈上沿轴向均匀分布有若干螺纹孔,螺纹孔中配合有螺栓,且螺栓通过外舌止动垫圈与螺纹孔紧固连接。所述第二轴体沿径向与所述转子铁芯以及左右两个转子压圈共同通过键连接。从而本发明所述的转子在高速旋转的过程中,转子铁芯以及两个转子压圈和第二轴体之间就不会发生相对转动,从而保证了转子铁芯可以承受巨大的离心力,增强了本发明所述的转子的抗切向应力的能力;故可以延长本发明所述转子的使用寿命。
优选的,所述转子铁芯由冷轧无取向硅钢片叠压而成;且所述转子铁芯的径向上开设有四个对称的内腰孔,且所述转子铁芯左右两侧的转子压圈上的相应位置处也均开设有四个外腰孔。在转子铁芯上开设四个对称的内腰孔,所述内腰孔即为散热孔,通过内腰孔可以散去永磁体和转子铁芯中由高频涡流引起的损耗热量,从而保护永磁体和转子铁芯。
优选的,所述转子铁芯的外周沿径向对称分布有四段周向槽,每段周向槽内并列设置有两块永磁体,位于相邻周向槽的两个永磁体之间设置有隔磁压板。将永磁体置于转子铁芯的周向槽内可以使永磁体与转子铁芯间相对固定,故永磁体可以随着转子铁芯高速旋转,通过永磁体的左右两端的环形永磁体挡板以及永磁体挡板压圈挤压配合,可以很好的保护所述永磁体不受到高速旋转产生的拉应力的损伤,所述隔磁压板为就有隔磁效果的压板,且所述隔磁压板由压膜塑料制成。
优选的,所述第一轴肩部包括左轴肩和右轴肩,所述左轴肩大于第一轴体的直径且小于第二轴体的直径,所述右轴肩大于第二轴肩的直径。所述左轴肩和右轴肩均起到了止位的作用,左轴肩和右轴肩不同尺寸的设置可以节省材料。
优选的,所述圆螺母的数目为两个且两个圆螺母与螺纹轴紧固后相焊接。设置两个圆螺母是为了加固转子铁芯以及两个转子压圈与第二轴体的紧固连接,防止转子铁芯发生相对位移,从而加强本发明所述转子的抗切线应力,之后将圆螺母和螺纹轴焊死同样是为了更加紧固的连接。
优选的,第一轴体的磁浮轴承转子硅钢片与第一轴肩之间设置有磁浮轴承转子组装底座,第二轴体的磁浮轴承转子硅钢片与第二轴肩之间也设置有磁浮轴承转子组装底座。设置磁浮轴承转子组装底座可以更好的保证磁浮轴承转子硅钢片能安装到位,而且能节省磁浮轴承转子硅钢片的使用量,降低了成本。
一种高速永磁电机转子的加工方法,通过本发明所述的一种高速永磁电机转子实现的,包括如下步骤:
首先加工好一体式的转轴,所述转轴选用不锈钢材料,加工花键轴时易使第四轴体的左端部受损,将第四轴体的左端部受损的部分沿周向裁剪掉环状的一圈,在环状凹陷处热套有与第四轴体直径相等的环体;
之后在第二轴体的键槽中安装键,然后热套其中一端的转子压圈,其后进行将硅钢片叠压成转子铁芯,转子铁芯加工完成之后将另一端的转子压圈用圆螺母拧紧,并将圆螺母和螺纹轴焊死;
之后在第一轴体和第二轴体上热套磁浮轴承转子组装底座、磁浮轴承转子硅钢片、磁浮轴承转子组装件,并对磁浮轴承转子组装底座、磁浮轴承转子硅钢片、磁浮轴承转子组装件进行轴面加工,完成之后,再热套磁浮轴承传感器转子硅钢片和磁浮轴承传感器转子组装件,最后根据实际所需尺寸对磁浮轴承传感器转子硅钢片和磁浮轴承传感器转子组装件完成加工;
然后将第二轴体一端的环形永磁体挡板和永磁体挡板压圈装配完成,在第一螺栓和第二螺栓上使用螺纹锁固剂,接着在转子铁芯的四段周向槽内安装永磁体,在相邻周向槽之间的两个永磁体之间紧密配合隔磁压板;接着在第二轴体另一端装配环形永磁体挡板和永磁体挡板压圈,之后在永磁体的周向进行碳纤维丝绑扎,在绑扎过程中使用粘结剂,完成后对碳纤维丝进行热烘固化,从而在永磁体的表层形成碳纤维护套;
最后对高速永磁电机转子的表面进行尺寸加工。
本发明的有益效果是:本发明所述高速永磁电机转子整体结构紧密、可靠;抗径向拉力和切向应力能力强;密封度高,能有效地保护永磁电机中的永磁体;转子铁芯上开设有腰孔,散热能力强;本发明所述的加工方法思路清晰,通过不同步骤间的紧密配合能合理且高效得实现对高质量的高速永磁电机转子的加工。
附图说明
图1为本发明所述的高速永磁电机转子的轴向截面示意图。
图2为本发明所述的高速永磁电机转子的第二轴体处的径向截面示意图。
图中:1-第一轴体;2-第二轴体;3-第三轴体;4-第四轴体;5-花键轴;6-轴头;7-磁浮轴承传感器转子组装件;8-磁浮轴承传感器转子硅钢片;9-磁浮轴承转子组装件;10-磁浮轴承转子硅钢片;11-第一轴肩部;12-转子铁芯;13-永磁体;14-碳纤维护套;15-螺纹轴;16-圆螺母;17-第二轴肩部;18-第五轴体;19-转子压圈;20-环形永磁体挡板;21-永磁体挡板压圈;22-键;23-周向槽;24-隔磁压板;25-磁浮轴承转子组装底座;121-腰孔。
具体实施方式
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,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式,都属于本发明所保护的范围。
参见附图1和2,现对本发明提供的一种高速永磁电机转子及其加工方法进行说明。
一种高速永磁电机转子,包括转轴,所述转轴由左至右包括第一轴体1,第二轴体2和第三轴体3,第二轴体2的直径大于第一轴体1的直径,第一轴体1和第三轴体3的直径相等,所述第一轴体1的左端面同轴连接有第四轴体4,所述第四轴体4的左端面同轴连接有花键轴5,所述花键轴5的左端面同轴连接有轴头6;所述第一轴体1上沿径向由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承传感器转子组装件7、磁浮轴承传感器转子硅钢片8、磁浮轴承转子组装件9和磁浮轴承转子硅钢片10,所述第一轴体1与第二轴体2间同轴地设置有第一轴肩部11,所述第一轴肩部11的直径大于第一轴体1,所述第一轴肩部11的左端与磁浮轴承转子硅钢片10的右端卡接配合;第二轴体2上套设有转子铁芯12,所述转子铁芯12外周套设有永磁体13,所述永磁体13的外周包覆有碳纤维护套14,位于所述转子铁芯12左右两端的第二轴体2上均套设有压圈部,所有压圈部均径向延伸至碳纤维护套14的周面处,位于左侧的压圈部与第一轴肩部11的右侧卡接配合,所述第二轴体2的右侧同轴连接有直径小于第二轴体2的螺纹轴15,所述螺纹轴15上紧固配合有至少一个圆螺母16,位于右侧的所述压圈部与圆螺母16的左端面卡接配合,所述螺纹轴15和第三轴体3之间设置有直径与螺纹轴15相等的第二轴肩部17,所述第二轴肩部17的直径大于第三轴体3,所述第三轴体3由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承转子硅钢片10、磁浮轴承转子组装件9、磁浮轴承传感器转子硅钢片8、磁浮轴承传感器转子组装件7;所述第三轴体3的右侧同轴连接有第五轴体18。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,所述轴头6、花键轴5、第四轴体4、第一轴肩部11、第一轴体1、第二轴体2、第三轴体3、螺纹轴15、第二轴肩部17、第五轴体18为一体式结构。将所述转轴设置为一体式结构可以增强本发明所述的一种高速永磁电机转子的抗径向拉力的能力。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,两个所述压圈部均包括转子压圈19、环形永磁体挡板20、永磁体挡板压圈21,两个所述转子压圈19位于所述转子铁芯12左右两端的第二轴体2上,两个所述转子压圈19的外圈靠近转子铁芯12的一侧沿周向延伸有第一凸缘,两个所述环形永磁体挡板20分别套设于两个转子压圈19的第一凸缘上,两个所述环形永磁体挡板20与转子铁芯12、永磁体13以及碳纤维护套14均卡接配合,两个所述永磁体挡板压圈21分别套设于两个转子压圈19的第一凸缘上,且两个所述永磁体挡板压圈21分别与两个环形永磁体挡板20限位配合,所述永磁体挡板压圈21的内圈远离环形永磁体挡板20的一侧沿周向延伸有与第一凸缘卡接配合的第二凸缘,所述第二凸缘和第一凸缘通过若干螺栓紧固连接,两两螺栓之间设置有止位垫片;两个所述永磁体挡板压圈21上沿轴向均匀分布有若干螺纹孔,螺纹孔中配合有螺栓,且螺栓通过外舌止动垫圈与螺纹孔紧固连接。所述第二轴体2沿径向与所述转子铁芯12以及左右两个转子压圈19共同通过键22连接。从而本发明所述的转子在高速旋转的过程中,转子铁芯12以及两个转子压圈19和第二轴体2之间就不会发生相对转动,从而保证了转子铁芯12可以承受巨大的离心力,增强了本发明所述的转子的抗切向应力的能力;故可以延长本发明所述转子的使用寿命。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,所述转子铁芯12由低铁损、高磁场感应强度、叠压系数高的冷轧无取向硅钢片叠压而成;且所述转子铁芯12的径向上开设有四个对称的内腰孔121,在所述转子铁芯12左右两侧的转子压圈19上的相应位置处也均开设有四个外腰孔。在转子铁芯12上开设四个对称的内腰孔121,所述内腰孔121即为散热孔,通过内腰孔121可以散去永磁体13和转子铁芯12中由高频涡流引起的损耗热量,从而保护永磁体13和转子铁芯12。一般电机采用的硅钢片规格为50TW470,其中50代表硅钢的厚度是0.5mm,470代表硅钢片的最大铁损是4.7W/kg,T代表太钢,W代表无取向,为冷轧无取向硅钢片;而本发明所述的高速永磁电机转子采用的硅钢片的规格为35TW230,其余参数性能同上;冷轧无取向硅钢片的磁通量高于取向硅钢片;与热轧硅钢片相比,冷轧无取向硅钢片厚度均匀,尺寸精度高,表面光滑平整,从而提高了填充系数和材料的磁性能,故本发明所述转子铁芯12是由低铁损、高磁场感应强度、叠压系数高的冷轧无取向硅钢片叠压而成。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,所述转子铁芯12的外周沿径向对称分布有四段周向槽23,每段周向槽23内并列设置有两块永磁体13,位于相邻周向槽23的两个永磁体13之间设置有隔磁压板24。将永磁体13置于转子铁芯12的周向槽23内可以使永磁体13与转子铁芯12间相对固定,故永磁体13可以随着转子铁芯12高速旋转,通过永磁体13的左右两端的环形永磁体挡板20以及永磁体挡板压圈21挤压配合,可以很好的保护所述永磁体13不受到高速旋转产生的拉应力的损伤,所述隔磁压板24为就有隔磁效果的压板,且所述隔磁压板24由压膜塑料制成。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,所述第一轴肩部11包括左轴肩和右轴肩,所述左轴肩大于第一轴体1的直径且小于第二轴体2的直径,所述右轴肩大于第二轴肩17的直径。所述左轴肩和右轴肩均起到了止位的作用,左轴肩和右轴肩不同尺寸的设置可以节省材料。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,所述圆螺母16的数目为两个且两个圆螺母16与螺纹轴15紧固后相焊接。设置两个圆螺母16是为了加固转子铁芯12以及两个转子压圈19与第二轴体2的紧固连接,防止转子铁芯12发生相对位移,从而加强本发明所述转子的抗切线应力,之后将圆螺母16和螺纹轴15焊死同样是为了更加紧固的连接。
进一步的,作为本发明所述的一种高速永磁电机转子的一种具体实施方案,第一轴体1的磁浮轴承转子硅钢片10与第一轴肩11之间设置有磁浮轴承转子组装底座25,第二轴体2的磁浮轴承转子硅钢片10与第二轴肩17之间也设置有磁浮轴承转子组装底座25。设置磁浮轴承转子组装底座25可以更好的保证磁浮轴承转子硅钢片10能安装到位,而且能节省磁浮轴承转子硅钢片10的使用量,降低了成本。
一种高速永磁电机转子的加工方法,通过本发明所述的一种高速永磁电机转子实现的,包括如下步骤:
首先加工好一体式的转轴,所述转轴选用具有高机械性能的不锈钢材料,加工花键轴5时易使第四轴体4的左端部受损,将第四轴体4的左端部受损的部分沿周向裁剪掉环状的一圈,在环状凹陷处热套有与第四轴体4直径相等的环体;其中转轴选用高机械性能的不锈钢材料是指高速永磁电机转轴采用的42CrMo为高机械性能的合金钢,这属于超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好,且这种高机械性能的不锈钢材料的强度、刚度和韧性均能满足高速运行下的性能要求;
之后在第二轴体2的键槽中安装键22,然后热套其中一端的转子压圈19,其后进行将硅钢片叠压成转子铁芯12,转子铁芯12加工完成之后将另一端的转子压圈19用圆螺母16拧紧,并将圆螺母16和螺纹轴15焊死;
之后在第一轴体1和第二轴体2上热套磁浮轴承转子组装底座25、磁浮轴承转子硅钢片10、磁浮轴承转子组装件9,并对磁浮轴承转子组装底座25、磁浮轴承转子硅钢片10、磁浮轴承转子组装件9进行轴面加工,完成之后,再热套磁浮轴承传感器转子硅钢片8和磁浮轴承传感器转子组装件7,最后根据实际所需尺寸对磁浮轴承传感器转子硅钢片8和磁浮轴承传感器转子组装件7完成加工;
然后将第二轴体2一端的环形永磁体挡板20和永磁体挡板压圈21装配完成,在第一螺栓和第二螺栓上使用螺纹锁固剂,接着在转子铁芯12的四段周向槽23内安装永磁体13,在相邻周向槽23之间的两个永磁体13之间紧密配合隔磁压板24;接着在第二轴体2另一端装配环形永磁体挡板20和永磁体挡板压圈21,之后在永磁体13的周向进行碳纤维丝绑扎,在绑扎过程中使用粘结剂,完成后对碳纤维丝进行热烘固化,从而在永磁体13的表层形成碳纤维护套14;
最后对高速永磁电机转子的表面进行尺寸加工。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种高速永磁电机转子,其特征在于,包括转轴,所述转轴由左至右包括第一轴体(1),第二轴体(2)和第三轴体(3),第二轴体(2)的直径大于第一轴体(1)的直径,第一轴体(1)和第三轴体(3)的直径相等,所述第一轴体(1)的左端面同轴连接有第四轴体(4),所述第四轴体(4)的左端面同轴连接有花键轴(5),所述花键轴(5)的左端面同轴连接有轴头(6);所述第一轴体(1)上沿径向由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承传感器转子组装件(7)、磁浮轴承传感器转子硅钢片(8)、磁浮轴承转子组装件(9)和磁浮轴承转子硅钢片(10),所述第一轴体(1)与第二轴体(2)间同轴地设置有第一轴肩部(11),所述第一轴肩部(11)的直径大于第一轴体(1),所述第一轴肩部(11)的左端与磁浮轴承转子硅钢片(10)的右端卡接配合;第二轴体(2)上套设有转子铁芯(12),所述转子铁芯(12)外周设置有表贴式永磁体(13),所述永磁体(13)的外周包覆有碳纤维护套(14),位于所述转子铁芯(12)左右两端的第二轴体(2)上均套设有压圈部,所有压圈部均径向延伸至碳纤维护套(14)的周面处,位于左侧的压圈部与第一轴肩部(11)的右侧卡接配合,所述第二轴体(2)的右侧同轴连接有直径小于第二轴体(2)的螺纹轴(15),所述螺纹轴(15)上紧固配合有至少一个圆螺母(16),位于右侧的所述压圈部与圆螺母(16)的左端面卡接配合,所述螺纹轴(15)和第三轴体(3)之间设置有直径与螺纹轴(15)相等的第二轴肩部(17),所述第二轴肩部(17)的直径大于第三轴体(3),所述第三轴体(3)由左至右依次热套且紧密配合有磁浮轴承转子硅钢片(10)、磁浮轴承转子组装件(9)、磁浮轴承传感器转子硅钢片(8)、磁浮轴承传感器转子组装件(7);所述第三轴体(3)的右侧同轴连接有第五轴体(17)。
2.根据权利要求1所述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述轴头(6)、花键轴(5)、第四轴体(4)、第一轴肩部(11)、第一轴体(1)、第二轴体(2)、第三轴体(3)、螺纹轴(15)、第二轴肩部(17)、第五轴体(17)为一体式结构。
3.根据权利要求2所述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,两个所述压圈部均包括转子压圈(19)、环形永磁体挡板(20)、永磁体挡板压圈(21),两个所述转子压圈(19)位于所述转子铁芯(12)左右两端的第二轴体(2)上,两个所述转子压圈(19)的外圈靠近转子铁芯(12)的一侧沿周向延伸有第一凸缘,两个所述环形永磁体挡板(20)分别套设于两个转子压圈(19)的第一凸缘上,两个所述环形永磁体挡板(20)与转子铁芯(12)、永磁体(13)以及碳纤维护套(14)均卡接配合,两个所述永磁体挡板压圈(21)分别套设于两个转子压圈(19)的第一凸缘上,且两个所述永磁体挡板压圈(21)分别与两个环形永磁体挡板(20)限位配合,所述永磁体挡板压圈(21)的内圈远离环形永磁体挡板(20)的一侧沿周向延伸有与第一凸缘卡接配合的第二凸缘,所述第二凸缘和第一凸缘通过若干第一螺栓紧固连接,两两第一螺栓之间设置有止位垫片;两个所述永磁体挡板压圈(21)上沿径向均匀分布有若干螺纹孔,螺纹孔中配合有第二螺栓,且第二螺栓通过外舌止动垫圈与螺纹孔紧固连接。
4.根据权利要求3述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述转子铁芯(12)由冷轧无取向硅钢片叠压而成;且所述转子铁芯(12)的径向上开设有四个对称的内腰孔(121),且所述转子铁芯(12)左右两侧的转子压圈(19)上的相应位置处也均开设有四个外腰孔。
5.根据权利要求4所述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述第二轴体(2)沿径向与所述转子铁芯(12)以及左右两个转子压圈(19)均共同通过键(22)连接。
6.根据权利要求5述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述转子铁芯(12)的外周沿径向对称分布有四段周向槽(23),每段周向槽(23)内并列设置有两块永磁体(13),且位于相邻周向槽(23)的两块永磁体(13)之间设置有隔磁压板(24)。
7.根据权利要求6述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述第一轴肩部(11)包括左轴肩和右轴肩,所述左轴肩大于第一轴体(1)的直径且小于第二轴体(2)的直径,所述右轴肩大于第二轴肩(17)的直径。
8.根据权利要求7述的一种高速永磁电机转子,其特征在于,所述圆螺母(16)的数目为两个且两个圆螺母(16)均与螺纹轴(15)相焊接。
9.根据权利要求8的一种高速永磁电机转子,其特征在于,第一轴体(1)的磁浮轴承转子硅钢片(10)与第一轴肩(11)之间设置有磁浮轴承转子组装底座(25),第二轴体(2)的磁浮轴承转子硅钢片(10)与第二轴肩(17)之间也设置有磁浮轴承转子组装底座(25)。
10.一种高速永磁电机转子的加工方法,其特征在于,通过权利要求9所述的一种高速永磁电机转子实现的,包括如下步骤:
首先加工好一体式的转轴,所述转轴选用不锈钢材料,加工花键轴(5)时易使第四轴体(4)的左端部受损,将第四轴体(4)的左端部受损的部分沿周向裁剪掉环状的一圈,在环状凹陷处热套有与第四轴体(4)直径相等的环体;
之后在第二轴体(2)的键槽中安装键(22),然后热套其中一端的转子压圈(19),其后进行将硅钢片叠压成转子铁芯(12),转子铁芯(12)加工完成之后将另一端的转子压圈(19)用圆螺母(16)拧紧,并将圆螺母(16)和螺纹轴(15)焊死;
之后在第一轴体(1)和第二轴体(2)上热套磁浮轴承转子组装底座(25)、磁浮轴承转子硅钢片(10)、磁浮轴承转子组装件(9),并对磁浮轴承转子组装底座(25)、磁浮轴承转子硅钢片(10)、磁浮轴承转子组装件(9)进行轴面加工,完成之后,再热套磁浮轴承传感器转子硅钢片(8)和磁浮轴承传感器转子组装件(7),最后根据实际所需尺寸对磁浮轴承传感器转子硅钢片(8)和磁浮轴承传感器转子组装件(7)完成加工;
然后将第二轴体(2)一端的环形永磁体挡板(20)和永磁体挡板压圈(21)装配完成,在第一螺栓和第二螺栓上使用螺纹锁固剂,接着在转子铁芯(12)的四段周向槽(23)内安装永磁体(13),在相邻周向槽(23)的两块永磁体(13)之间紧密配合隔磁压板(24),接着在第二轴体(2)另一端装配环形永磁体挡板(20)和永磁体挡板压圈(21),之后进行碳纤维丝绑扎,在绑扎过程中使用粘结剂,完成后对碳纤维丝进行热烘固化,从而在永磁体(13)的表层形成碳纤维护套(14);
最后对高速永磁电机转子的表面进行尺寸加工。
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