CN110556945A - 电机转子组件、电机 - Google Patents

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张小波
李广海
梁建东
熊博文
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Abstract

本发明提供一种电机转子组件、电机。其中一种电机转子组件,包括转轴,所述转轴包括第一轴段、第二轴段,且所述第一轴段的一端构造有中空结构,所述中空结构中装设永磁体,所述永磁体的外壁与所述中空结构的内壁过盈配合,所述第二轴段可拆卸的连接于所述中空结构的开口上。本发明的一种电机转子组件、电机,中空结构的壁体对处于其内的永磁体实现强度保护,无需单独组装永磁体强度保护护套,结构及组装更加简单,彻底杜绝现有技术中分体结构的脱离连接的安全隐患,降低材料加工成本。

Description

电机转子组件、电机
技术领域
本发明属于电机制造技术领域,具体涉及一种电机转子组件、电机。
背景技术
高速电机具有体积小、功率密度大和效率高等优点,一直是国内外电工领域的研究热点之一。高速电机的转速一般都在10000rpm以上,导致转子在正常工作时受到非常大的离心力,特别是对于永磁电机来说,由于烧结而成的永磁材料不能承受高速旋转产生的拉应力,故必须对永磁体采取强度保护措施,这对于防止其在工作时发生破坏,甚至引起人员伤亡事故至关重要。
基于这一问题,最常用的永磁体强度保护措施是采用合金护套箍套于永磁体外侧或者用碳纤维绑扎永磁体,但这两种方式所形成强度保护套皆与轴体之间分离装配,一方面在组装时步骤较为复杂,另一方面采用分体式的结构也存在脱离连接安全隐患,尤其是针对于高速电机而言。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于提供一种电机转子组件、电机,中空结构的壁体对处于其内的永磁体实现强度保护,无需单独组装永磁体强度保护护套,结构及组装更加简单,彻底杜绝现有技术中分体结构的脱离连接的安全隐患。
为了解决上述问题,本发明提供一种电机转子组件,包括转轴,所述转轴包括第一轴段、第二轴段,且所述第一轴段的一端构造有中空结构,所述中空结构中装设永磁体,所述永磁体的外壁与所述中空结构的内壁过盈配合,所述第二轴段可拆卸的连接于所述中空结构的开口上。
优选地,所述第二轴段朝向所述第一轴段的一端设有止口结构,所述止口结构与所述中空结构的开口过盈配合。
优选地,所述中空结构沿着远离所述第二轴段的方向依次具有永磁体嵌装段、永磁体轴向限位段,所述永磁体轴向限位段抵接于所述永磁体的轴向一端。
优选地,所述永磁体轴向限位段的轴向长度与所述止口结构的轴向长度不相等。
优选地,对应于所述永磁体轴向限位段的壁体上构造有多个第一散热孔,所述第一散热孔贯通所述壁体的内外侧;和/或,所述止口结构上构造有多个第二散热孔,所述第二散热孔贯通所述止口结构的壁体内外侧,所述永磁体嵌装段与所述第二散热孔的相应位置设有多个第一散热孔,所述第一散热孔与所述第二散热孔一一对应。
优选地,所述第一散热孔沿所述第一轴段的周向切线延伸;和/或,所述第二散热孔沿所述第二轴段的周向切线延伸。
优选地,所述第一轴段还具有朝向所述第二轴段一侧延伸的永磁体套接柱,所述永磁体为环形永磁体,所述环形永磁体套装于所述永磁体套接柱上。
优选地,所述永磁体套接柱上构造有沿其轴向延伸的导流槽,所述导流槽贯通所述永磁体的轴向两端的空间。
优选地,所述第一轴段的材料为合金结构钢;和/或,所述第二轴段的材料为合金结构钢。
本发明还提供一种电机,包括上述的电机转子组件。
本发明提供的一种电机转子组件、电机,所述中空结构的壁体直接形成所述永磁体的强度保护护套,而所述中空结构壁体则一体成型于所述第一轴段上,因此,在所述电机转子组件的组装时,无需单独组装永磁体强度保护护套,从而使所述电机转子组件的结构及组装过程更加简单,彻底杜绝了现有技术中分体结构的脱离连接的安全隐患,并降低材料加工成本,当所述电机转子组件应用到高速电机中时优势非常明显。
附图说明
图1为本发明实施例的电机转子组件的剖面结构示意图;
图2为图1的第一轴段的剖面结构示意图;
图3为图2的第一轴段的立体结构示意图。
附图标记表示为:
11、第一轴段;111、永磁体套接柱;112、第一散热孔;113、永磁体嵌装段;114、永磁体轴向限位段;115、导流槽;116、壁体;12、第二轴段;121、止口结构;122、第二散热孔;2、永磁体。
具体实施方式
结合参见图1、图2所示,根据本发明的实施例,提供一种电机转子组件,尤其适用于高速电机中,包括转轴,所述转轴包括第一轴段11、第二轴段12,且所述第一轴段11的一端构造有中空结构,也即所述中空结构一体成型的构造于所述第一轴段11的端部,所述中空结构中装设永磁体2,所述永磁体2的外壁与所述中空结构的内壁过盈配合,所述第二轴段12可拆卸的连接于所述中空结构的开口上,而可以理解的是,所述第一轴段11与所述第二轴段12同轴以保证所述转轴的动平衡。该技术方案中,所述中空结构的壁体直接形成所述永磁体2的强度保护护套,而所述中空结构壁体则一体成型于所述第一轴段11上,因此,在所述电机转子组件的组装时,无需单独组装永磁体强度保护护套,从而使所述电机转子组件的结构及组装过程更加简单,彻底杜绝了现有技术中分体结构的脱离连接的安全隐患,当所述电机转子组件应用到高速电机中时优势非常明显。前述的方案可以理解为,所述转轴实现了对所述永磁体2的自保护功能。所述第一轴段11、第二轴段12可以理解的是,其分别具有与安装轴承相配合的安装轴段,本发明不做赘述。
所述第二轴段12与所述第一轴段11之间可以采用螺纹连接的方式,但是这种方式将限制转轴的旋转方向,也即,采用螺纹连接限制了转轴的使用工况,优选地,所述第二轴段12朝向所述第一轴段11的一端设有止口结构121,所述止口结构121与所述中空结构的开口过盈配合。
进一步地,所述中空结构沿着远离所述第二轴段12的方向依次具有永磁体嵌装段113、永磁体轴向限位段114,所述永磁体轴向限位段114抵接于所述永磁体2的轴向一端,也即所述永磁体轴向限位段114对所述永磁体2的轴向进行限位,而更为重要的是,所述永磁体轴向限位段114所对应的中空结构处将在所述永磁体2的端面与所述第一轴段11的实体之间形成空腔,暂且定义为第一腔,而可以理解的是,如上所述,所述止口结构121将嵌装于所述中空结构的开口处,此时,所述止口结构121朝向所述第一轴段11的端面也将形成所述永磁体2的端面的轴向定位,由此形成所述永磁体2的轴向完全定位,同时,所述止口结构121与所述永磁体2的轴向另一端之间为第二腔。
优选地,对应于所述永磁体轴向限位段114的壁体116上构造有多个第一散热孔112,所述第一散热孔112贯通所述壁体116的内外侧;和/或,所述止口结构121上构造有多个第二散热孔122,所述第二散热孔122贯通所述止口结构121的壁体内外侧,所述永磁体嵌装段113与所述第二散热孔122的相应位置设有多个第一散热孔112,所述第一散热孔112与所述第二散热孔122一一对应,而可以理解的是,所述第一散热孔112与所述第一腔相对应设置,所述第二散热孔122则与所述第二腔对应设置,这样能够将外部的冷却气流通过所述第一散热孔112或者所述第二散热孔122引导进入所述中空结构的第一腔及第二腔中,从而对所述永磁体2通过其两侧的第一腔及第二腔进行有效冷却散热。所述第一散热孔112沿所述第一轴段11的周向切线延伸;和/或,所述第二散热孔122沿所述第二轴段12的周向切线延伸,当转轴高速旋转时,周向切线延伸的所述第一散热孔112及第二散热孔122能够保证外部冷却气流能够更加顺畅地进入所述第一腔或者第二腔中,也即形成了所述转轴的自冷却而无需在外设置相应的风扇等部件。
进一步地,所述第一轴段11还具有朝向所述第二轴段12一侧延伸的永磁体套接柱111,所述永磁体2为环形永磁体,所述环形永磁体套装于所述永磁体套接柱111上,所述永磁体套接柱111上构造有沿其轴向延伸的导流槽115,所述导流槽115贯通所述永磁体2的轴向两端的空间,也即前述的第一腔及第二腔。更进一步的,所述永磁体轴向限位段114的轴向长度与所述止口结构121的轴向长度不相等,由此,所述第一腔与第二腔在体积上将存在差异,当转轴高速旋转时,大小不等的第一腔与第二腔中的冷却气流的压力将存在压差(电机在不工作的状态下,两个腔内的压强相等且均等于外界大气压,当电机开始工作后,由于其运行工况的复杂性,磁钢的发热不均匀,导致第一腔及第二腔内温度变化不一样,从而压强的变化也会不一样,从而产生所述压差,而两个腔大小不等能够让压差变得更显著,因为不同体积的气体在温度发生相同的变化时,其压强变化也会不一样),从而迫使处于所述第一腔及第二腔的冷却气流沿着所述导流槽115流动,进而能够对所述永磁体2朝向所述永磁体套接柱111的一侧实现有效冷却,也即能够实现所述永磁体2的内表面的有效冷却,防止热量在所述永磁体2内部的积聚导致的温升过高永磁体高温退磁现象发生。当然,所述永磁体2还可以采用多片瓦片状永磁体形成,多片瓦片状永磁体表贴于所述永磁体套接柱111的外周壁上。
优选地,所述第一轴段11的材料为合金结构钢;和/或,所述第二轴段12的材料为合金结构钢,所述合金结构钢例如可以为40CrNiMoA、42CrMo等,其具有较高的结构强度,尤其是所述中空结构处采用这种合金结构钢能够有效实现对所述永磁体2的强度保护作用,当然,基于成本的考虑,所述第二轴段12也可以采用不锈钢,例如SUS304。
所述第一轴段11、第二轴段12在制作方面优选机加工例如车削、磨削的方式形成相应的结构,以保证转轴的转动动平衡要求。
在具体组装方面,首先将第一轴段11放于高温炉中进行加热,完成后可借助一定的简易工装,迅速将所述永磁体2套设到所述永磁体套接柱111上,至其与永磁体轴向限位段114接触,完成后,再迅速装入所述第二轴段12,静待整个转子组件自然冷却,如此便完成了整个转子的装配工作。
有一点需注意的是,由于第一轴段11在高温炉中加热的时候,不仅中空结构壁体会向外膨胀,永磁体套接柱111同样也会往外膨胀,故此,需严格计算两者膨胀量大小以及永磁体2内表面与永磁体套接柱111配合间隙的大小关系,防止永磁体套接柱111膨胀后,最后永磁体2与其不能装配。
根据本发明的实施例,还提供一种电机,尤其是一种高速电机,包括上述的电机转子组件。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子组件,包括转轴,其特征在于,所述转轴包括第一轴段(11)、第二轴段(12),且所述第一轴段(11)的一端构造有中空结构,所述中空结构中装设永磁体(2),所述永磁体(2)的外壁与所述中空结构的内壁过盈配合,所述第二轴段(12)可拆卸的连接于所述中空结构的开口上。
2.根据权利要求1所述的电机转子组件,其特征在于,所述第二轴段(12)朝向所述第一轴段(11)的一端设有止口结构(121),所述止口结构(121)与所述中空结构的开口过盈配合。
3.根据权利要求2所述的电机转子组件,其特征在于,所述中空结构沿着远离所述第二轴段(12)的方向依次具有永磁体嵌装段(113)、永磁体轴向限位段(114),所述永磁体轴向限位段(114)抵接于所述永磁体(2)的轴向一端。
4.根据权利要求3所述的电机转子组件,其特征在于,所述永磁体轴向限位段(114)的轴向长度与所述止口结构(121)的轴向长度不相等。
5.根据权利要求3所述的电机转子组件,其特征在于,对应于所述永磁体轴向限位段(114)的壁体(116)上构造有多个第一散热孔(112),所述第一散热孔(112)贯通所述壁体(116)的内外侧;和/或,所述止口结构(121)上构造有多个第二散热孔(122),所述第二散热孔(122)贯通所述止口结构(121)的壁体内外侧,所述永磁体嵌装段(113)与所述第二散热孔(122)的相应位置设有多个第一散热孔(112),所述第一散热孔(112)与所述第二散热孔(122)一一对应。
6.根据权利要求5所述的电机转子组件,其特征在于,所述第一散热孔(112)沿所述第一轴段(11)的周向切线延伸;和/或,所述第二散热孔(122)沿所述第二轴段(12)的周向切线延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电机转子组件,其特征在于,所述第一轴段(11)还具有朝向所述第二轴段(12)一侧延伸的永磁体套接柱(111),所述永磁体(2)为环形永磁体,所述环形永磁体套装于所述永磁体套接柱(111)上。
8.根据权利要求7所述的电机转子组件,其特征在于,所述永磁体套接柱(111)上构造有沿其轴向延伸的导流槽(115),所述导流槽(115)贯通所述永磁体(2)的轴向两端的空间。
9.根据权利要求1所述的电机转子组件,其特征在于,所述第一轴段(11)的材料为合金结构钢;和/或,所述第二轴段(12)的材料为合金结构钢。
10.一种电机,包括转子组件,其特征在于,所述转子组件为权利要求1至9中任一项所述的电机转子组件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112994292A (zh) * 2021-03-30 2021-06-18 西安交通大学 一种双层护套永磁电机转子结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000023399A (ja) * 1998-07-02 2000-01-21 Shinko Electric Co Ltd 永久磁石型回転電機のロータ及びその製造方法
CN104953740A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 三菱电机株式会社 转子轴及其制造方法、使用该转子轴的电扫描器
CN105471137A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种永磁电机转轴结构及其装配方法
CN105553145A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 电机转子和永磁电机
CN207819581U (zh) * 2017-12-25 2018-09-04 珠海格力电器股份有限公司 一种转子轴及电机
CN109831048A (zh) * 2019-01-22 2019-05-31 天津大学 一种新型超高速永磁电机转子
CN209200779U (zh) * 2018-09-07 2019-08-02 哈尔滨理工大学 一种高速永磁电机转子结构
CN210380424U (zh) * 2019-09-26 2020-04-21 珠海格力电器股份有限公司 电机转子组件、电机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000023399A (ja) * 1998-07-02 2000-01-21 Shinko Electric Co Ltd 永久磁石型回転電機のロータ及びその製造方法
CN104953740A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 三菱电机株式会社 转子轴及其制造方法、使用该转子轴的电扫描器
CN105471137A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种永磁电机转轴结构及其装配方法
CN105553145A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 电机转子和永磁电机
CN207819581U (zh) * 2017-12-25 2018-09-04 珠海格力电器股份有限公司 一种转子轴及电机
CN209200779U (zh) * 2018-09-07 2019-08-02 哈尔滨理工大学 一种高速永磁电机转子结构
CN109831048A (zh) * 2019-01-22 2019-05-31 天津大学 一种新型超高速永磁电机转子
CN210380424U (zh) * 2019-09-26 2020-04-21 珠海格力电器股份有限公司 电机转子组件、电机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112994292A (zh) * 2021-03-30 2021-06-18 西安交通大学 一种双层护套永磁电机转子结构

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