CN110808650B - 一种永磁体固定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种永磁体固定结构，包括灌胶密封的转子铁心、永磁体和隔磁压条；所述隔磁压条包括条身和分别位于所述条身两侧的压头、若干连接件，所述隔磁压条在径向上贯穿所述转子铁心且所述压头和所述连接件分别位于所述转子铁心的两侧；所述永磁体通过相邻的所述压头安装于所述转子铁心的内表面或外表面，所述转子铁心的外表面或内表面对应位置设有容纳所述连接件以及所述紧固件的安装沉孔，所述连接件与所述紧固件螺纹相接；所述条身的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径。上述永磁体固定结构可在永磁体圆周方向之间空间尺寸较小的条件下，采用较大尺寸规格的螺钉或螺母来达到较大的紧固力。

Description

一种永磁体固定结构
技术领域
本发明涉及永磁直驱电机技术领域，尤其涉及一种永磁体固定结构。
背景技术
永磁体是产生磁场的磁力源，永磁同步电机里的永磁体均安装在转子上产生转子磁场，转子磁场与定子磁场的相互作用，从而达到电能转变为机械能或机械能转变为电能。按照永磁体在转子上位置的不同，永磁同步电机的转子结构一般分为三种：表面式、内置式和爪极式。表面式永磁体即永磁体安装在转子表面，包括转子的内表面和外表面。
传统的表面式永磁体结构中，永磁体的固定方式通常是仅用胶将永磁体粘接在转子铁心表面，这种方式的缺点是：在振动大和发热的情况下，胶易失效老化，从而导致永磁体沿圆周方向移位、甚至脱落。
现有技术中对上述永磁体的固定方式做了改进，常见的就是借助隔磁压条将永磁体固定在转子铁心的内表面或外表面。隔磁压条通常安装在相邻永磁体之间，用于压紧或固定永磁体，它由不导磁的材料制成，以免相邻不同极性的永磁体在此处产生较大漏磁。这种方式中，隔磁压条自身多通过两种方式固定在转子铁心表面：
一种是通过螺栓或螺钉固定，这种方法需采用M6以上规格的螺栓或螺钉(因为只有M6以上螺栓或螺钉才能有一定的紧固力)紧固隔磁压条，但在隔磁压条宽度小于6mm的情况下，不能采用此方法。
一种是卡接，比如在转子芯体内表面沿轴向布置第一燕尾槽，隔磁压条横截面为双燕尾形状，隔磁压条第一燕尾卡入转子芯体内的第一燕尾槽内，相邻隔磁压条的第二燕尾形成另一个燕尾槽，永磁体卡入该燕尾槽中。但是该结构设计存在装配工艺要求和运用可靠性要求的相互矛盾：从装配工艺看，为方便隔磁压条的插进安装和永磁体的插进安装，要求这些零件之间的尺寸采用间隙配合；但运用在振动条件下，这些存在于零件之间的间隙，易使永磁体等零件松动而产生故障；因此若为确保运动中不松动的可靠性要求，这些零件之间的尺寸配合需采用过盈或压紧，而过盈配合将会导致插进安装困难，工艺无法实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁体固定结构，其中隔磁压条对永磁体的紧固力更强，不仅工艺简单而且运用可靠。
为实现上述目的，本发明提供了一种永磁体固定结构，包括转子铁心、永磁体和隔磁压条；
所述隔磁压条包括条身和分别位于所述条身两侧的压头、若干连接件，所述隔磁压条在径向上贯穿所述转子铁心且所述压头和所述连接件分别位于所述转子铁心的两侧；
所述永磁体通过相邻的所述压头安装于所述转子铁心的内表面或外表面，相应地，所述转子铁心的外表面或内表面对应位置设有安装沉孔，以容纳所述连接件以及与其配合的紧固件；所述连接件与所述紧固件螺纹相接；所述隔磁压条中所述条身的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径；
所述永磁体、所述隔磁压条与所述转子铁心之间的空隙均灌胶密封。
优选地，所述连接件为螺杆，所述紧固件为与所述螺杆相匹配的螺母。
优选地，所述连接件为具有螺纹孔的圆柱体，所述紧固件为与所述螺纹孔相匹配的螺钉。
优选地，相邻的所述隔磁压条上所述连接件交错分布。
优选地，相邻所述隔磁压条上所述连接件的数量不同。
优选地，所述永磁体的轴向两侧均设置有挡圈。
优选地，所述压条的截面为燕尾形，所述永磁体与所述压条相接的侧面与所述压条形状相匹配。
本发明所提供的永磁体固定结构，所述隔磁压条包括条身和分别位于所述条身两侧的压头、若干连接件，所述隔磁压条在径向上贯穿所述转子铁心且所述压头和所述连接件分别位于所述转子铁心的两侧；所述永磁体通过相邻的所述压头安装于所述转子铁心的内表面或外表面，相应地，所述转子铁心的外表面或内表面对应位置设有安装沉孔，以容纳所述连接件以及与其配合的紧固件；所述连接件与所述紧固件螺纹相接；所述隔磁压条中所述条身的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径，从而在相邻永磁体圆周方向之间空间尺寸较小的条件下，能采用较大尺寸规格的螺钉或螺母来固定永磁体，达到较大紧固力的螺纹紧固结构；然后，通过密封灌胶，将隔磁压条与永磁体之间的空隙填满，使其成为一体，紧固力进一步增强且在永磁体外表面产生一层保护膜，有利于永磁体的防腐性能。
上述永磁体固定结构解决了甚多极数电机在小尺寸空间条件下，转子表面永磁体可靠固定的问题。
在一种具体实施方式中，相邻所述隔磁压条上所述连接件交错分布，相应的，设置于所述转子铁心内表面或外表面上的相邻排的安装沉孔沿所述转子铁心的轴向也错开分布，从而减小了开孔对转子铁心强度降低的幅值。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种具体实施方式中永磁体固定结构的剖面图；
图2为图1中左隔磁压条的立体结构图；
图3为图2中右隔磁压条的立体结构图；
图4为图1中永磁体固定结构的三维立体图；
图5为本发明第二种具体实施方式中永磁体固定结构的剖面图；
图6为图5中左隔磁压条的立体结构图；
图7为图5中右隔磁压条的立体结构图；
图8为图5中永磁体固定结构的三维立体图。
图1至图8中的附图标记如下：
1-转子铁心；2-螺母，21-螺钉；3-垫圈；4-永磁体；5-左隔磁压条；6-右隔磁压条；8-挡圈。
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做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。
本发明核心是提供一种永磁体固定结构，其中隔磁压条对永磁体的紧固力更强，不仅工艺简单而且运用可靠。
请参考图1-图8，图1为本发明第一种具体实施方式中永磁体固定结构的剖面图；图2为图1中左隔磁压条的立体结构图；图3为图2中右隔磁压条的立体结构图；图4为图1中永磁体固定结构的三维立体图；图5为本发明第二种具体实施方式中永磁体固定结构的剖面图；图6为图5中左隔磁压条的立体结构图；图7为图5中右隔磁压条的立体结构图；图8为图5中永磁体固定结构的三维立体图。
本发明提供的永磁体固定结构，包括转子铁心1、永磁体4和隔磁压条；永磁体4通过两相邻的所述隔磁压条安装于转子铁心1的内表面或外表面，即该发明既适用于内转子永磁直驱电机，也适用于外转子永磁直驱电机，为方便说明，本发明对应附图均为外转子电机中永磁体固定结构的设置情况。
在电机的轴向上，永磁体4和隔磁压条均可以作成多段，使永磁体4的总长度与转子铁心相匹配即可。
另外，可设置挡圈8对永磁体4的轴向进行定位，通常其设置在永磁体4的轴向两端。
上述永磁体固定结构中所述隔磁压条包括条身和分别位于所述条身两侧的压头、若干连接件，所述隔磁压条在径向上贯穿转子铁心1且所述压头和所述连接件分别位于转子铁心1的两侧；也即转子铁心1上设置有方便隔磁压条穿过的通孔。
其中所述压头的截面优选燕尾形，当然也可以为其他形状比如T形，为方便设置所述连接件，所述条身可以设置为矩形。
永磁体4通过相邻的所述压头安装于转子铁心1的内表面或外表面，相应地，所述转子铁心1的外表面或内表面对应位置设有安装沉孔，以容纳所述连接件以及与其配合的紧固件。
所述连接件与所述紧固件螺纹相接，所述隔磁压条中所述条身的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径，从而在相邻永磁体4之间空间较小的条件下，能采用较大尺寸规格的螺钉21或螺母2来固定永磁体4，从而达到较大紧固力的螺纹紧固结构。
所述连接件通常在所述条身上均匀分布，数量可以有多个。所述连接件与所述条身之间可以为焊接。
永磁体4与所述压头相接的侧面与所述压头形状相匹配，也即在外转子电机中所述永磁体固定结构中的永磁体4的向心面具有削角结构，所述压条的向心端相应的为燕尾形，因此装配后相邻压头的燕尾之间的距离小于永磁体4的宽度，以保证永磁体4不会向心脱落。永磁体4与所述压头之间可设置为间隙配合，以方便安装。
另外上述机械装配完成后，永磁体4、所述隔磁压条与转子铁心1之间的空隙均灌胶密封，将隔磁压条与永磁体4之间的空隙填满，使其成为一体，紧固力进一步增强且在永磁体4外表面产生一层保护膜，有利于永磁体4的防腐性能。
上述永磁体固定结构解决了甚多极数电机在小尺寸空间条件下，转子表面永磁体可靠固定的问题。
在第一种具体实施方式中，所述连接件为螺杆，所述紧固件为可与所述螺杆相匹配的螺母2，所述螺杆与螺母2的连接处还可以设置有垫圈3。
安装时，所述螺杆穿过转子铁心1上的通孔，在转子铁心1的沉孔处外套垫圈3和螺母2，通过螺纹紧固所述隔磁压条。
为加强防松，可考虑的垫圈有平垫圈GB97；弹簧垫圈GB93；碟形弹簧GB1972；锥形锁紧垫圈GB956.1。同时螺母2还可考虑采用二个螺母并紧，比如螺母GB6170加螺母GB6174薄型，或者螺母GB6170加扣紧螺母GB805；或者直接采用锁紧螺母GB6185.1也即。
在第二种具体实施方式中，所述连接件为具有螺纹孔的圆柱体，所述紧固件为可与所述螺纹孔相匹配的螺钉21，所述螺纹孔与螺钉21的连接处还可以设置有垫圈3。
安装时，所述圆柱体插入转子铁心1的内侧沉孔中，螺钉2套上垫圈3后，穿过转子铁心1中的光孔，插入所述圆柱体的螺纹孔内，通过螺纹紧固压条。
上述外转子电机的永磁体固定结构中，转子铁心1的外表面上均设置有可容纳所述紧固件的安装沉孔，装配后所述紧固件的外侧表面低于转子铁心1的外表面。若为内转子电机，则相应在转子铁心1的内表面上设置可容纳所述紧固件的安装沉孔即可。
由于上述永磁体固定结构中，所述压条的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径，从而在相邻永磁体4圆周方向之间空间尺寸较小的条件下，能采用较大尺寸规格的螺钉或螺母来固定永磁体，达到较大紧固力的螺纹紧固结构。例如，在下部压条宽度小于4mm时，上部螺纹孔的螺径可为M6及以上，以保证螺纹有一定的机械强度。
作为一种改进，可对所述隔磁压条上的所述连接件作进一步设置：
将用于固定同一永磁体4的两相邻所述隔磁压条上所述连接件的位置设置为不同，优选交错分布，此时，设置于转子铁心1内表面或外表面上的安装沉孔沿转子铁心1的轴向错开分布，具体可见图4和图8。这样的话，可有助于改善转子铁心的机械强度，减少开孔对于转子铁心带来的影响。
还可以将用于固定同一永磁体的两相邻所述隔磁压条上所述连接件的数量设置为不同，比如相差一个，此时相邻的左隔磁压条5和右隔磁压条6上的所述连接件安装后形成的交错效果更好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的永磁体固定结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种永磁体固定结构，包括转子铁心、永磁体和隔磁压条，其特征在于，
所述隔磁压条包括条身和分别位于所述条身两侧的压头、若干连接件，所述隔磁压条在径向上贯穿所述转子铁心且所述压头和所述连接件分别位于所述转子铁心的两侧；
所述永磁体通过相邻的所述压头安装于所述转子铁心的内表面或外表面，相应地，所述转子铁心的外表面或内表面对应位置设有安装沉孔，以容纳所述连接件以及与其配合的紧固件；所述连接件与所述紧固件螺纹相接；所述隔磁压条中所述条身的宽度小于所述连接件上螺纹或者螺纹孔的直径；
所述永磁体、所述隔磁压条与所述转子铁心之间的空隙均灌胶密封。
2.如权利要求1所述的永磁体固定结构，其特征在于，
所述连接件为螺杆，所述紧固件为与所述螺杆相匹配的螺母。
3.如权利要求1所述的永磁体固定结构，其特征在于，
所述连接件为具有螺纹孔的圆柱体，所述紧固件为与所述螺纹孔相匹配的螺钉。
4.如权利要求1-3任一项所述的永磁体固定结构，其特征在于，
相邻的所述隔磁压条上所述连接件交错分布。
5.如权利要求4所述的永磁体固定结构，其特征在于，
相邻所述隔磁压条上所述连接件的数量不同。
6.如权利要求5所述的永磁体固定结构，其特征在于，
所述永磁体的轴向两侧均设置有挡圈。
7.如权利要求6所述的永磁体固定结构，其特征在于，
所述压条的截面为燕尾形，所述永磁体与所述压条相接的侧面与所述压条形状相匹配。
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