CN110867991B - 整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法 - Google Patents

整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法，结构包括转子磁钢、保护罩、端面压盖；保护罩由轻型非导磁材料制成，保护罩为母线形状为“L”型的回转体结构；端面压盖由轻型非导磁材料制成，端面压盖为截面呈矩形的环状体结构；转子磁钢的内周面与转子铁芯的外周面粘固连接，转子磁钢与转子铁芯压装于保护罩内，转子磁钢的外周面及一端端面与保护罩的内壁面粘固连接，端面压盖从保护罩的开口端压装于保护罩内，端面压盖的内端与转子磁钢的另一端端面粘固连接，使转子磁钢封闭于由保护罩内壁面、转子铁芯外周面及端面压盖内端面围成的封闭环形空间内。本发明实现了对磁钢的完全包裹封闭，从而隔绝了磁钢与外界环境、减缓了磁钢腐蚀。

Description

整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法
技术领域
本发明属于电机装配技术，涉及电机转子磁钢防护技术，具体涉及一种整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法。
背景技术
钕铁硼磁钢是直流无刷有限转角力矩电机的重要部件，为电机提供永磁磁源。钕铁硼磁钢材料中含有大量的钕和铁，容易被腐蚀，降低磁钢磁性能及电机可靠性。常用的磁钢防腐蚀方法为磁钢表面镀覆防护层和采用机械部件封闭磁钢。对于磁钢表面镀覆防护层的方法，未见实践的证明，采用表面镀覆防护层的磁钢可使用10年甚至15年以上，满足军用装备需求；对于分块式磁钢，难以避免磕碰，对防护层损伤，进一步造成防护层失效风险；采用固化剂粘接，表面难以清理，若强行清理，对防护层造成损伤。采用机械部件封闭磁钢方法一般为使用铜或不锈钢材料的薄壁桶状转子保护罩罩在转子外圆柱面上，该方式一般不能够封闭磁钢端面，且两种材料密度较大，会使电机重量增大较多，影响电机在航空航天领域的应用。
经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种质量轻，耐腐性能好、可实现对磁钢的完全包裹封闭，从而能隔绝磁钢与外界环境、减缓磁钢腐蚀的整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构及方法。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：
一种整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构，包括转子磁钢和转子铁芯，其特征在于：还包括保护罩、端面压盖；所述保护罩由轻型非导磁材料制成，保护罩为母线形状为“L”型的回转体结构；所述端面压盖由轻型非导磁材料制成，端面压盖为截面呈矩形的环状体结构；所述转子磁钢的内周面与转子铁芯的外周面粘固连接，所述转子磁钢与转子铁芯压装于保护罩内，转子磁钢的外周面及一端端面与保护罩的内壁面粘固连接，所述端面压盖从保护罩的开口端压装于保护罩内，端面压盖的内端与转子磁钢的另一端端面粘固连接，使转子磁钢封闭于由保护罩内壁面、转子铁芯外周面及端面压盖内端面围成的封闭环形空间内。
而且的，所述保护罩采用铝合金或钛合金材料，所述端面压盖采用铝合金材料。
而且的，保护罩的弯边端面和开口端端面分别与转子铁芯的对应端端面及端面压盖的外端面齐平。
而且的，保护罩的壁厚为：0.2-0.5mm，端面压盖的厚度为：0.2-0.5mm。
一种整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭方法，其特征在于，采用上述封闭结构，包括如下步骤：
S1先将转子磁钢粘贴在转子铁芯的外周面上，转子磁钢之间留有微量间隙，用胶填充；
S2在保护罩内壁均匀抹胶，将转子磁钢及转子铁芯一起压入保护罩内，使转子磁钢的内端与保护罩弯边端的内端面接触，其中，保护罩的初始壁厚取1.5-3mm；
S3端面压盖的内端面均匀抹胶后，从保护罩的开口端压装于保护罩内，使端面压盖的内端与保护罩开口端的转子磁钢的端面接触，此时，端面压盖的一部分与保护罩的内壁紧密接触，另一部分露于保护罩外，其中端面压盖的初始厚度取1.5-3mm；
S4整体压紧后进入烘箱烘烤至胶固化，整体成为初始转子组合件；
S5将初始转子组合件进行机加工，切削转子保护罩的外周面、弯边端面及端面压盖的外端面，至要求尺寸，完成转子的生产制造，形成最终的转子组合件产品。
本发明具有的优点和积极效果：
1、本发明的转子磁钢封闭结构是通过保护罩和端面压盖的配合来实现，能够将转子磁钢的内外圆面和两端端面完全包裹封闭，隔绝了磁钢与外界环境，从而减缓了磁钢的腐蚀。
2、本发明中保护罩和端面压盖所使用材料均为轻型非导磁材料，比如铝合金或钛合金，密度小，质量轻，在一般环境条件下耐腐蚀性好；所用的保护罩和端面压盖为简单的回转体结构，采用一般机床，易于加工实现，制造成本低。
3、保护罩、端面压盖、转子磁钢、转子铁芯粘接固化后组合加工，切削转子保护罩及端面压盖，易于获得较高的转子外圆和转子端面尺寸和形位精度。
附图说明
图1是本发明初始转子组合件的结构示意图；
图2是本发明最终转子组合件产品的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构，请参见图1-2，包括转子磁钢3和转子铁芯2，其发明点为：
还包括保护罩1、端面压盖4。所述保护罩由轻型非导磁材料制成，优选采用铝合金或钛合金材料，但不限于该两种材料。保护罩为母线形状为“L”型的回转体结构。所述端面压盖由轻型非导磁材料制成，优选但不限于铝合金材料。端面压盖为截面呈矩形的环状体结构。所述转子磁钢的内周面与转子铁芯的外周面粘固连接，所述转子磁钢与转子铁芯压装于保护罩内，转子磁钢的外周面及一端端面与保护罩的内壁面粘固连接，所述端面压盖从保护罩的开口端压装于保护罩内，端面压盖的内端与转子磁钢的另一端端面粘固连接，使转子磁钢封闭于由保护罩内壁面、转子铁芯外周面及端面压盖内端面围成的封闭环形空间内。
上述结构中，保护罩的弯边端面和开口端端面分别优选与转子铁芯的对应端端面及端面压盖的外端面齐平。
进一步的，保护罩的壁厚为：0.2-0.5mm，端面压盖的厚度为：0.2-0.5mm。
上述整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭结构的实现方法为：
S1先将转子磁钢粘贴在转子铁芯的外周面上；转子磁钢之间留有微量间隙，用胶填充。
S2在保护罩内壁均匀抹胶，将转子磁钢及转子铁芯一起压入保护罩内，使转子磁钢的内端与保护罩弯边端的内端面接触，其中，保护罩的初始壁厚取1.5-3mm。
S3端面压盖的内端面均匀抹胶后，从保护罩的开口端压装于保护罩内，使端面压盖的内端与保护罩开口端的转子磁钢的端面接触，此时，端面压盖的一部分与保护罩的内壁紧密接触，另一部分露于保护罩外，其中端面压盖的初始厚度取1.5-3mm；
S4整体压紧后进入烘箱烘烤至胶固化，整体成为初始转子组合件；
S5将初始转子组合件进行机加工，切削转子保护罩的外周面、弯边端面及端面压盖的外端面，至要求尺寸，完成转子的生产制造，形成最终的转子组合件产品。
本磁钢封闭结构采用先挂胶压装组合、然后烘烤固化，最后切削加工外轮廓至设计尺寸，一方面实现了磁钢的封闭，另一方面使组合结构达到了尺寸要求和形位精度要求。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭方法，所采用的转子磁钢封闭结构包括转子磁钢，还包括保护罩、端面压盖；所述保护罩由轻型非导磁材料制成，保护罩为母线形状为“L”型的回转体结构；所述端面压盖由轻型非导磁材料制成，端面压盖为截面呈矩形的环状体结构；所述转子磁钢的内周面与转子铁芯的外周面粘固连接，所述转子磁钢与转子铁芯压装于保护罩内，转子磁钢的外周面及一端端面与保护罩的内壁面粘固连接，所述端面压盖从保护罩的开口端压装于保护罩内，端面压盖的内端与转子磁钢的另一端端面粘固连接，使转子磁钢封闭于由保护罩内壁面、转子铁芯外周面及端面压盖内端面围成的封闭环形空间内；其特征在于，包括如下步骤：
S1先将转子磁钢粘贴在转子铁芯的外周面上，转子磁钢之间留有微量间隙，用胶填充；
S2在保护罩内壁均匀抹胶，将转子磁钢及转子铁芯一起压入保护罩内，使转子磁钢的内端与保护罩弯边端的内端面接触，其中，保护罩的初始壁厚取1.5-3mm；
S3端面压盖的内端面均匀抹胶后，从保护罩的开口端压装于保护罩内，使端面压盖的内端与保护罩开口端的转子磁钢的端面接触，此时，端面压盖的一部分与保护罩的内壁紧密接触，另一部分露于保护罩外，其中端面压盖的初始厚度取1.5-3mm；
S4整体压紧后进入烘箱烘烤至胶固化，整体成为初始转子组合件；
S5将初始转子组合件进行机加工，切削转子保护罩的外周面、弯边端面及端面压盖的外端面，至要求尺寸，完成转子的生产制造，形成最终的转子组合件产品。
2.根据权利要求1所述的整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭方法，其特征在于：所述保护罩采用铝合金或钛合金材料，所述端面压盖采用铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭方法，其特征在于：保护罩的弯边端面和开口端端面分别与转子铁芯的对应端端面及端面压盖的外端面齐平。
4.根据权利要求3所述的整装式直流无刷有限转角力矩电机转子磁钢封闭方法，其特征在于：保护罩的壁厚为：0.2-0.5mm，端面压盖的厚度为：0.2-0.5mm。
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