CN114123553A - 一种永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种永磁电机,其包括定子、转子和端盖,其特征在于:所述定子包括多片单元片,多片所述单元片层叠且焊接固定,所述端盖固定于定子的端面,所述转子连接有转轴,转轴安装于端盖。本申请具有使定子与转子之间的同心度误差大大缩小,提高电机的运转性能,降低转轴转动过程中的抖动和窜动的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电机的领域,尤其是涉及一种永磁电机。
背景技术
电机通常包括壳体、定子、转子、轴和端盖,定子和转子安装于壳体内,端盖固定于壳体两端。安装时,通常先以壳体的内腔为定位基准将定子装入壳体,之后以壳体为定位基准安装转子和端盖。
上述安装方式应用于小型电机时,由于有保持架等构造,可以使定子与壳体的定位精度较高,可以保持较好的同心度。但应用于大型电机时,由于定子的体积和重量都很大,普通的保持架也难以提供支撑和定位,因此往往通过定子的外壁与壳体的内壁抵触定位。并且,为了达到止旋效果也往往将定子设计成多边形,这种情况下定子与外壳的同心度就更难保证了。而端盖安装于壳体,与壳体之间也会存在一定的定位误差。转子通过轴承安装于端盖。
如此,总体累计误差较大,转子/转轴很难与定子保持较高的同心度,从而导致电机的运转性能较差,也较容易产生的抖动、窜动等问题。
发明内容
为了降低转子与定子之间的同心度误差,本申请提供一种永磁电机。
本申请提供的一种永磁电机采用如下的技术方案:
一种永磁电机,包括定子、转子和端盖,所述定子包括多片单元片,多片所述单元片层叠且焊接固定,所述端盖固定于定子的端面,所述转子连接有转轴,转轴安装于端盖。
通过采用上述技术方案,单元片层叠并焊接之后可以构成一个不会分散的整体,即定子的外壁将直接作为外壳的外壁;此时,端盖的安装也将直接以定子作为定位基准,从而摒除了定子与壳体之间的间隙这以最大的误差因素,使定子与转子之间的同心度误差大大缩小,有效的提高了电机的运转性能,降低转轴转动过程中的抖动、窜动等问题。
可选的,所述定子包括本体和端板,所述本体的轴向投影为多边形且该多边形的角所在的区域内凹设有V型槽,所述端板固定于本体轴向的两端,两块所述端板之间设有覆盖定子的V型槽和部分侧壁的W形的角板,所述角板的两端与端板的表面固定。
通过采用上述技术方案,一方面角板在单元片焊接成定子过程中可以起到定位的作用;另一方面在定子成型后可以起到限位的作用,配合端板的焊接固定,阻止单元片产生分离;而端板则可以在定子轴向的两端提供更容易端盖的媒介,更容易保证对接表面的平面度。
可选的,所述端盖包括端架、基盖和轴承座,所述端架与定子焊接固定,所述端架内设有容腔并在远离定子的端面设有第一定位孔;所述基盖部分与第一定位孔嵌接,部分抵触于基盖的端面,所述基盖通过螺栓与端架固定;所述基盖中空设有第二定位孔;所述轴承座部分抵触于基盖的朝向定子的侧壁,部分与第二定位孔嵌接,所述轴承座与基盖通过螺栓固定。
通过采用上述技术方案,端架可以提供足够的空间供定子出线、安装旋转密封件等,在电机整体体型较大的情况下,通过端盖、基盖、轴承座分层次的进行内径的递进式缩小,可以有效的降低加工难度,更容易达到精度要求。此外,端盖、基盖、轴承座在通过螺栓锁紧的过程中还可以对基盖和轴承座的位置进行微调,如此可以对转子/转轴进行位置的微调补偿,以在一定程度上克服制造误差。
可选的,所述定子的侧壁设有沿轴向延伸贯穿的侧槽,所述侧槽嵌设有侧杆,所述侧杆的两端分别与端盖的固定连接,所述侧杆与定子的侧壁焊接固定。
通过采用上述技术方案,一方面可以加强两个端盖之间的连接稳定性和收紧情况,另一方面端盖也可以通过侧杆向定子传递受力,使定子与端盖之间的受力情况不局限于定子与端板的焊接部位,而是定子整体,使定子的结构稳定性更强,更能抵抗定、转子相对转动的过程中转子给予定子的反作用力。
可选的,所述侧杆的侧壁凸出设有定位块,所述侧杆的周侧壁开设有多个沿定子轴向排布的环槽,所述侧杆于环槽内套接有压块和旋套,所述旋套与侧杆螺纹连接,所述旋套的沿定子轴向的端面与压块的端面抵接,所述端板的周侧开设有多个可供侧杆穿过的压槽,所述压槽沿定子的轴向贯穿端板,所述定位块和压块均可穿过压槽并抵接于端板沿定子轴向的端面。
通过采用上述技术方案,在单元片组装成定子的过程中,侧杆可作为工装结合端板对单元片的周向位置进行定位;也可以以若干片单元片为一组,通过定位块和压块配合端板抵接于一组单元片的两端并将其压紧,以尽可能的消除单元片之间的间隙,使单元片相互焊接成型之后,单元片于定子内孔所在的区域也能够贴合紧密。如此,在电机运作的过程中将不易因为单元片的悬空振动而导致焊接部位产生松动,有效的提高成品定子的结构稳定性;在安装完成之后,定位块和压块既可以锁定在两个端盖的端部保持收紧,也可以将定位块和压块朝外,构成散热结构。
可选的,所述定位块与压块相对的表面分别设有限位凸起,所述端板的表面供限位凸起嵌入的限位槽。
通过采用上述技术方案,在需要进行拉紧或在单元片周侧进行定位时,通限位凸起和限位槽的配合可以避免侧杆发生偏移。
可选的,所述定位块的侧壁设有取放槽,所述取放槽内嵌设有磁铁。
通过采用上述技术方案,组装时,可通过磁力使定位块贴紧于端板,使单元片在组装和焊接过程中侧杆不会发生偏移。
可选的,所述定子的每个侧壁排布有至少两根侧杆,所述定子的侧壁覆盖有多块沿定子轴向排布的侧板,所述侧板的两端与角板焊接,所述定位块和压块穿过侧板,所述侧板与侧杆通过螺栓固定。
通过采用上述技术方案,侧板将多根侧杆和角板共同连成受力整体,使整体的稳定性更高,且侧板与侧杆构成多个十字节点,具备较好的沿周向抵抗扭矩的能力。
可选的,所述侧杆沿定子的轴向穿设于端盖,所述端盖的侧壁固定有卡座,所述卡座铰接有卡板,所述卡板的侧壁与定位块的侧壁抵接,所述卡板阻挡于定位块的表面与卡板的侧壁之间设有导向面。
通过采用上述技术方案,一方面可以将侧杆与定子以及端盖相应的槽位贴近,避免侧杆产生抖动,另一方面可以在端盖安装过程中对端盖进行收紧,使端盖与定子更好的定位和压合,有利于提高焊接位置的精准度。
可选的,所述端盖的下方设有支撑架,所述支撑架包括底架、下架和上架,所述底架固定有多根立柱,所述下架通过立柱相对底架升降,所述下架与底架之间连接有升降驱动件,所述上架水平滑移连接于下架,所述底架、下架和上架的中部均中空设有穿孔;所述端盖的底部固定有底座,所述底座包括上座和下座,其中上座为棱柱,下座为圆柱,所述下座沿轴向的投影落入上座的端面内,所述上架所对应的穿孔的形状与上座相对应,所述底座穿设于支撑架,所述上架抵接端盖的底部。
通过采用上述技术方案,在端盖组装的过程中,可先将组装好的定子放在合适的台面上,端盖立于地面并与定子的端面贴近,之后通过升降驱动件将下架抬升并使上架与上座对接,之后继续上升使底座脱离地面。此时,上座/端盖可相对下座进行水平移动,预先设置时可将该水平移动的方向为定子的轴向,如此,在通过桩侧杆进行拉紧和定位时,端盖将相应的移动到合适的位置。若需要调整沿定子径向的水平位置,则先使侧杆与端盖脱离,将下架下降,并使上架与上座脱离,之后将支撑架整体旋转90°再重复上述操作。如此,可以在安装过程中对端盖与定子的相对位置进行微调,也可以在整个电机安装完成后,在电机的应用过程中对电机的位置进行调整。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
元片层叠并焊接之后可以构成一个不会分散的整体,端盖的安装也将直接以定子作为定位基准,从而摒除了定子与壳体之间的间隙这以最大的误差因素,使定子与转子之间的同心度误差大大缩小,有效的提高了电机的运转性能,降低转轴转动过程中的抖动和窜动;
端盖、基盖、轴承座分层次的进行内径的递进式缩小,可以有效的降低加工难度,更容易达到精度要求,且在通过螺栓锁紧的过程中还可以对基盖和轴承座的位置进行微调,如此可以对转子/转轴进行位置的微调补偿,以在一定程度上克服制造误差;
端盖也可以通过侧杆向定子传递受力,使定子与端盖之间的受力情况不局限于定子与端板的焊接部位,而是定子整体,使定子的结构稳定性更强,更能抵抗定、转子相对转动的过程中转子给予定子的反作用力;在电机运作的过程中将不易因为单元片的悬空振动而导致焊接部位产生松动,有效的提高成品定子的结构稳定性。
附图说明
图1是实施例1的永磁电机的整体结构图。
图2是实施例1的永磁电机的爆炸图。
图3是实施例2的永磁电机的整体结构图。
图4是实施例2的侧杆的结构示意图。
图5是实施例2的定子的结构示意图。
图6是实施例2的图3在A处的放大图。
图7是实施例2的永磁电机的底部的结构示意图。
图8是实施例2的支撑架的整体结构图。
附图标记说明:1、定子;11、本体;111、单元片;12、端板;121、压槽;122、限位槽;13、V型槽;14、角板;15、侧槽;2、转子;21、转轴;3、端盖;31、端架;311、第一定位孔;32、基盖;321、第二定位孔;33、轴承座;34、卡座;35、卡板;36、底座;361、上座;362、下座;4、侧杆;41、定位块;411、限位凸起;412、取放槽;42、环槽;43、压块;44、旋套;45、磁铁;5、侧板;6、支撑架;61、底架;62、下架;63、上架;64、升降驱动件;65、立柱;66、穿孔;67、滑轨。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种永磁电机。
实施例1:
参照图1和图2,一种永磁电机包括定子1、转子2和端盖3,端盖3焊接于定子1的端面,转子2连接有转轴21,转轴21安装于端盖3。
定子1包括本体11和端板12,其中本体11由多片单元片111层叠并焊接固定而成,本体11的轴向投影为多边形且该多边形的角所在的区域内凹设有V型槽13,本实施中该投影以正四边形为例,每个角均设V型槽13且该V型槽13槽壁的夹角为90°。端板12焊接于本体11轴向的两端,两块端板12的之间设有W形的角板14,W形的角板14覆盖定子1的V型槽13和部分侧壁,角板14的两端与端板12的表面固定。
端盖3包括端架31、基盖32和轴承座33,端架31与定子1的轴向端面焊接固定,实际操作中也可以先用螺栓固定再进行焊接。端架31内设有容腔并在远离定子1的端面设有第一定位孔311,容腔可供定子1出线或容纳检测用的传感器等。
基盖32部分与第一定位孔311嵌接,部分抵触于基盖32的端面。对于抵触的部分,基盖32通过螺栓与端架31固定。基盖32中空设有第二定位孔321,轴承座33部分与第二定位孔321嵌接,部分抵触于基盖32的朝向定子1的侧壁,同样对于此处的抵触部分,轴承座33与基盖32通过螺栓固定。转轴21穿设于轴承座33,并通过安装于轴承座33内的轴承连接.基盖32和轴承座33安装的过程中,可通过螺栓小幅度调整位置,以达到足够的同心度。
实施例1的实施原理为:
单元片111层叠并焊接之后可以构成一个不会分散的整体,定子1的外壁将直接作为外壳的外壁与端盖3连接,如此可大幅度降低定子1与转子2之间的同心度误差。
实施例2:
参照图3和图4,本实施例与实施例1的不同之处在于,
定子1的侧壁设有沿轴向延伸贯穿的侧槽15, 定子1的每个侧壁排布有至少两个侧槽15,本实施例以两个为例。侧槽15嵌设有侧杆4,侧槽15和侧杆4沿定子1轴向投影的形状均为方形。
侧杆4的侧壁凸出设有定位块41,侧杆4的周侧壁开设有多个沿定子1轴向排布的环槽42,环槽42对应的侧杆4部分为圆柱状。侧杆4于环槽42内套接有压块43和旋套44,其中旋套44与侧杆4螺纹连接,且旋套44的外壁不超出环槽42。压块43包括位于环槽42以内的部分和延伸出环槽42之外的部分,其中位于环槽42以内的部分也不超出环槽42。压块43在环槽42具有沿定子1轴向的活动空间,旋套44的端面可与压块43的端面抵接。
如此,在定子1逐片进行组装时,定位块41可抵接至已组装完成的一组单元片111,待一片或一组新的单元片111装入后,可转动对应的位置的压块43并旋转旋套44,使压块43抵到新装入的单元片111的轴向端面,将单元片111压紧并对齐,以提高单元片111的焊接效果。即在安装过程中,侧杆4及相应的配套结构可单独作为工装,提高定子1的成型性能。而当定子1所有部件安装完成后或电机整体安装完成后,侧杆4与定子1的侧壁可进一步焊接固定。
参照图4和图5,对应的,端板12的周侧开设有供侧杆4穿过的压槽121, 压槽121的数量与侧杆4的数量一致。压槽121沿定子1的轴向贯穿端板12,定位块41和压块43均可穿过压槽121,穿过时需将定位块41或压块43的端部朝向背离定子1的中心。端板12于压槽121的一侧设有限位槽122,定位块41与压块43相对的表面分别设有限位凸起411,定位块41和压块43旋转后可与限位槽122所在的位置对应,之后通过旋套44收紧,将定位块41和压块43与端板12沿定子1轴向的端面抵接,并将限位凸起411嵌入的限位槽122。即,在定子1成型过程中,侧杆4也可以配合端板12构成整体性的工装,且为了加强安装过程中的稳定性,定位块41的侧壁设有取放槽412,取放槽412内嵌设有磁铁45。该磁铁45将在定子1成型之后取出。
定子1的侧壁覆盖有多块沿定子1轴向排布的侧板5,侧板5与侧杆4通过螺栓固定,侧板5的两端与角板14焊接。侧板5的宽度可大可小,对于宽大较大的侧板5,定位块41和压块43穿过侧板5。对于宽度较小的侧板5则避开定位块41和压块43所在的位置。
参照图3和图6,侧杆4带有定位块41的部分超出定子1的端部并穿设于端盖3。定位块41的朝向,背离定子1的中心。端盖3的侧壁固定有卡座34,卡座34呈拱形,以使定位块41能通过。卡座34铰接有卡板35,卡板35与卡座34闭合后。卡板35的侧壁将与定位块41的侧壁抵接,且为了达到收紧效果,卡板35阻挡于定位块41的表面与卡板35的侧壁之间设有导向面。卡板35卡紧后,侧杆4将进一步与端盖3焊接。
参照图7和图8,端盖3的下方设有支撑架6,支撑架6包括底架61、下架62和上架63,底架61固定有多根立柱65,立柱65为伸缩柱,下架62与立柱65的顶端固定。下架62与底架61之间连接有升降驱动件64,该升降驱动件64为液压缸或电缸。上架63与下架62之间通过两道水平朝向的滑轨67连接,底架61、下架62和上架63的中部均中空设有穿孔66。
端盖3的底部固定有底座36,底座36包括上座361和下座362,其中上座361的外形为六棱柱,下座362的外形为圆柱,下座362沿轴向的投影落入上座361的端面内。上架63所对应的穿孔66的形状与上座361相对应,为六边形。底架61和下架62的穿孔66为方形,底座36穿设于支撑架6,上架63抵接端盖3的底部,下座362在底架61和下架62的穿孔66内具有水平移动的空间。
在端盖3组装的过程中,可先将组装好的定子1放在合适的台面上,端盖3立于地面并与定子1的端面贴近,滑轨67的朝向设定为沿定子1的轴向。之后通过升降驱动件64将下架62抬升并使上架63与上座361对接,之后继续上升使底座36脱离地面。此时,上座361/端盖3可相对下座362进行水平移动,如此,在通过桩侧杆4进行拉紧和定位时,端盖3将相应的移动到合适的位置。
若需要调整沿定子1径向的水平位置,则先使侧杆4与端盖3脱离,将下架62下降,并使上架63与上座361脱离,之后将支撑架6整体旋转90°再重复上述操作。
在电机整机安装完成之后,也可以通过上述方式调整电机的水平位置,使电机与要运行的设备相匹配。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永磁电机,包括定子(1)、转子(2)和端盖(3),其特征在于:所述定子(1)包括多片单元片(111),多片所述单元片(111)层叠且焊接固定,所述端盖(3)固定于定子(1)的端面,所述转子(2)连接有转轴(21),转轴(21)安装于端盖(3)。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电机,其特征在于:所述定子(1)包括本体(11)和端板(12),所述本体(11)的轴向投影为多边形且该多边形的角所在的区域内凹设有V型槽(13),所述端板(12)固定于本体(11)轴向的两端,两块所述端板(12)之间设有覆盖定子(1)的V型槽(13)和部分侧壁的W形的角板(14),所述角板(14)的两端与端板(12)的表面固定。
3.根据权利要求1或2所述的一种永磁电机,其特征在于:所述端盖(3)包括端架(31)、基盖(32)和轴承座(33),所述端架(31)与定子(1)焊接固定,所述端架(31)内设有容腔并在远离定子(1)的端面设有第一定位孔(311);所述基盖(32)部分与第一定位孔(311)嵌接,部分抵触于基盖(32)的端面,所述基盖(32)通过螺栓与端架(31)固定;所述基盖(32)中空设有第二定位孔(321);所述轴承座(33)部分抵触于基盖(32)的朝向定子(1)的侧壁,部分与第二定位孔(321)嵌接,所述轴承座(33)与基盖(32)通过螺栓固定。
4.根据权利要求2所述的一种永磁电机,其特征在于:所述定子(1)的侧壁设有沿轴向延伸贯穿的侧槽(15),所述侧槽(15)嵌设有侧杆(4),所述侧杆(4)的两端分别与端盖(3)的固定连接,所述侧杆(4)与定子(1)的侧壁焊接固定。
5.根据权利要求4所述的一种永磁电机,其特征在于:所述侧杆(4)的侧壁凸出设有定位块(41),所述侧杆(4)的周侧壁开设有多个沿定子(1)轴向排布的环槽(42),所述侧杆(4)于环槽(42)内套接有压块(43)和旋套(44),所述旋套(44)与侧杆(4)螺纹连接,所述旋套(44)的沿定子(1)轴向的端面与压块(43)的端面抵接,所述端板(12)的周侧开设有多个可供侧杆(4)穿过的压槽(121),所述压槽(121)沿定子(1)的轴向贯穿端板(12),所述定位块(41)和压块(43)均可穿过压槽(121)并抵接于端板(12)沿定子(1)轴向的端面。
6.根据权利要求5所述的一种永磁电机,其特征在于:所述定位块(41)与压块(43)相对的表面分别设有限位凸起(411),所述端板(12)的表面供限位凸起(411)嵌入的限位槽(122)。
7.根据权利要求5所述的一种永磁电机,其特征在于:所述定位块(41)的侧壁设有取放槽(412),所述取放槽(412)内嵌设有磁铁(45)。
8.根据权利要求5所述的一种永磁电机,其特征在于:所述定子(1)的每个侧壁排布有至少两根侧杆(4),所述定子(1)的侧壁覆盖有多块沿定子(1)轴向排布的侧板(5),所述侧板(5)的两端与角板(14)焊接,所述定位块(41)和压块(43)穿过侧板(5),所述侧板(5)与侧杆(4)通过螺栓固定。
9.根据权利要求5所述的一种永磁电机,其特征在于:所述侧杆(4)沿定子(1)的轴向穿设于端盖(3),所述端盖(3)的侧壁固定有卡座(34),所述卡座(34)铰接有卡板(35),所述卡板(35)的侧壁与定位块(41)的侧壁抵接,所述卡板(35)阻挡于定位块(41)的表面与卡板(35)的侧壁之间设有导向面。
10.根据权利要求9所述的一种永磁电机,其特征在于:所述端盖(3)的下方设有支撑架(6),所述支撑架(6)包括底架(61)、下架(62)和上架(63),所述底架(61)固定有多根立柱(65),所述下架(62)通过立柱(65)相对底架(61)升降,所述下架(62)与底架(61)之间连接有升降驱动件(64),所述上架(63)水平滑移连接于下架(62),所述底架(61)、下架(62)和上架(63)的中部均中空设有穿孔(66);所述端盖(3)的底部固定有底座(36),所述底座(36)包括上座(361)和下座(362),其中上座(361)为棱柱,下座(362)为圆柱,所述下座(362)沿轴向的投影落入上座(361)的端面内,所述上架(63)所对应的穿孔(66)的形状与上座(361)相对应,所述底座(36)穿设于支撑架(6),所述上架(63)抵接端盖(3)的底部。
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