CN114825808A - 一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装及安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装及安装方法，涉及电机转子领域，包括：支撑件，呈圆筒状，用于承托磁钢；限位件，沿支撑件的轴向设置，且沿支撑件周向等间距排布有若干个，所述限位件的宽度与磁钢相同，相邻两个限位件之间留有与磁钢形状适配的容纳槽；粘接层，用于对磁钢与转轴进行粘接。使用者将磁钢插入容纳槽内时，容纳槽可对磁钢起到辅助定位作用，有利于使磁钢始终处于正确的位置，不易因相邻磁钢的作用力发生移动，可保障电气零位的一致性；待粘接层将容纳槽内的磁钢与转子粘固后，使用者将限位件抽出，再将剩余的磁钢插入转子内相邻磁钢之间的空间内即可，本申请具有安装快捷便利性较高的效果。

Description

一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装及安装方法

技术领域

本发明涉及电机转子领域，尤其是涉及一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装及安装方法。

背景技术

海尔贝克阵列是一种特殊的磁铁排列结构，其可以利用相对较少的磁铁产生较强的磁场。电机转子一般套于定子外，利用中心处的中轴与定子相连，将海尔贝克阵列安装于转子内壁，能形成较为优秀的正弦波气隙磁密，且形成的磁力线仅向一侧发散，所以不需要依靠导磁材料形成闭合磁路，且能够在结构上节约空间，进而减小电机体积。

参照图1，目前常用的一种电机转轴内海尔贝克阵列磁钢的安装方式为：借助导磁材料制作的内外套筒式模具200，将磁钢置于内外套筒之间的环形间隙201内，将磁钢通过自身的吸力依次排列贴在内套筒表面，最后形成磁环后脱离模具安装于转子100内。

参照图2，目前另外一种常用的安装方式为：借助非导磁材料制作的环形工装300，环形工装300沿周向安装若干假磁钢301，每个假磁钢301均利用螺栓302与环形工装300可拆式固定，假磁钢301与需要安装的磁钢形状相同；安装时使用者将唤醒工装放入转子100内，然后将螺栓302松开，将对应的假磁钢301替换为有磁性的真磁钢再锁紧，这样依次替换最后形成磁环。

针对上述中的相关技术，发明人认为，借助内外套筒的安装方式需要磁钢与模具之间存在较大的吸力，以抵抗相邻磁钢间的相互作用力，若磁力不足安装中会造成磁钢的移动，影响安装；借助环形工装的方式需要对真假磁钢一一拆卸替换，繁琐耗时。所以目前的磁钢的安装方式较为不便。

发明内容

为了提高安装便利性，本申请提供一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装及安装方法。

第一方面，本申请提供一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，采用如下的技术方案：

一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于，包括：

支撑件，呈圆筒状，用于承托磁钢；

限位件，沿支撑件的轴向设置，且沿支撑件周向等间距排布有若干个，所述限位件的宽度与磁钢相同，相邻两个限位件之间留有与磁钢形状适配的容纳槽；

粘接层，用于对磁钢与转轴进行粘接。

通过采用上述技术方案，使用者将磁钢插入容纳槽内时，容纳槽可对磁钢起到辅助定位作用，有利于使磁钢始终处于正确的位置，不易因相邻磁钢的作用力发生移动，可保障电气零位的一致性；待粘接层将容纳槽内的磁钢与转子粘固后，使用者将限位件抽出，再将剩余的磁钢插入转子内相邻磁钢之间的空间内即可，安装快捷便利性较高。

可选的，所述支撑件及限位件均采用不导磁材质。

通过采用上述技术方案，不导磁材质的支撑件及限位件不易与磁钢发生磁吸，限位件及支撑件的拆卸不易因磁钢的磁力而受到较大的阻力，有利于提高安装便利性。

可选的，所述限位件的高度小于磁钢的高度。

通过采用上述技术方案，磁钢与转子内壁挤压粘接层，较易使部分粘接层被挤到磁钢侧面，限位件不直接与转子内壁接触，不易被粘接层粘固至转子内壁上，便于对限位件进行拆卸，有利于提高安装便利性。

可选的，所述支撑件的内径与转子中轴适配。

通过采用上述技术方案，使用者将支撑件置于转子内时，支撑件套接于转子中轴外，可利用转子中轴快速将支撑件定位至与转子同轴的位置，便于对支撑件周向不同位置的磁钢进行安装，有利于提高安装便利性。

可选的，所述限位件均沿长度方向与支撑件滑动连接。

通过采用上述技术方案，在拆卸限位件后，可利用连接件将所有限位件同时拉出，同时支撑件暂时依然留在转子内，便于对后续安装的磁钢进行限位，保障后续安装的磁钢在对应粘接层未固结前始终与转子抵紧，有利于保障磁钢与转子的连接效果，最后将支撑件取出即可，结构简单且提高了安装效果。

可选的，所述连接件背离支撑件的一侧设有定位件，定位件沿周向开设有与磁钢适配的定位孔。

通过采用上述技术方案，使用者可将需在限位件拆卸前安装的所有磁钢的一端插入定位孔内，利用定位孔提前对磁钢进行定位，并利用定位孔的限位抵消相邻磁钢之间的作用力，使用者直接控制定位件靠近支撑件即可同时插入多个磁钢，结构简单操作方便；同理限位件拆卸后的磁钢同样可利用定位件同时嵌入转子内，且磁钢安装于定位件的过程可与等待粘接层固结等过程同步进行，有利于提高加工效率。

第二方面，本申请提供一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法，包括以下步骤：

S1：安装支撑件，将支撑件置于转子内；

S2：安装部分磁钢，在磁钢用于与转子内壁接触的一侧设置粘接层，将磁钢穿入容纳槽内，使粘接层将对应的磁钢与转子粘固；

S3：脱下限位件，将全部限位件从转子内取出；

S4：安装剩余磁钢，将剩余磁钢设置粘接层后插入原本限位件所处的位置。

通过采用上述技术方案，使用者在安装磁钢的过程中，在限位件的拆卸前后将所有磁钢分成两组进行安装，安装过程中对磁钢的定位限位效果较好，且结构简单操作方便。

可选的，安装剩余磁钢前，将所需安装的磁钢的一端插入定位孔内，使定位件靠近支撑件，使多个磁钢同时嵌入转子内。

通过采用上述技术方案，在等待限位件拆卸前安装的磁钢与转子粘合的过程中，使用者将磁钢安装在定位件上进行预定位，安装时可快速将多个磁钢同时插入转子内，操作方便且有利于提高加工效率。

可选的，安装剩余磁钢时，剩余磁钢部分嵌入转子内后，使磁钢全部脱离定位孔，在磁钢原本处于定位孔内的部分设置粘接层后推入转子内。

通过采用上述技术方案，在磁钢全部嵌入转子前，增大粘接层对磁钢与转子的粘接面积，进而提高磁钢与转子的粘接效果，有利于提高加工效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用者将磁钢插入容纳槽内时，容纳槽可对磁钢起到辅助定位作用，有利于使磁钢始终处于正确的位置，不易因相邻磁钢的作用力发生移动，可保障电气零位的一致性；待粘接层将容纳槽内的磁钢与转子粘固后，使用者将限位件抽出，再将剩余的磁钢插入转子内相邻磁钢之间的空间内即可，安装快捷便利性较高；

2.不导磁材质的支撑件及限位件不易与磁钢发生磁吸，限位件及支撑件的拆卸不易因磁钢的磁力而受到较大的阻力，有利于提高安装便利性；

3.磁钢与转子内壁挤压粘接层，较易使部分粘接层被挤到磁钢侧面，限位件不直接与转子内壁接触，不易被粘接层粘固至转子内壁上，便于对限位件进行拆卸，有利于提高安装便利性。

附图说明

图1是本申请背景技术部分内外套筒式模具的结构示意图。

图2是本申请背景技术部分环形工装的结构示意图。

图3是本申请实施例1的整体结构示意图。

图4是本申请实施例2的爆炸结构示意图。

图5是本申请实施例2定位件安装磁钢状态的示意图。

图6是本申请一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法的流程框图。

附图标记说明：100、转子；101、转子中轴；200、内外套筒式模具；201、环形间隙；300、环形工装；301、假磁钢；302、螺栓；1、支撑件；2、限位件；3、粘接层；4、容纳槽；5、连接件；51、避让槽；6、定位件；61、定位孔。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装。

实施例1：

参照图3，一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，包括支撑件1、若干限位件2和粘接层3，若干限位件2沿支撑件1的周向排布于支撑件1上，相邻两个限位件2之间设为容纳槽4。安装时使用者将支撑件1置于转子100内，并使支撑件1与转子100同轴，将磁钢置于容纳槽4内，并利用粘接层3将磁钢与转子100内壁粘固；然后使用者将支撑件1及限位件2从转子100内取出，将剩余磁钢置于限位件2未取出转子100前所处的位置，并利用粘接层3粘固，完成安装。

参照图3，支撑件1呈外径小于转子100内径的圆筒状，限位件2呈沿支撑件1轴向设置的长条块状，且若干限位件2沿支撑件1的周向等间距排布，限位件2靠近支撑件1的侧面均与支撑件1固定连接，使限位件2与支撑件1的相对位置不易发生变化，进而使支撑件1周向不同位置的容纳槽4的宽度均与磁钢适配，便于磁钢插入容纳槽4。

参照图3，安装时使用者将支撑件1从转子100的一侧置于转子100内，支撑件1的内径与转子100中轴适配，支撑件1进入转子100时，转子100中轴插入支撑件1内，利用转子100中轴快速将支撑件1定位到与转子100同轴的位置，此时支撑件1的侧曲面与转子100内壁的间距与一个磁钢的高度适配，便于磁钢从容纳槽4处插入转子100内。

参照图3，在将磁钢插入转子100前，使用者在磁钢即将与转子100内壁接触的侧面上设置粘接层3，用于实现磁钢与转子100之间的固定；粘接层3选用转子100胶，使用者将转子100胶涂抹在磁钢需要设置粘接层3的侧面，然后将磁钢插入容纳槽4内，磁钢将对应的容纳槽4填满，由于限位件2对磁钢进行限位，相邻的磁钢不易因相互之间的磁性作用力发生位置变化，安装简便且精度较高。

参照图3，由于支撑间的侧曲面，即容纳槽4的槽底与转子100内壁的间距与磁钢适配，磁钢插入容纳槽4后，设置有粘接层3的侧面与转子100内壁抵紧，便于实现粘接。限位件2的高度小于磁钢的高度，即支撑件1位于转子100内时，限位件2背离支撑件1的一侧与转子100内壁之间留有间隙，即使部分粘接层3被挤出磁钢与转子100之间，也不易将限位件2与转子100内壁粘接。

参照图3，当所有的容纳槽4全部插入磁钢后，使用者需要等待粘接层3固结，使粘接层3将磁钢与转子100粘固，使磁钢不易再与钻子发生相对移动。然后使用者将支撑件1及限位件2从转子100内取出，支撑件1及限位件2采用铝合金等不导磁的材质制成，与磁钢之间不存在磁吸的相互作用力，不易因磁钢的磁吸影响支撑件1的取出。

参照图3，一个限位件2的宽度与一个磁钢的宽度适配，限位件2随支撑件1被抽出至转子100外后，原本限位件2所处的位置，即转子100内相邻两个磁钢之间的位置形成与一个磁钢适配的空间，使用者将剩余的磁钢插入该空间内，原本与转子100粘固的磁钢对此时插入的磁钢起到限位作用，磁钢不易因磁性作用力意外发生位置变化，安装简便且精度较高。

参照图3，由于整体安装过程将磁钢分为限位件2拆卸前后的两组进行安装，相比于内外套筒的安装方式，整体过程简单且不易因磁钢之间的相互作用力影响磁钢的安装精度；相比于假磁钢301的安装方式，不需重复拆装螺栓302，结构简单操作方便。

本申请实施例1的实施原理为：使用者将支撑件1置于转子100内，然后将磁钢插入容纳槽4内，限位件2可对磁钢起到辅助定位作用，有利于使磁钢始终处于正确的位置，不易因相邻磁钢的作用力发生移动，可保障电气零位的一致性；待粘接层3将容纳槽4内的磁钢与转子100粘固后，使用者将限位件2抽出，再将剩余的磁钢插入转子100内相邻磁钢之间的空间内即可，相比于目前常见的安装方式，安装便利且精度较高。

实施例2：

参照图4，本实施例与实施例1的主要不同之处在于：支撑件1的一侧安装有连接件5，连接件5呈圆形平板状，使用者将支撑件1置于转子100内时，连接件5位于支撑件1背离转子100的一侧，连接件5的边缘处开设有与容纳槽4应一一对应的避让槽51，避让槽51的形状与容纳槽4相同，使用者将磁钢穿过避让槽51插入容纳槽4内。

参照图4和图5，所有限位件2靠近支撑件1的一侧均与支撑件1滑动连接，且靠近连接件5的一端均与连接件5固定连接，当容纳槽4内全部插入磁钢后等待对应粘接层3的固结。

参照图4和图5，连接件5背离安装有定位件6，定位件6也呈圆形平板状，在等待粘接层3固结的过程中，使用者可将剩余需要安装的磁钢安装于定位件6上；定位件6的直径与转子100的直径相同，定位件6的边缘处自身周向开设有与磁钢适配的定位孔61，使用者将剩余磁钢长度方向的一端插入定位孔61内，利用等待粘接层3固结的时间完成磁钢向定位件6的安装，并在磁钢位于定位孔61外的部分进行粘接层3的涂抹。

参照图4和图5，且对应的粘接层3固结后，使用者将连接件5向背离支撑件1的方向抽动，使连接件5带动限位件2与支撑件1发生相对滑动，逐渐远离转子100，连接件5带动限位件2拆卸后，支撑件1依然留在转子100内，使用者在支撑件1未拆卸的情况下进行剩余磁钢的安装。

参照图4，使用者将定位件6靠近支撑件1，使磁钢背离定位件6的一端同时嵌入对应位置的空间内，实现将限位件2拆除后需要安装的磁钢同时安装至转子100内，节省加工时间，提高加工效率。

参照图4和图5，使用者将剩余的磁钢插入转子100内相邻磁钢之间的空间内时，支撑件1依然可对后续插入的磁钢起到限位作用，保障限位件2拆卸后安装的磁钢与转子100内壁的抵紧效果，进而保障粘接层3的粘接效果，加工质量较高，待所有磁钢的粘接层3固结后，使用者将支撑件1拆离转子100即可。

本申请实施例还公开一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法。

参照图6，一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法，包括以下步骤：

S1：安装支撑件，使用者将支撑件1置于转子100内，使支撑件1套在转子100中轴外，快速将支撑件1定位至与转子100同轴的位置；

S2：安装部分磁钢，使用者在磁钢用于与转子100内壁接触的一侧设置粘接层3，然后将磁钢穿入容纳槽4内，使粘接层3固结后将对应的磁钢与转子100粘固；

S3：脱下限位件，使用者将全部限位件2从转子100内取出，使转子100内相邻磁钢之间留出供剩余磁钢安装的空间；

S4：安装剩余磁钢，使用者将剩余的磁钢一一插入转子100内的对应位置，或在等待转子100内粘接层3固结的过程中将所需安装的磁钢的一端插入定位孔61内，并在磁钢处于定位孔61外的部分设置粘接层3，然后使定位件6靠近支撑件1，使多个磁钢同时嵌入转子100内，然后插入原本限位件2所处的位置，剩余磁钢部分嵌入转子100内后，使用者用手指将磁钢全部顶出定位孔61，使定位件6与磁钢分离，在磁钢原本处于定位孔61内的部分设置粘接层3后推入转子100内。

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)

1.一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于，包括：

支撑件(1)，呈圆筒状，用于承托磁钢；

限位件(2)，沿支撑件(1)的轴向设置，且沿支撑件(1)周向等间距排布有若干个，所述限位件(2)的宽度与磁钢相同，相邻两个限位件(2)之间留有与磁钢形状适配的容纳槽(4)；

粘接层(3)，用于对磁钢与转轴进行粘接。

2.根据权利要求1所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述支撑件(1)及限位件(2)均采用不导磁材质。

3.根据权利要求1所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述限位件(2)的高度小于磁钢的高度。

4.根据权利要求1所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述支撑件(1)的内径与转子中轴(101)适配。

5.根据权利要求1所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述限位件(2)均沿长度方向与支撑件(1)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述支撑件(1)一侧设有连接件(5)，限位件(2)靠近连接件(5)的一端均与连接件(5)固定连接，连接件(5)开设有用于磁钢穿入容纳槽(4)的避让槽(51)。

7.根据权利要求6所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，其特征在于：所述连接件(5)背离支撑件(1)的一侧设有定位件(6)，定位件(6)沿周向开设有与磁钢适配的定位孔(61)。

8.一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法，包括如权利要求1-7任一所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的拼接工装，包括以下步骤：

S1：安装支撑件(1)，将支撑件(1)置于转子(100)内；

S2：安装部分磁钢，在磁钢用于与转子(100)内壁接触的一侧设置粘接层(3)，将磁钢穿入容纳槽(4)内，使粘接层(3)将对应的磁钢与转子(100)粘固；

S3：脱下限位件(2)，将全部限位件(2)从转子(100)内取出；

S4：安装剩余磁钢，将剩余磁钢设置粘接层(3)后插入原本限位件(2)所处的位置。

9.根据权利要求8所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法，其特征在于：安装剩余磁钢前，将所需安装的磁钢的一端插入定位孔(61)内，使定位件(6)靠近支撑件(1)，使多个磁钢同时嵌入转子(100)内。

10.根据权利要求9所述的一种永磁交流伺服电动机磁钢的安装方法，其特征在于：安装剩余磁钢时，剩余磁钢部分嵌入转子(100)内后，使磁钢全部脱离定位孔(61)，在磁钢原本处于定位孔(61)内的部分设置粘接层(3)后推入转子(100)内。

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