CN115173628A - 一种新型电动离心叶轮动力输出结构 - Google Patents

一种新型电动离心叶轮动力输出结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型电动离心叶轮动力输出结构。本发明包括叶轮、转子铁芯、永磁体、定子铁芯、转轴和驱动装置，所述叶轮和转子铁芯一体成型，所述叶轮包括第一安装套以及叶轮片，所述转子铁芯包括铁芯本体以及设于铁芯本体的第二安装套，所述叶轮片沿第一安装套轴向分布后与铁芯本体一端衔接，所述永磁体设于铁芯本体另一端，所述定子铁芯设于永磁体一侧，所述转轴一端穿过依次穿过定子铁芯、第二安装套与第一安装套后与叶轮相连，所述转轴另一端与驱动装置的输出端相连。本发明通过将叶轮与转子铁芯一体成型，能够使得电机轴向空间缩小，结构紧凑，减少电机零件数量，降低了成本，减小了产品组装的难度。

Description

一种新型电动离心叶轮动力输出结构
技术领域
本发明涉及离心式流体泵和离心式压气机技术领域，尤其是指一种新型电动离心叶轮动力输出结构。
背景技术
传统离心泵或离心压气机的主要动力均来自于离心叶轮动力输出结构，其电机多为径向磁通电机且叶轮与铁芯各成一个零件，现有的离心叶轮结构如图1所示，由定子铁芯一110、绕组一120、转轴一130和叶轮一140构成。受绕组一120在定子铁芯一110两侧的端部影响，叶轮一140无法与定子铁芯一110集成，必须分为两个零件，且电机的轴向占用空间大，无法压缩，导致这种结构电机轴向尺寸灵活性低，占用总成大量轴向空间，导致总成体积大，降低了产品竞争力。此外，径向磁通电机叶轮受绕组线包所限，无法与铁芯集成于一个零件，需将叶轮与转子组件配对进行动平衡，并在动平衡完成后固定叶轮与转子的相对位置，从而增加零部件包装、运输、保存、组装的难度。同时，由于零部件数量过多，降低了系统可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型电动离心叶轮动力输出结构，以缩小电机轴向空间，减小整体的体积，减少电机零件数量，提升可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型电动离心叶轮动力输出结构，包括叶轮、转子铁芯、永磁体、定子铁芯、转轴和驱动装置，所述叶轮和转子铁芯一体成型，所述叶轮包括第一安装套以及叶轮片，所述转子铁芯包括铁芯本体以及设于铁芯本体的第二安装套，所述叶轮片沿第一安装套轴向分布后与铁芯本体一端衔接，所述永磁体设于铁芯本体另一端，所述定子铁芯设于永磁体一侧，所述转轴一端穿过依次穿过第二安装套与第一安装套后与叶轮相连。
在本发明的一种实施方式中，所述叶轮和转子铁芯的材质均为非晶合金。
在本发明的一种实施方式中，所述驱动装置为轴向磁通电机。
在本发明的一种实施方式中，所述叶轮片在第一安装套上朝向第二安装套的方向的半径逐渐增大。
在本发明的一种实施方式中，所述第一安装套的半径和第二安装套相衔接。
在本发明的一种实施方式中，所述第一安装套的半径和第二安装套的半径相等。
在本发明的一种实施方式中，所述转轴一端连接有锁紧螺母，所述转轴一端穿过依次穿过第二安装套与第一安装套后通过锁紧螺母连接于叶轮。
在本发明的一种实施方式中，所述转子铁芯本体另一端设置有与永磁体配合的安装槽。
在本发明的一种实施方式中，所述铁芯本体为圆柱状结构。
在本发明的一种实施方式中，所述永磁体沿铁芯本体另一端中心周向均匀分布。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，通过将叶轮与转子铁芯一体成型，能够使得电机轴向空间缩小，结构紧凑，减少电机零件数量，尤其是密封件的数量，使得整体结构体积减小，提升了可靠性，同时叶轮外径不受电机绕组端部限制，具有更高的设计灵活性。在后续动平衡工艺中，采用该结构可使得被测零件数量减少50%，降低了成本，同时消除了叶轮与转子需成对存放和在装配时限制两者相对位置的复杂性，有利于产品零件的运输、储存和包装，减小了产品组装的难度。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是现有的离心叶轮结构示意图。
图2是本发明的电动离心叶轮动力输出结构示意图。
图3是本发明的叶轮和转子铁芯一体结构图。
图4是本发明的叶轮和转子铁芯一体结构的半剖立体图。
图5是本发明的永磁体安装结构图。
图6是本发明的电动离心叶轮动力输出结构爆炸结构示意图。
图7是本发明一种实施方式中的叶轮最大外径和铁芯本体外径示意图。
图8是本发明另一种实施方式中的叶轮最大外径和铁芯本体外径示意图。
说明书附图标记说明：110、定子铁芯一；120、绕组一；130、转轴一；140、叶轮一；1、叶轮；11、第一安装套；12、叶轮片；2、转子铁芯；21、铁芯本体；211、安装槽；22、第二安装套；3、永磁体；4、定子铁芯；5、转轴；6、锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图2至图6所示，本发明是一种新型电动离心叶轮动力输出结构，包括叶轮1、转子铁芯2、永磁体3、定子铁芯4、转轴5和驱动装置，所述叶轮1和转子铁芯2一体成型，所述叶轮1包括第一安装套11以及叶轮片12，所述转子铁芯2包括铁芯本体21以及设于铁芯本体21的第二安装套22，所述叶轮片12沿第一安装套11轴向分布后与铁芯本体21一端衔接，所述永磁体3设于铁芯本体21另一端，所述定子铁芯4设于永磁体3一侧，所述转轴5一端穿过依次穿过第二安装套22与第一安装套11后与叶轮1相连。
具体地，所述驱动装置为轴向磁通电机，所述叶轮1和转子铁芯2的材质均为非晶合金，可通过现有铸造方式实现叶轮1转子的整体集成，并选用轴向磁通电机作为动力来源，不仅可以压缩电机的轴向空间，减小体积和零部件数量，提升了可靠性，还由于具有更高的磁导率和更低的损耗，提高了电机性能，从而使得总成传输效率更高，同时，叶轮1外径不受电机绕组端部限制，具有更高的设计灵活性。
具体地，所述叶轮片12在第一安装套11上朝向第二安装套22的方向的半径逐渐增大。
具体地，所述第一安装套11的半径和第二安装套22相衔接。
具体地，所述第一安装套11的半径和第二安装套22的半径相等。
具体地，所述转轴5一端连接有锁紧螺母6，所述转轴5一端穿过依次穿过第二安装套22与第一安装套11后通过锁紧螺母6连接于叶轮1。
具体地，所述铁芯本体21另一端设有与永磁体3配合的安装槽211。
具体地，所述铁芯本体21为圆柱状结构。如图7、图8所示，叶轮1最大外径和铁芯本体21的外径可以相等，也可依据总成流量压比需求调整叶轮1的外径，使得叶轮1外径不受电机绕组端部限制，具有更高的设计灵活性。
具体地，所述永磁体3沿芯本体另一端中心周向均匀分布。
本发明通过将叶轮1与转子铁芯2一体成型，能够使得电机轴向空间缩小，结构紧凑，减少电机零件数量，尤其是密封件的数量，使得整体结构体积减小，提升了可靠性，同时叶轮1外径不受电机绕组端部限制，具有更高的设计灵活性。在后续动平衡工艺中，采用该结构可使得被测零件数量减少50%，降低了成本，同时消除了叶轮1与转子需成对存放和在装配时限制两者相对位置的复杂性，有利于产品零件的运输、储存和包装，减小了产品组装的难度。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，包括叶轮（1）、转子铁芯（2）、永磁体（3）、定子铁芯（4）、转轴（5）和驱动装置，所述叶轮（1）和转子铁芯（2）一体成型，所述叶轮（1）包括第一安装套（11）以及叶轮片（12），所述转子铁芯（2）包括铁芯本体（21）以及设于铁芯本体（21）的第二安装套（22），所述叶轮片（12）沿第一安装套（11）轴向分布后与铁芯本体（21）一端衔接，所述永磁体（3）设于铁芯本体（21）另一端，所述定子铁芯（4）设于永磁体（3）一侧，所述转轴（5）一端穿过依次第二安装套（22）与第一安装套（11）后与叶轮（1）相连，所述转轴（5）另一端与驱动装置的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述叶轮（1）和转子铁芯（2）的材质均为非晶合金。
3.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述驱动装置为轴向磁通电机。
4.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述叶轮片（12）在第一安装套（11）上朝向第二安装套（22）的方向的半径逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述第一安装套（11）的半径和第二安装套（22）相衔接。
6.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述第一安装套（11）的半径和第二安装套（22）的半径相等。
7.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述转轴（5）一端连接有锁紧螺母（6），所述转轴（5）一端穿过依次第二安装套（22）与第一安装套（11）后通过锁紧螺母（6）连接于叶轮（1）。
8.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述铁芯本体（21）另一端设置有与永磁体（3）配合的安装槽（211）。
9.根据权利要求1所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述铁芯本体（21）为圆柱状结构。
10.根据权利要求9所述的一种新型电动离心叶轮动力输出结构，其特征在于，所述永磁体（3）沿铁芯本体（21）另一端中心周向均匀分布。
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