CN207977795U - 一种具有高精度动平衡的永磁转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机领域，公开了一种具有高精度动平衡的永磁转子，转子本体(300)包括转子铁芯(304)，转子铁芯(304)和挡片(303)套设在转轴(301)上，转子铁芯(304)中部设置有贯穿其两端的槽腔(305)，槽腔(305)内嵌入有磁钢，挡片(303)覆盖在转子铁芯(304)的两端，磁钢的两端抵触在挡片(303)的内侧面上；至少一端的挡片(303)上开设有与槽腔(305)开口形状、位置相对应的填料口(307)，填料口的边缘设置有可弯折的密封板(308)，密封板(308)通过弯折密封卡紧填料口(307)。本实用新型所述的电机具有安装方便，磁钢定位准确可靠，防尘防水效果好，配重结构合理易调节等优点，同时省去了固化剂的使用，而且散热效果好。

Description

一种具有高精度动平衡的永磁转子

技术领域

本实用新型涉及永磁电机转子领域，尤其涉及了一种具有高精度动平衡的永磁转子。

背景技术

现有的永磁转子，由于磁路、硅钢片等结构设计不合理，精密度差，造成转子具有启动力矩小，散热性差等缺点。且在磁钢安装过程中由于磁钢的磁性较强，容易导致磁钢弹出，而且磁钢易裂，不能使用螺钉定位，造成磁钢的安装难度大，安装效率低。现有技术中，通过在转子铁芯本体内设置槽腔来盛放磁钢，磁钢再通过固定剂固定，这种方式在操作上虽然简单，但是存在当电机运转发热后，固化剂会出现融化现象，导致磁钢位置偏移，轻则使电机寿命下降，重则使电机报废，影响生产需求。

对于高转速转子，即便是有很小的偏心距，也会引起非常大的离心力，引起电机的振动，产生噪声，加速轴承的磨损，造成转子部件高频疲劳破坏，降低电机的使用寿命。因此，转子的动平衡在电机的制造过程中占据着非常重要的地位。对于不平衡的校正形式，一般采用拧平衡螺钉、配平衡块、焊接焊片、钻孔、磨削、车削等方法。对于高速旋转的转子通过拧平衡螺钉很难达到需要的精度，焊接的方法会对转子产生不利影响，去除材料的方法具有不可逆性，对转子的强度也有一定的影响。其次，目前对转子的动平衡测试及校正大多在常温状态下进行，而转子则通常在较高温度下长时间运行，而温度的变化往往会使转子产生新的不平衡，尤其是转速在3000rpm以上的高速电机，即便是微小的不平衡量也将引起电机的机振，并对电机的运行质量和使用寿命带来较为严重的不利影响。

传统的转子平衡结构通过对重的一侧开设小孔进行减重平衡，这种平衡方式具有控制不方便，控制范围小，调节不精确等缺点。而传统的增重结构具有连接不可靠，不能对具体位置的重量进行调节的缺点。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中永磁稀土电机转子存在的上述缺点等缺点，提供了一种具有高精度动平衡的永磁转子。

为了解决上述的技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种具有高精度动平衡的永磁转子，包括转子本体和贯穿转子本体的转轴，转子本体的两端设置有配重结构，转子本体的两端设置有短路环，配重结构沿短路环圆周方向均匀设置，短路环与转子本体之间紧固有挡片，转子本体包括转子铁芯，转子铁芯和挡片套设在转轴上，转子铁芯中部设置有贯穿其两端的槽腔，槽腔内嵌入有磁钢，挡片通过短路环固定在转子铁芯两端进而对磁钢进行密封限位；至少一端的挡片上开设有与槽腔开口形状、位置相对应的填料口，填料口的边缘设置有可弯折的密封板，密封板通过弯折密封卡紧填料口，密封板和挡片一体成型，密封板和填料口的形状相匹配。磁钢通过缺口塞入到槽腔内，在通过弯折密封板将缺口封闭，密封板通过外力与缺口的侧壁抵牢卡紧，这种通过外力的压折能够保证磁钢与密封板紧密接触，而且不会出现晃动的现象，同时避免了使用固化剂高温会融化的缺点。而且配重结构能够保证配重更加精确可靠。

作为优选，槽腔包括沿转轴方向均匀设置的四个子槽腔，相邻的子槽腔形成挡条，密封板通过弯折闭合抵紧子槽腔靠近挡条的侧面，子槽腔的横截面形状为“W”型，包括依次连通的第一槽腔段、第二槽腔段、第三槽腔段和第四槽腔段，相邻的槽腔段之间相互垂直；四个子槽腔的第二槽腔段和第三槽腔段在中部围成横截面为矩形用于套设转轴的安装体。

作为优选，转子铁芯由硅钢片相互叠压形成；挡片为硅钢片，挡片上开设有散热孔。

作为优选，配重结构包括垂直短路环设置的安装柱，安装柱上套设有至少一个配重块，配重块和安装柱之间固定连接；配重块和安装柱之间过盈配合。

作为优选，安装柱的横截面积向转子本体中部方向逐渐小，配重块为板件形状，配重块上开设置有用于套设在安装柱上的配合孔，配重块的外端面设置有凹腔，配重块的内端面设置有凸起的用于卡合在凹腔内的凸起；每块配重块上的凹腔个数为两个，分别设置在配合孔的左侧和右侧；凸起为圆锥状；两两安装柱之间均设置有用于限制配重块旋转的风叶片，风叶片垂直安装在短路环上，配重块的左右两端分别限位在风叶片之间。采用圆台型安装柱和铝质或者铜制的配重块进行结合能够保证配重块变形卡紧在短路环的底部，从而使装配更加牢靠。

作为优选，转子本体还包括鼠笼环结构，鼠笼环结构包括设置在转子本体两端的短路环以及穿过转子铁芯连接两端短路环的转子导条，转子导条的横截面为弧面和矩形面组合形成的拱形。通过增大鼠笼条的横截面积使得整个电机的力矩变大，具备更强的动力。

作为优选，转子铁芯的中部设置有贯穿转子铁芯两端的配合腔，配合腔的横截面与转轴横截面形状相匹配，转轴和转子铁芯之间过盈配合。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种磁钢的锁紧机构，具有锁紧效果好等优点。本方案采用较为简单的结构，解决了磁钢会出现晃动，或者在离心力作用下飞出的问题。而且在装配的过程中十分方便，只需要填入磁钢，然后借助外力折弯密封板与缺口的侧面在压力的作用下紧密贴牢，并对磁钢进行抵牢，即可以对磁钢进行可靠的限位。从而本永磁转子具有自锁效果好，装配简单，生产成本低等优点。进一步地，本实用新型公开的配重结构具有调节方便，调节精度高的优点。采用多块配重块进行配重，能够根据不同的电机型号和不同的配重需求进行调节。同时采用凸起和凹腔的嵌合使得各个配重块之间连接更加紧密，整体性更好，不影响动平衡的调节。而且该配重结构具有安装方便等优点。

附图说明

图1是永磁转子的整体结构示意图；

图2是图1局部放大图；

图3是挡片和鼠笼环结构配合的结构示意图；

图4是短路环和配重结构的装配示意图；

图5是图4的爆炸图；

图6是图5的局部放大图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：300一转子本体、301一转轴、 302一短路环、303一挡片、304一转子铁芯、305一槽腔、306一磁钢、307一填料口、308一密封板、309一子槽腔、310一挡条、311一第一槽腔段、312一第二槽腔段、313一第三槽腔段、314一第四槽腔段、315一安装体、316一鼠笼环结构、317一转子导条、318一散热孔、319一鼠笼条、320一配合腔、100 一配重结构、102一安装柱、103一配重块、200一转子本体、201一转子轴、104一配合孔、105一凹腔、106一凸起、108一风叶片。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1至图6所示，一种具有高精度动平衡的永磁转子，包括转子本体300，转子本体300包括转轴301，转子本体300的两端设置有短路环302，短路环302 与转子本体300之间紧固有挡片303，转子本体300包括转子铁芯304，转子铁芯304和挡片303套设在转轴301上，转子铁芯304中部设置有贯穿其两端的槽腔305，槽腔305内嵌入有磁钢，挡片303通过短路环302固定在转子铁芯 304两端进而对磁钢进行密封限位；其中一端的挡片303上开设有与槽腔305开口形状、位置相对应的填料口307，填料口307的边缘设置有可弯折的密封板308，密封板308通过弯折密封卡紧填料口307。

所述的密封板308和挡片303一体成型，密封板304通过冲压弯折形成填料口307。具体的加工过程为，先在挡片303上开设极窄的缝隙，然后利用冲压设备弯折出密封板308，为了方便填料，所述的密封板308与挡片303垂直设置。其中位于转子本体300两端的挡片303只有一端加工有密封板308。

所述的槽腔305包括沿转轴301方向均匀设置的四个子槽腔309，相邻的子槽腔309形成挡条310，密封板308通过弯折闭合抵紧子槽腔309靠近挡条310 的侧面。子槽腔309的横截面形状为“W”型，包括依次连通的第一槽腔段311、第二槽腔段312、第三槽腔段313和第四槽腔段314，相邻的槽腔305段之间相互垂直；四个子槽腔309的第二槽腔段312和第三槽腔段313在中部围成横截面为矩形用于套设转轴301的安装体315。

所述的转子铁芯304由硅钢片相互叠压形成，形成转子铁芯304的硅钢片上开设有形成槽腔305的通孔。所述的挡片303也为硅钢片，转子铁芯304的硅钢片和挡片303的硅钢片材质相同，牌号均为DW-470-50，厚度为0.5mm的硅钢片。

所述的转子为鼠笼式转子，转子本体300还包括鼠笼环结构316，鼠笼环结构316包括设置在转子本体300两端的短路环302以及穿过转子铁芯304连接两端短路环302的转子导条317，转子导条317的横截面为弧面和矩形面组合形成的拱形，所述的短路环302的材质为铝，转子铁芯304的中部设置有贯穿转子铁芯304两端的配合腔320，配合腔320的横截面转轴301横截面形状相匹配，转轴301和转子铁芯304之间过盈配合。所述，转子本体300的形成加工过程为，首先硅钢片相互叠压形成转子铁芯304，挡片303同时叠压在转子铁芯304的两端，然后固定在模具上，浇筑铝水形成短路环302和转子导条317(硅钢片上预留有形成转子导条317的通孔)。

所述的转子在装配过程中，将磁钢通过填料口307塞入至槽腔305内，再利用外力弯折密封板308对填料口307进行密封。为了保证密封紧密磁钢不会出现晃动，在装入磁钢后可以涂覆高分子材料密封填料口307，再进行弯折密封板308。

为了实现散热功能，所述的转子本体300两端的挡片303均开设有散热孔 318。

短路环302上设置有配重结构100，配重结构100沿短路环302圆周方向均匀设置，配重结构100包括垂直短路环302设置的安装柱102，安装柱102上套设有至少一个配重块103，配重块103和安装柱102之间固定连接。

为了便于调节动平衡，同时具有较大的调节范围，所述的配重块103分为几组不同重量的配重块103。这样在进行动平衡调节的过程中，具有调节可靠，调节范围大的优点。

为了保证配重块103与安装柱102之间连接牢靠，所述的配重块103上开设置有用于套设在安装柱102上的配合孔104，配合孔104和安装柱102之间过盈配合。具体的，安装柱102的横截面积向转子本体300中部方向逐渐小，为了便于加工和安装，安装柱102选用圆台型的安装柱，配重块103的材质选用铜，铜相对于其他金属具有较软的特性，能够满足安装过程利用外力将配重块 103嵌套在安装柱102上，这里配合孔104的直径大于安装柱102最小截面的尺寸，小于安装柱102最大截面的尺寸。

配重块103为板件形状，配重块103的外端面设置有凹腔105，配重块103 的内端面设置有凸起106的用于卡合在凹腔105内的凸起106。每块配重块103 上的凹腔105个数为两个，分别设置在配合孔104的左侧和右侧；所述的凸起 106为圆锥状。

两两安装柱102之间均设置有用于限制配重块103旋转的风叶片108，风叶片108垂直安装在短路环302上，配重块103的左右两端分别限位在风叶片108 之间，优选的安装柱102位于两风叶片108的中间位置。配重块103的形状为扇形。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种具有高精度动平衡的永磁转子，包括转子本体(300)和贯穿转子本体(300)的转轴(301)，其特征在于，转子本体(300)的两端设置有配重结构(100)，转子本体(300)的两端设置有短路环(302)，配重结构(100)沿短路环(302)圆周方向均匀设置，短路环(302)与转子本体(300)之间紧固有挡片(303)，转子本体(300)包括转子铁芯(304)，转子铁芯(304)和挡片(303)套设在转轴(301)上，转子铁芯(304)中部设置有贯穿其两端的槽腔(305)，槽腔(305)内嵌入有磁钢，挡片(303)通过短路环(302)固定在转子铁芯(304)两端进而对磁钢进行密封限位；至少一端的挡片(303)上开设有与槽腔(305)开口形状、位置相对应的填料口(307)，填料口(307)的边缘设置有可弯折的密封板(308)，密封板(308)通过弯折密封卡紧填料口(307)，密封板(308)和挡片(303)一体成型，密封板(308)和填料口(307)的形状相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：槽腔(305)包括沿转轴(301)方向均匀设置的四个子槽腔(309)，相邻的子槽腔(309)形成挡条(310)，密封板(308)通过弯折闭合抵紧子槽腔(309)靠近挡条(310)的侧面，子槽腔(309)的横截面形状为“W”型，包括依次连通的第一槽腔段(311)、第二槽腔段(312)、第三槽腔段(313)和第四槽腔段(314)，相邻的槽腔(305)段之间相互垂直；四个子槽腔(309)的第二槽腔段(312)和第三槽腔段(313)在中部围成横截面为矩形用于套设转轴(301)的安装体(315)。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：转子铁芯(304)由硅钢片相互叠压形成；挡片(303)为硅钢片，挡片(303)上开设有散热孔(318)。

4.根据权利要求1所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：配重结构(100)包括垂直短路环(302)设置的安装柱(102)，安装柱(102)上套设有至少一个配重块(103)，配重块(103)和安装柱(102)之间固定连接；配重块(103)和安装柱(102)之间过盈配合。

5.根据权利要求4所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：安装柱(102)的横截面积向转子本体(300)中部方向逐渐小，配重块(103)为板件形状，配重块(103)上开设置有用于套设在安装柱(102)上的配合孔(104)，配重块(103)的外端面设置有凹腔(105)，配重块(103)的内端面设置有凸起(106)的用于卡合在凹腔(105)内的凸起(106)；每块配重块(103)上的凹腔(105)个数为两个，分别设置在配合孔(104)的左侧和右侧；凸起(106)为圆锥状；两两安装柱(102)之间均设置有用于限制配重块(103)旋转的风叶片(108)，风叶片(108)垂直安装在短路环(302)上，配重块(103)的左右两端分别限位在风叶片(108)之间。

6.根据权利要求1所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：转子本体(300)还包括鼠笼环结构(316)，鼠笼环结构(316)包括设置在转子本体(300)两端的短路环(302)以及穿过转子铁芯(304)连接两端短路环(302)的转子导条(317)，转子导条(317)的横截面为弧面和矩形面组合形成的拱形。

7.根据权利要求1所述的一种具有高精度动平衡的永磁转子，其特征在于：转子铁芯(304)的中部设置有贯穿转子铁芯(304)两端的配合腔(320)，配合腔(320)的横截面转轴(301)横截面形状相匹配，转轴(301)和转子铁芯(304)之间过盈配合。