CN212676958U - 一种盘式电机转子磁钢保持架和盘式电机 - Google Patents
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Abstract
本方案提供的盘式电机转子磁钢保持架，采用模压成型工艺将加强支撑层和复合材料层构成一体化结构，复合材料层采用非金属复合材料制成，加强支撑层采用金属非导磁材料制成。在涡流损耗的控制方面，非金属复合材料远低于金属非导磁材料，但在结构强度方面，金属非导磁材料远高于非金属复合材料。上述结构设计，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度。本方案还提供了一种具有上述盘式电机转子磁钢保持架的盘式电机。
Description
技术领域
本实用新型属于电机转子技术领域，特别涉及一种盘式电机转子磁钢保持架和盘式电机。
背景技术
转子磁钢保持架为盘式电机转子主要组成部分之一，其主要作用是起到固定磁钢的同时保持与轴连接。因转子磁钢保持架需要支撑磁钢并在电机内部高速旋转，其特性需要具有一定的结构强度，但又不能导磁形成很大的涡流损耗。
现有技术中，转子磁钢保持架通常采用非金属复合材料制成，但不具有足够的结构强度。
因此，如何提供一种盘式电机转子磁钢保持架，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度，是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种盘式电机转子磁钢保持架和盘式电机，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种盘式电机转子磁钢保持架，包括加强支撑层以及复合材料层，所述复合材料层经模压成型工艺包覆于所述加强支撑层上构成一体化结构，所述加强支撑层采用金属非导磁材料制成，所述复合材料层采用非金属复合材料制成。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述盘式电机转子磁钢保持架整体呈盘状，中心开设用于穿过转子轴的轴孔，且沿圆周方向分布有多个齿，相邻所述齿之间形成与磁钢相配合的磁钢安装槽。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述加强支撑层和所述复合材料层均为板状结构且数量为多个，多个所述加强支撑层和所述复合材料层沿轴向间隔层叠布置。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述加强支撑层与所述复合材料层之间涂覆有结构胶水层。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述加强支撑层上设置有若干小孔。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述复合材料层与所述盘式电机转子磁钢保持架的外形契合，所述复合材料层的各个齿上均设置有至少一个条型槽，所述加强支撑层嵌入所述条型槽内。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述条型槽沿长度方向的两端分别位于所述齿的顶部边缘以及所述轴孔边缘。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述加强支撑层的材料为铝合金、铜合金或304不锈钢。
优选地，在上述盘式电机转子磁钢保持架中，所述复合材料层的材料为碳纤维、玻璃纤维、高强度尼龙或塑料。
本实用新型还提供了一种盘式电机，包括如上文所述的盘式电机转子磁钢保持架。
本方案提供的盘式电机转子磁钢保持架，采用模压成型工艺将加强支撑层和复合材料层构成一体化结构，复合材料层采用非金属复合材料制成，加强支撑层采用金属非导磁材料制成。在涡流损耗的控制方面，非金属复合材料远低于金属非导磁材料，但在结构强度方面，金属非导磁材料远高于非金属复合材料。上述结构设计，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度。本方案还提供了一种具有上述盘式电机转子磁钢保持架的盘式电机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本方案提供的一种具体实施方式中盘式电机转子磁钢保持架的主视图；
图2为图1中在A-A向的截面图；
图3为图2中I处的局部放大图；
图4为本方案提供的盘式电机转子磁钢保持架在模压成型前的布置示意图；
图5为本方案提供的加强支撑层的结构示意图；
图6为本方案提供的另一种具体实施方式中盘式电机转子磁钢保持架的主视图；
图7为图6中在B-B向的截面图；
图8为本方案提供的盘式电机转子磁钢保持架的侧视图；
图9为图8中在C-C向的截面图。
上图中：
1-加强支撑层；101-第一加强支撑板；102-第二加强支撑板；2-复合材料层； 201-第一复合材料板；202-第二复合材料板；203-第三复合材料板。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种盘式电机转子磁钢保持架和盘式电机，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1-图9所示，本实用新型提供一种盘式电机转子磁钢保持架，包括加强支撑层1以及复合材料层2，加强支撑层1采用金属非导磁材料制成，复合材料层2采用非金属复合材料制成，复合材料层2经模压成型工艺紧密包覆于加强支撑层1上，加强支撑层1和复合材料层2构成一体化结构。
需要说明的是，在涡流损耗的控制方面，非金属复合材料远低于金属非导磁材料。但在结构强度方面，金属非导磁材料远高于非金属复合材料。
具体地，加强支撑层1可以为铝合金、铜合金或304不锈钢等金属非导磁材料制成。复合材料层2可以为碳纤维、玻璃纤维、高强度尼龙或塑料等非金属复合材料制成。
模压成型工艺是复合材料生产中的一种成型方法，是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，也可以是其他材质制模，在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。其中，纤维料模压成型是复合材料成型的传统工艺。本案是将非金属复合材料预混料或预浸料包覆在加强支撑层1上，用模压成型工艺将复合材料层2和加强支撑层1固结在一起。其整体内部粘接强度与传统模压一致，主要靠模压时填充的树脂材料起到关键作用。
与现有技术相比，本方案提供的盘式电机转子磁钢保持架，采用模压成型工艺将加强支撑层1和复合材料层2构成一体化结构，复合材料层2采用非金属复合材料，加强支撑层1采用金属非导磁材料，上述结构设计，既可以降低涡流损耗，又能提高结构强度。
在具体的实施方式中，盘式电机转子磁钢保持架整体呈盘状，中心开设用于穿过转子轴的轴孔，且沿圆周方向分布有多个齿，相邻齿之间形成与磁钢相配合的磁钢安装槽，使用磁钢安装槽定位磁钢，限制其切向、径向运动。
优选地，盘式电机转子磁钢保持架的一种构成形式中，加强支撑层1和复合材料层2均为板状结构且数量为多个，多个加强支撑层1和复合材料层2 沿轴向间隔层叠布置。盘式电机转子磁钢保持架的两端始终为复合材料层2，以保证模压成型工艺中复合材料层2紧密包覆于加强支撑层1上。每层复合材料层2由若干层复合材料薄层构成。加强支撑层1和复合材料层2大小相匹配，且一一对应。加强支撑层1和复合材料层2截面大小即与盘式电机转子磁钢保持架上对应层的横截面相同。当然，加强支撑层1还可以仅为一层，相应的，复合材料层2为两层且位于加强支撑层1上下两侧。
还需要说明的是，每层加强支撑层1可以为同一种金属非导磁材料制成，也可以选用不同种类的金属非导磁材料。同样，复合材料层2可以为同一种非金属复合材料制成，也可以选用不同种类的非金属复合材料。
进一步，加强支撑层1与复合材料层2之间涂覆有结构胶水层，制作工艺时两侧涂抹结构胶水使加强支撑层1与复合材料层2更好的黏连。
为了提高粘结度，在加强支撑层1上设置有若干小孔，可与结构胶水充分接触。若干小孔具体分布在加强支撑层1靠近齿根、齿顶和/或轴孔边缘处，确保二者的装配牢固可靠。
优选地，盘式电机转子磁钢保持架的另一种构成形式中，复合材料层2 与盘式电机转子磁钢保持架的外形契合，复合材料层2的各个齿上均设置有至少一个条型槽，加强支撑层1嵌入条型槽内。具体地，条型槽的槽口开设于保持架端面上，条型槽的长度方向沿径向设置，宽度很薄，深度方向与轴向平行。
进一步地，条型槽沿长度方向的两端分别位于齿的顶部边缘以及轴孔边缘。如图9所示，加强支撑层1是竖直方向布置的，保持架每个齿上设置1 个或多个加强支撑层1，布置在保持架单齿的两侧，一直延伸至轴孔附近。
在一种具体实施方式中，如图1-图5所示，在盘式电机转子磁钢保持架中，加强支撑层1包括第一加强支撑板101和第二加强支撑板102，第一加强支撑板101和第二加强支撑板102为铝合金材料制成。复合材料层2包括第一复合材料板201、第二复合材料板202和第三复合材料板203，第一复合材料板201和第三复合材料板203为碳纤维材料制成，第二复合材料板202 为玻璃纤维材料制成。沿轴向方向上依次布置第一复合材料板201、第一加强支撑板101、第二复合材料板202、第二加强支撑板102以及第三复合材料板 203。结构布置上，第一加强支撑板101和第二加强支撑板102根据涡流损耗计算，一般厚度在0.5mm-2.0mm左右，分别布置在盘式电机转子磁钢保持架的厚度方向靠近两侧处。第一复合材料板201和第三复合材料板203厚度为 1mm-2mm。第二复合材料板202相较于第一复合材料板201和第三复合材料板203更厚。第一加强支撑板101和第二加强支撑板102两侧均涂抹结构胶水，将上述组合结构放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的树脂材料的粘结剂，在一定的温度和压力下成型。
在另一种具体实施方式中，如图6-图9所示，在盘式电机转子磁钢保持架中，复合材料层2与盘式电机转子磁钢保持架的外形契合，加强支撑层1 呈板状结构，复合材料层2的各个齿在端面上设置两个条型槽，加强支撑层1 嵌入条型槽内。加强支撑层1两侧均涂覆有结构胶水层，将上述组合结构放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的树脂材料的粘结剂，在一定的温度和压力下成型。
需要说明的是，盘式电机转子磁钢保持架的外形可以为图1所示结构，但仅是本案一种较佳实施例，齿和磁钢安装槽还可以根据实际应用选择其他结构形式，均在本案的保护范围内。
本实用新型还提供了一种盘式电机，包括盘式电机转子磁钢保持架，盘式电机转子磁钢保持架为上文的盘式电机转子磁钢保持架，因此，具有该盘式电机转子磁钢保持架的盘式电机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，包括加强支撑层(1)以及复合材料层(2)，所述复合材料层(2)经模压成型工艺包覆于所述加强支撑层(1)上构成一体化结构，所述加强支撑层(1)采用金属非导磁材料制成，所述复合材料层(2)采用非金属复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述盘式电机转子磁钢保持架整体呈盘状，中心开设用于穿过转子轴的轴孔，且沿圆周方向分布有多个齿，相邻所述齿之间形成与磁钢相配合的磁钢安装槽。
3.根据权利要求2所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述加强支撑层(1)和所述复合材料层(2)均为板状结构且数量为多个，多个所述加强支撑层(1)和所述复合材料层(2)沿轴向间隔层叠布置。
4.根据权利要求3所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述加强支撑层(1)与所述复合材料层(2)之间涂覆有结构胶水层。
5.根据权利要求4所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述加强支撑层(1)上设置有若干小孔。
6.根据权利要求2所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述复合材料层(2)与所述盘式电机转子磁钢保持架的外形契合，所述复合材料层(2)的各个齿上均设置有至少一个条型槽，所述加强支撑层(1)嵌入所述条型槽内。
7.根据权利要求6所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述条型槽沿长度方向的两端分别位于所述齿的顶部边缘以及所述轴孔边缘。
8.根据权利要求1所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述加强支撑层(1)的材料为铝合金、铜合金或304不锈钢。
9.根据权利要求1所述的盘式电机转子磁钢保持架，其特征在于，所述复合材料层(2)的材料为碳纤维、玻璃纤维、高强度尼龙或塑料。
10.一种盘式电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的盘式电机转子磁钢保持架。
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