CN214626553U - 一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，包括转子支架、设置在转子支架外的转子铁芯和设置在转子铁芯外的若干磁钢片，转子支架中心设有轴套，转子支架顶部和底部固定连接有第一防松垫片和第二防松垫片，若干磁钢片外壁上设有位于第一防松垫片和第二防松垫片之间、由碳纤维浸渍树脂缠绕覆盖的碳纤维加固层，整体结构紧凑、生产便捷、通过浸渍树脂的碳纤维无缝缠绕至转子磁钢片永磁体外圈上，通过浸渍缠绕和树脂固化作用保证碳纤维与磁钢片表面的粘结性，利用碳纤维超高的拉升强度进行箍紧、避免磁钢片在离心力作用下的高速甩出风险，生产便捷、利于提高高速电机使用寿命、满足高速电机20000‑60000转每分钟的应用需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，属于电机转子加固结构技术领域。
背景技术
电机是依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置、或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能，用于产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源广泛应用于各行业，并随着下游需求的精密化、智能化、个性化发展趋势，普通交流电机的3-4000转的转速已经不能满足日常需要。现有技术中的高速直流电机一般包括定子磁极、转子即电枢、换向器即整流子、电刷、机壳、轴承等构成，定子磁极由由铁心和励磁绕组构成，转子即电机中的旋转体，通过转子中铁芯外的永久磁钢作用在电机气隙中建立磁场，多片磁钢通过粘贴或其他方式与转子组件配合后，由于高速电机转速可高达20000-60000转每分钟，转子上的永磁钢片在强离心作用力下，易产生脱落和高速甩出风险，从而影响高速电机的使用寿命和应用效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，结构紧凑、生产便捷、通过浸渍树脂的碳纤维无缝缠绕至转子磁钢片永磁体外圈上进行箍紧、避免磁钢片高速甩出风险，利于提高高速电机使用寿命、满足高速电机20000-60000转每分钟的应用需求。
本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：
一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，包括转子支架、设置在转子支架外的转子铁芯和设置在转子铁芯外的若干磁钢片，其中，所述转子支架中心设有同轴设置的轴套，转子支架顶部和底部分别固定连接有覆盖转子铁芯和若干磁钢片的第一防松垫片和第二防松垫片，若干磁钢片外壁上设有位于第一防松垫片和第二防松垫片之间、由碳纤维浸渍树脂缠绕覆盖的碳纤维加固层；
所述轴套外壁上设有限位台阶，所述转子支架截面呈T形结构、且与限位台阶之间设有若干第一内六角圆柱头螺钉，所述转子支架外壁上设有至少一个限位槽，所述转子铁芯上设有与限位槽形状配合的限位凸台；
所述转子铁芯外壁上设有若干绕转子铁芯一周均匀间隔设置的定位凹口，若干磁钢片包括对应定位凹口设置的若干大磁钢、位于相邻大磁钢之间的小磁钢；
所述第一防松垫片、第二防松垫片与转子支架之间均设有若干第二内六角圆柱头螺钉，所述第一防松垫片和第二防松垫片截面呈U形结构、且内侧壁与转子支架和磁钢片配合；
所述碳纤维加固层的厚度为0.2-2mm，所述碳纤维加固层的碳纤维为T300、T700或以上等级碳纤维。
本实用新型的有益效果为：
(1)通过轴套与旋转驱动机构的转轴连接，在旋转过程中，将浸渍树脂的碳纤维缠绕覆盖在第一防松垫片和第二防松垫片之间的若干磁钢片外部，通过浸渍缠绕和树脂固化作用保证碳纤维与磁钢片表面的粘结性，且T300、T700或以上碳纤维，碳纤维加固层厚度为0.2-2mm，配合高缠绕张力，无缝缠绕至转子磁钢片永磁体外圈上，将磁钢片牢牢箍在转子上，避免转子应用在高速电机中转速达到20000-60000转每分钟而使磁钢片在离心力作用下发生高速甩出风险；
(2)转子支架通过与轴套的限位台阶配合连接固定，转子铁芯的限位凸台与转子支架的限位槽配合定位安装，若干大磁钢胶粘固定在转子铁芯的定位凹口处，若干小磁钢粘胶固定在相邻大磁钢之间的转子铁芯外壁，实现若干磁钢片定位，并以第一防松垫片、第二防松垫片防松定位，方便设置碳纤维加固层，从而综上结构紧凑、生产便捷、利于提高高速电机使用寿命、满足高速电机应用需求。
附图说明
图1为本实用新型俯视立体图。
图2为本实用新型仰视立体图。
图3为本实用新型俯视结构图。
图4为图3的AA方向剖视图。
图5为图4的BB方向剖视图。
图中标记：转子支架1、磁钢片2，轴套3，第一防松垫片4和第二防松垫片5，碳纤维加固层6，限位台阶7，第一内六角圆柱头螺钉8，限位槽9，限位凸台10，定位凹口11，大磁钢21、小磁钢22，第二内六角圆柱头螺钉12，转子铁芯13。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，包括转子支架1、设置在转子支架1外的转子铁芯13和设置在转子铁芯13外的若干磁钢片2，其中，所述转子支架1中心设有同轴设置的轴套3，转子支架1顶部和底部分别固定连接有覆盖转子铁芯13和若干磁钢片2的第一防松垫片4和第二防松垫片5，若干磁钢片2外壁上设有位于第一防松垫片4和第二防松垫片5之间、由碳纤维浸渍树脂缠绕覆盖的碳纤维加固层6；
所述轴套3外壁上设有限位台阶7，所述转子支架1截面呈T形结构、且与限位台阶7之间设有若干第一内六角圆柱头螺钉8，所述转子支架1外壁上设有至少一个限位槽9，所述转子铁芯13上设有与限位槽9形状配合的限位凸台10；
所述转子铁芯13外壁上设有若干绕转子铁芯13一周均匀间隔设置的定位凹口11，若干磁钢片2包括对应定位凹口11设置的若干大磁钢21、位于相邻大磁钢21之间的小磁钢22，所述大磁钢21和小磁钢22外壁均呈同心弧形结构；
所述第一防松垫片4、第二防松垫片5与转子支架1之间均设有若干第二内六角圆柱头螺钉12，所述第一防松垫片4和第二防松垫片5截面呈U形结构、且内侧壁与转子支架1和磁钢片2配合；
所述碳纤维加固层6的厚度为0.2-2mm，所述碳纤维加固层6的碳纤维为T700等级碳纤维。
本实用新型的原理为：
参见附图，转子支架1通过内壁与轴套3的限位台阶7配合并以若干第一内六角圆柱头螺钉8、连接转子支架1与轴套3、实现转子支架1与轴套3的连接固定，转子铁芯13的限位凸台10与转子支架1的限位槽9配合实现转子铁芯13的定位安装，将若干磁钢片2中的若干大磁钢21分别胶粘固定在转子铁芯13的定位凹口11处，将若干小磁钢22粘胶固定在相邻大磁钢21之间的转子铁芯13外壁，实现若干磁钢片2定位；
截面呈U形的第一防松垫片4和第二防松垫片5且内侧壁与转子支架1和磁钢片2配合，定位箍紧转子支架1、转子铁芯13和若干磁钢片2，并为碳纤维加固层6的缠绕限位，通过若干第二内六角圆柱头螺钉12连接第一防松垫片4、第二防松垫片5与转子支架1之间，第二内六角圆柱头螺钉12和第一内六角圆柱头螺钉8底部还可以设置垫片，实现第一防松垫片4、第二防松垫片5的安装连接；
通过轴套3与旋转驱动机构的转轴连接，在旋转过程中，将浸渍树脂的碳纤维缠绕覆盖在第一防松垫片4和第二防松垫片5之间的若干磁钢片2外部，大磁钢21和小磁钢22外壁均呈同心弧形结构，保证缠绕稳定性，树脂固化或进一步抛光打磨后获得碳纤维加固层6，树脂包括环氧树脂、酚醛树脂等、用于通过浸渍缠绕和固化作用保证碳纤维与磁钢片2表面的粘结性，从而形成碳纤维缠绕加固的高速电机转子总成；
碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的纤维材料，横截面面积为1平方厘米单位数量的碳纤维可承受的拉力吨数T数越高、碳纤等级越高，质量越好，碳纤维加固层6的厚度为0.2-2mm较为适宜，更小则无法满足加固需求，更大则影响电机安装和旋转间隙、不利于产生磁场；
采用T300、T700或以上等级碳纤维，拉伸强度可达4900Mpa，配合高缠绕张力，无缝缠绕至转子磁钢片2永磁体外圈上，利用碳纤维超高的拉升强度，将磁钢片2牢牢箍在转子上，避免转子应用在高速电机中转速达到20000-60000转每分钟而使磁钢片2在离心力作用下发生高速甩出风险，从而综上结构紧凑、生产便捷、利于提高高速电机使用寿命、满足高速电机应用需求。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，包括转子支架(1)、设置在转子支架(1)外的转子铁芯(13)和设置在转子铁芯(13)外的若干磁钢片(2)，其特征在于，所述转子支架(1)中心设有同轴设置的轴套(3)，转子支架(1)顶部和底部分别固定连接有覆盖转子铁芯(13)和若干磁钢片(2)的第一防松垫片(4)和第二防松垫片(5)，若干磁钢片(2)外壁上设有位于第一防松垫片(4)和第二防松垫片(5)之间、由碳纤维浸渍树脂缠绕覆盖的碳纤维加固层(6)。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述轴套(3)外壁上设有限位台阶(7)，所述转子支架(1)截面呈T形结构、且与限位台阶(7)之间设有若干第一内六角圆柱头螺钉(8)。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述转子支架(1)外壁上设有至少一个限位槽(9)，所述转子铁芯(13)上设有与限位槽(9)形状配合的限位凸台(10)。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述转子铁芯(13)外壁上设有若干绕转子铁芯(13)一周均匀间隔设置的定位凹口(11)，若干磁钢片(2)包括对应定位凹口(11)设置的若干大磁钢(21)、位于相邻大磁钢(21)之间的小磁钢(22)，所述大磁钢(21)和小磁钢(22)外壁均呈同心弧形结构。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述第一防松垫片(4)、第二防松垫片(5)与转子支架(1)之间均设有若干第二内六角圆柱头螺钉(12)。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述第一防松垫片(4)和第二防松垫片(5)截面呈U形结构、且内侧壁与转子支架(1)和磁钢片(2)配合。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述碳纤维加固层(6)的厚度为0.2-2mm。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维缠绕加固的高速电机转子，其特征在于，所述碳纤维加固层(6)的碳纤维为T300、T700或以上等级碳纤维。
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Cited By (4)
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2021
- 2021-04-15 CN CN202120768940.0U patent/CN214626553U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |