CN220421516U - 转子结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转子结构及电机，转子结构包括连接轴组件和永磁体，转子结构还包括耐磨套，耐磨套套设在连接轴组件上，以使耐磨套承载轴承，本实用新型的转子结构解决了现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题。

Description

转子结构及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构及电机。

背景技术

高速电机支撑系统主要包括磁悬浮轴承、气悬浮轴承及普通机械式接触轴承，三种轴承各有其优劣性及适用范围。其中，气悬浮轴承因电机运行过程中不与转子接触的特点，可大大减小轴承与转子之间发生摩擦导致的发热和噪音，且气悬浮轴承无需润滑散热；同时相较于磁悬浮轴承，气悬浮轴承的结构也更为简单，无需复杂轴承控制方法，因此在某些特定场合，气悬浮轴承相比其它轴承更具优势。

然而，气悬浮轴承承载力弱、刚度低，影响电机转子结构设计，此外，在高速电机的运行过程中，只有转子速度达到一定程度之后，转子上下表面的压差才会使其悬浮在空中，转子未悬浮起来之前直接落在气悬浮轴承之上并与其直接接触，转子与气悬浮轴承之间发生摩擦容易导致转子发生损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种转子结构及电机，以解决现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种转子结构，包括连接轴组件和永磁体，转子结构还包括耐磨套，耐磨套套设在连接轴组件上，以使耐磨套承载轴承。

进一步地，耐磨套由合金钢制成。

进一步地，耐磨套上设置有耐磨层，耐磨层涂覆在耐磨套的外侧面上。

进一步地，耐磨层由石墨烯制成。

进一步地，耐磨层的厚度大于或等于15μm且小于或等于60μm。

进一步地，耐磨层的厚度大于或等于20μm且小于或等于50μm。

进一步地，耐磨套与连接轴组件过盈配合；或者，耐磨套与连接轴组件螺纹连接。

进一步地，连接轴组件包括第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴、永磁体和第二连接轴沿转子结构的轴向方向依次设置；转子结构还包括保护套，保护套套设在第一连接轴、永磁体和第二连接轴上，第一连接轴、永磁体和第二连接轴均与保护套过盈配合；转子结构包括至少两个耐磨套，至少两个耐磨套包括第一耐磨套和第二耐磨套，第一耐磨套套设在第一连接轴上，第二耐磨套套设在第二连接轴上。

进一步地，第一连接轴包括第一轴段和第二轴段，第一轴段和第二轴段之间具有第一轴肩，第一耐磨套套设在第一轴段上且抵接在第一轴肩上；其中，第一耐磨套的外侧面与第二轴段的侧壁相平齐；和/或，第二连接轴包括第三轴段和第四轴段，第三轴段和第四轴段之间具有第二轴肩，第二耐磨套套设在第三轴段上且抵接在第二轴肩上；其中，第二耐磨套的外侧面与第四轴段的侧壁相平齐。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括上述的转子结构。

应用本实用新型的技术方案，转子结构包括连接轴组件和永磁体，转子结构还包括耐磨套，耐磨套套设在连接轴组件上，用于对轴承进行承载，避免连接轴组件直接与轴承发生接触，避免连接轴组件与轴承发生摩擦导致连接轴组件和转子结构受损，从而解决了现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题，提高了转子结构的整体工作寿命，大大提升转子结构的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的转子结构的实施例的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、连接轴组件；11、第一连接轴；111、第一轴段；112、第二轴段；113、第一轴肩；12、第二连接轴；121、第三轴段；122、第四轴段；123、第二轴肩；20、永磁体；40、耐磨套；41、第一耐磨套；42、第二耐磨套；50、保护套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种转子结构，请参考图1，包括连接轴组件10和永磁体20，转子结构还包括耐磨套40，耐磨套40套设在连接轴组件10上，以使耐磨套40承载轴承。

本实用新型的转子结构包括连接轴组件10和永磁体20，转子结构还包括耐磨套40，耐磨套40套设在连接轴组件10上，用于对轴承进行承载，避免连接轴组件10直接与轴承发生接触，避免连接轴组件10与轴承发生摩擦导致连接轴组件10和气悬浮轴承受损，从而解决了现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题，提高了转子结构的整体工作寿命，大大提升转子结构的可靠性。

具体地，轴承为气旋浮轴承。

在本实施例中，耐磨套40由合金钢制成。

具体地，耐磨套40由GH4169高强度合金钢制成，这种材料坚固耐磨，并具备较高硬度，可保证耐磨套40的耐磨性高不易损坏，进一步保证了耐磨套40可以保护连接轴组件10不与轴承发生摩擦受损。

在本实施例中，耐磨套40上设置有耐磨层，耐磨层涂覆在耐磨套40的外侧面上。

具体地，耐磨套与轴承接触的表面为外侧面，耐磨套40与连接轴组件10接触的表面为内侧面。

具体实施时，制作耐磨套40的时候，需先依据图纸实际尺寸，完成其自身的机加工，然后再通过特殊喷涂工艺，在其外侧表面上喷涂一层耐磨层，耐磨层进一步增强了耐磨套40的耐磨性，进一步保证了耐磨套40可以保护连接轴组件10不与轴承发生摩擦受损。

在本实施例中，耐磨层由石墨烯制成。

具体地，石墨烯本身亦具备高耐磨性及高导热性特点，在耐磨套40的外侧表面上喷涂一层石墨烯涂层，可进一步增强耐磨套40的耐磨性及散热性能，进一步保证了耐磨套40可以保护连接轴组件10不与轴承发生摩擦受损，同时有助于转子结构的散热。

可选地，耐磨层的厚度大于或等于15μm且小于或等于60μm。

具体地，耐磨层各处的厚度均相同，避免由于耐磨层某处厚度过小，导致该处的耐磨套40的耐磨性能较差，导致该处的耐磨套40摩擦受损，导致连接轴组件10受损；耐磨层的厚度大于或等于15μm且小于或等于60μm，这样的设置避免耐磨层的厚度过小无法起到进一步增强耐磨套40的耐磨性和散热性能的作用，避免耐磨层的厚度过大影响耐磨套40承载轴承且增加生产成本。

可选地，耐磨层的厚度大于或等于20μm且小于或等于50μm。

具体地，耐磨层的厚度大于或等于20μm且小于或等于50μm，进一步避免了耐磨层的厚度过小无法起到进一步增强耐磨套40的耐磨性和散热性能的作用，进一步避免耐磨层的厚度过大影响耐磨套40承载轴承且增加生产成本。

在本实施例中，耐磨套40与连接轴组件10过盈配合；或者，耐磨套40与连接轴组件10螺纹连接。

具体地，耐磨套40与连接轴组件10过盈配合或耐磨套40与连接轴组件10螺纹连接均进一步保证了耐磨套40与连接轴组件10的连接可靠性，避免耐磨套40与连接轴组件10分离，导致连接轴组件10直接与轴承接触摩擦受损；同时多种连接方式便于用户根据实际情况进行灵活选择，提高了转子结构的应用范围。

在本实施例中，连接轴组件10包括第一连接轴11和第二连接轴12，第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12沿转子结构的轴向方向依次设置；转子结构还包括保护套50，保护套50套设在第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12上，第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12均与保护套50过盈配合；转子结构包括至少两个耐磨套40，至少两个耐磨套40包括第一耐磨套41和第二耐磨套42，第一耐磨套41套设在第一连接轴11上，第二耐磨套42套设在第二连接轴12上。

具体地，第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12与保护套50之间均过盈配合，保护套50套设在第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12上，保护套50对第一连接轴11、永磁体20和第二连接轴12的压紧力使转子结构成为一个整体；第一耐磨套41套设在第一连接轴11上，避免第一连接轴11直接与轴承接触，避免第一连接轴11与轴承摩擦受损；第二耐磨套42套设在第二连接轴12上，避免第二连接轴12直接与轴承接触，避免第二连接轴12与轴承摩擦受损，进一步避免了连接轴组件10摩擦受损。

具体地，第一耐磨套41和第二耐磨套42分别设置在转子结构的两端，相较于整个转子结构都采用特殊耐磨材料的方案，亦大大节约了生产成本。

具体地，保护套50的材料为GH2132。

在本实施例中，第一连接轴11包括第一轴段111和第二轴段112，第一轴段111和第二轴段112之间具有第一轴肩113，第一耐磨套41套设在第一轴段111上且抵接在第一轴肩113上；其中，第一耐磨套41的外侧面与第二轴段112的侧壁相平齐；和/或，第二连接轴12包括第三轴段121和第四轴段122，第三轴段121和第四轴段122之间具有第二轴肩123，第二耐磨套42套设在第三轴段121上且抵接在第二轴肩123上；其中，第二耐磨套42的外侧面与第四轴段122的侧壁相平齐。

具体地，第一耐磨套41套设在第一轴段111上且抵接在第一轴肩113上，保证了第一耐磨套41与第一轴段111充分接触，避免部分第一耐磨套41未套设到第一轴段111上造成第一耐磨套41不能对轴承进行充分支撑，第一耐磨套41不能充分避免第一轴段111与轴承摩擦受损；第一耐磨套41各处的厚度是相同的，使得第一耐磨套41的外侧面平行于第二轴段112的侧壁，避免第一耐磨套41某处的厚度过小，导致该处的第一轴段111与轴承摩擦受损；第二耐磨套42套设在第三轴段121上且抵接在第二轴肩123上，保证了第二耐磨套42与第三轴段121充分接触，避免部分第二耐磨套42未能套设到第三轴段121上造成第二耐磨套42不能对轴承进行充分支撑，第二耐磨套42不能充分避免第三轴段121与轴承摩擦受损；第二耐磨套42各处的厚度是相同的，使得第二耐磨套42的外侧面平行于第四轴段122的侧壁，避免第二耐磨套42某处的厚度过小，导致该处的第三轴段121与轴承摩擦受损。

本实用新型还提供了一种电机，包括上述实施例中的转子结构。

本实用新型的电机包括上述实施例中的转子结构，转子结构包括连接轴组件10和永磁体20，转子结构还包括耐磨套40，耐磨套40套设在连接轴组件10上，用于对轴承进行承载，避免连接轴组件10直接与轴承发生接触，避免连接轴组件10与轴承发生摩擦导致连接轴组件10和转子结构受损，从而解决了现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题，提高了转子结构的整体工作寿命，大大提升转子结构的可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的转子结构包括连接轴组件10和永磁体20，转子结构还包括耐磨套40，耐磨套40套设在连接轴组件10上，用于对轴承进行承载，避免连接轴组件10直接与轴承发生接触，避免连接轴组件10与轴承发生摩擦导致连接轴组件10和转子结构受损，从而解决了现有技术中的转子与气悬浮轴承之间发生摩擦导致转子损坏的问题，提高了转子结构的整体工作寿命，大大提升转子结构的可靠性。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转子结构，包括连接轴组件(10)和永磁体(20)，其特征在于，

所述转子结构还包括耐磨套(40)，所述耐磨套(40)套设在所述连接轴组件(10)上，以使所述耐磨套(40)承载轴承。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述耐磨套(40)由合金钢制成。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述耐磨套(40)上设置有耐磨层，所述耐磨层涂覆在所述耐磨套(40)的外侧面上。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述耐磨层由石墨烯制成。

5.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述耐磨层的厚度大于或等于15μm且小于或等于60μm。

6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，所述耐磨层的厚度大于或等于20μm且小于或等于50μm。

7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，

所述耐磨套(40)与所述连接轴组件(10)过盈配合；或者

所述耐磨套(40)与所述连接轴组件(10)螺纹连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述连接轴组件(10)包括第一连接轴(11)和第二连接轴(12)，所述第一连接轴(11)、所述永磁体(20)和所述第二连接轴(12)沿所述转子结构的轴向方向依次设置；所述转子结构还包括保护套(50)，所述保护套(50)套设在所述第一连接轴(11)、所述永磁体(20)和所述第二连接轴(12)上，所述第一连接轴(11)、所述永磁体(20)和所述第二连接轴(12)均与所述保护套(50)过盈配合；

所述转子结构包括至少两个所述耐磨套(40)，至少两个所述耐磨套(40)包括第一耐磨套(41)和第二耐磨套(42)，所述第一耐磨套(41)套设在所述第一连接轴(11)上，所述第二耐磨套(42)套设在所述第二连接轴(12)上。

9.根据权利要求8所述的转子结构，其特征在于，

所述第一连接轴(11)包括第一轴段(111)和第二轴段(112)，所述第一轴段(111)和所述第二轴段(112)之间具有第一轴肩(113)，所述第一耐磨套(41)套设在所述第一轴段(111)上且抵接在所述第一轴肩(113)上；其中，所述第一耐磨套(41)的外侧面与所述第二轴段(112)的侧壁相平齐；和/或，

所述第二连接轴(12)包括第三轴段(121)和第四轴段(122)，所述第三轴段(121)和所述第四轴段(122)之间具有第二轴肩(123)，所述第二耐磨套(42)套设在所述第三轴段(121)上且抵接在所述第二轴肩(123)上；其中，所述第二耐磨套(42)的外侧面与所述第四轴段(122)的侧壁相平齐。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的转子结构。