CN220570374U - 磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件，其中的转子组件，包括转轴以及套装于转轴上的转子铁芯，转轴上具有装配轴段以及支撑轴段，装配轴段为转轴与转子铁芯对应的部分，支撑轴段为转轴上处于装配轴段之外区域的部分，装配轴段的直径小于支撑轴段的直径，转子铁芯与装配轴段之间的环形间隙内具有减振环，转子铁芯与装配轴段能够经由减振环连接为一体。本实用新型在相同的转子铁芯的外径尺寸下，转子铁芯的径向长度可以更大，其上组装的磁钢的径向尺寸可以选用的更大，也即可以增加转子铁芯上的磁钢用量，进而能够提升转子组件的整体性能，减振环的径向厚度也可以设置的更大，更大厚度的减振环还能够提升转子组件的减振效果。

Description

磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件

技术领域

本实用新型属于电机设计技术领域，具体涉及一种磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件。

背景技术

永磁电机中，噪声问题备受大家关注，有些噪声来源是电机激励激发风叶模态发生振动，从而产生噪声，而风叶模态即风叶固有频率一旦设计完成很难改变，为了隔绝电机激励激发风叶模态或者减小电机激励传递，通常会在转子中增加减振材料(阻尼)，减振材料可有效降低这种传递，降低转子的旋转波动。风机减振转子有两种：一、表贴减振转子(图1)，二、内嵌减振转子(图2)。

表贴减振转子如图1，磁瓦在铁芯外周粘贴，铁芯内部余量大，减振材料可以填充的空间大，减振效果好，但表贴转子整体功率密度低，目前已不再受市场青睐。

内嵌减振转子如图2，磁钢内嵌于转子铁芯，该类转子功率密度大于表贴式减振转子，也是目前市场各大厂家选用的转子方案，但该类转子目前也存在明显的缺陷：

1、能够知晓的，装进电机里的是转子组件，也就是转子需要入轴再加上轴承等零件才可以做成转子组件，转子入轴是通过工装抵住内铁芯，采用压力机将转轴压入转子铁芯，这样内铁芯不能太小，若内铁芯尺寸过小，无法承受压力机巨大压力，导致铁芯变形，影响转子同心度；通常内铁芯圆环外径尺寸Rb约为转轴直径Rz的1.6倍以上，同时内铁芯上还需要有凸起，一般用于转子旋转时限制周向转动，而减振材料填充于内铁芯与外铁芯之间，因为减振材料也需要一定的厚度，内铁芯与减振材料一同导致外铁芯最小内径受到了限制，此种结构进一步限制了磁瓦径向的长度，导致转子功率密度降低；

2、当转子整体叠高不够高时，减振材料的用量也是少的，减振转子的减振效果不够好；

3、在剪切强度大的转子中，现在已有的方案通过增加转子内铁芯的高度并进一步增加减振材料，但内铁芯与外铁芯没有相互作用力，所能承受的剪切强度依然无法保证；

4、分块式的减振转子工艺难度大，外铁芯全部分离，通过相关定位柱将外铁芯固定，注塑时，每块铁芯承受流料的压力，转子的圆度会差一些，会导致出现一些新的噪声问题；

5、分块式的减振转子铁芯装入步骤多，工艺费用高。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件，能够解决现有技术中内嵌式转子组件中由于铁芯减振结构设计不合理导致内嵌的磁钢径向尺寸偏小，进而导致转子组件磁钢用量少，电机转子性能偏低的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种磁钢内嵌式转子组件，包括转轴以及套装于所述转轴上的转子铁芯，

所述转轴上具有装配轴段以及支撑轴段，其中，所述装配轴段为所述转轴与所述转子铁芯对应的部分，所述支撑轴段为所述转轴上处于所述转轴的所述装配轴段之外区域的部分，所述装配轴段的直径小于所述支撑轴段的直径，所述转子铁芯与所述装配轴段之间的环形间隙内具有减振环，所述转子铁芯与所述装配轴段能够经由所述减振环相连接。

在一些实施方式中，

所述装配轴段的外圆周壁上具有周向限位结构。

在一些实施方式中，

所述周向限位结构包括凸出于所述装配轴段的外圆周壁的棱条或者花纹。

在一些实施方式中，

所述装配轴段上套装有内限位套，所述内限位套包括套筒以及处于所述套筒的外圆周壁上且沿着所述内限位套的径向向外延伸的多条凸条，多条所述凸条沿着所述转轴的轴向延伸，所述套筒的外圆周壁的直径不大于所述支撑轴段的直径，所述减振环处于所述套筒与所述转子铁芯之间的间隙内。

在一些实施方式中，

所述内限位套的数量为一个，一个所述内限位套的长度与所述装配轴段的长度相等；或者，所述内限位套的数量为至少两个，各所述内限位套沿着所述装配轴段的长度依次紧邻设置。

在一些实施方式中，

所述转子铁芯包括多片轴向叠压的铁芯冲片，所述铁芯冲片包括铁芯内圈以及多个处于所述铁芯内圈的外圈壁上且沿着所述铁芯内圈的径向向外延伸的多个铁芯分块，相邻的两个所述铁芯分块之间形成沿着所述铁芯内圈的径向延伸的磁钢槽，磁钢组装定位于所述磁钢槽内。

在一些实施方式中，

所述铁芯内圈的内圈壁上具有多个凸起，多个所述凸起沿着所述铁芯内圈的周向均匀间隔设置，且在所述转轴的圆周方向上，各所述凸起与各所述凸条形成交叉。

在一些实施方式中，

所述磁钢内嵌式转子组件还包括多个叠高调整圈，各所述叠高调整圈能够沿着所述转轴的轴向叠装为一体且与所述铁芯内圈的端面连接。

在一些实施方式中，

所述叠高调整圈的一侧面上具有多个第一扣点凸起，各所述第一扣点凸起的背面为第一扣点凹槽，所述铁芯内圈的一侧面上具有多个第二扣点凸起，各所述第二扣点凸起的背面为第二扣点凹槽，各所述铁芯冲片通过相邻且对应的各所述第二扣点凸起以及第二扣点凹槽形成轴向叠压，各所述叠高调整圈通过相邻且对应的各第一扣点凸起以及第一扣点凹槽形成轴向叠压，相邻的所述叠高调整圈的第一扣点凹槽与所述铁芯内圈的第二扣点凸起扣合连接。

在一些实施方式中，

所述铁芯内圈的外圈壁上还具有磁钢内侧定位凸起，各磁钢内侧定位凸起处于相邻的两个所述铁芯分块之间，各所述磁钢槽的槽口处具有两个相对间隔设置的磁钢外侧定位凸起，且所述磁钢外侧定位凸起处于所述铁芯分块上。

在一些实施方式中，

所述内限位套注塑成型

在一些实施方式中，

所述减振环采用橡胶注塑形成；和/或，所述转子铁芯的外周面具有包塑层。

本实用新型还提供一种电机，包括上述的磁钢内嵌式转子组件。

本实用新型还提供一种风机组件，包括上述的电机。

本实用新型提供的一种磁钢内嵌式转子组件、电机、风机组件，由于装配轴段的直径小于转轴的支撑轴段的直径，在转子铁芯通过减振环与该装配轴段连接为一体后，在相同的转子铁芯的外径尺寸下，转子铁芯的径向长度可以更大，其上组装的磁钢的径向尺寸可以选用的更大，也即可以增加转子铁芯上的磁钢用量，进而能够提升转子组件的整体性能，同时，减振环的径向厚度也可以设置的更大，更大厚度的减振环还能够提升转子组件的减振效果。

附图说明

图1为现有技术中的表贴减振转子的结构示意图；

图2为现有技术中的内嵌减振转子的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的磁钢内嵌式转子组件的结构分解示意图；

图4为图3所示的磁钢内嵌式转子组件的组装结构示意图；

图5为图3中的转轴的局部结构示意图；

图6为图3中的内限位套的立体结构示意图；

图7为图3中的转子铁芯的立体结构示意图；

图8为图3中的叠高调整圈的一个侧面的立体结构示意图；

图9为图3中的叠高调整圈的另一个侧面的立体结构示意图。

附图标记表示为：

1、转轴；11、装配轴段；12、轴向位移限位槽；2、转子铁芯；21、铁芯内圈；211、磁钢内侧定位凸起；212、磁钢外侧定位凸起；22、铁芯分块；23、磁钢槽；24、磁钢；25、凸起；251、第二扣点凸起；3、减振环；4、内限位套；41、套筒；42、凸条；5、叠高调整圈；51、第一扣点凸起；52、第一扣点凹槽；6、包塑层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型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，以便这里描述的本实用新型的实施例能够用以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合参见图3及图9所示，根据本实用新型的实施例，提供一种磁钢内嵌式转子组件，包括转轴1以及套装于转轴1上的转子铁芯2，转轴1上具有装配轴段11以及支撑轴段，其中，装配轴段11为转轴1与转子铁芯2对应的部分，支撑轴段为转轴1上处于转轴1的装配轴段11之外区域的部分，装配轴段11的直径小于支撑轴段的直径，转子铁芯2与装配轴段11之间的环形间隙内具有减振环3，转子铁芯2与装配轴段11能够经由减振环3连接为一体，前述的连接为一体，包括直接连接为一体或者间接连接为一体，需要说明的是，支撑轴段上基于对转轴1上套装部件例如前述的转子铁芯2的轴向定位，可以设置相应的轴向位移限位槽12，此时轴向位移限位槽12的槽底直径并非前述的支撑轴段的直径，前述的支撑轴段具体与转轴1的两端轴承形成支承。

具体参见图5所示，前述装配轴段11基于转轴1的机加工去料形成，也即在转轴两轴承位之间进行去料处理，去料厚度无固定要求，以不低于转轴强度要求、以及两边有台阶面即可；去料起始位置L取决于传统转子入轴的尺寸，去料长度H依据设计的减振长度决定。

该技术方案中，由于装配轴段11的直径小于转轴1的支撑轴段的直径，在转子铁芯2通过减振环3与该装配轴段11连接为一体后，在相同的转子铁芯2的外径尺寸下，转子铁芯2的径向长度可以更大，其上组装的磁钢24的径向尺寸可以选用的更大，也即可以增加转子铁芯2上的磁钢用量，进而能够提升转子组件的整体性能，同时，减振环3的径向厚度也可以设置的更大，更大厚度的减振环3还能够提升转子组件的减振效果。

在一些实施方式中，

装配轴段11的外圆周壁上具有周向限位结构，使其拥有限制周向运动的能力，具体而言，周向限位结构包括凸出于装配轴段11的外圆周壁的棱条或者花纹，也即可以通过对去料后的转轴面进行打棱或滚花处理形成前述的周向限位结构。

在一个优选的实施例中，具体参见图6所示，装配轴段11上套装有内限位套4，内限位套4包括套筒41以及处于套筒41的外圆周壁上且沿着内限位套4的径向向外延伸的多条凸条42，多条凸条42沿着转轴1的轴向延伸，套筒41的外圆周壁的直径不大于支撑轴段的直径，减振环3处于套筒41与转子铁芯2之间的间隙内。

该技术方案中，内限位套4的套筒41与前述的装配轴段11形成可靠连接，通过径向向外延伸的凸条42实现与减振环3的可靠连接，保证了转轴1与转子铁芯2之间的可靠减振连接，进而保证减振效果。

在一些实施方式中，内限位套4的数量可以为一个，一个内限位套4的长度与装配轴段11的长度相等；或者，内限位套4的数量为至少两个，各内限位套4沿着装配轴段11的长度依次紧邻设置，根据实际需要可以灵活选择内限位套4的采用，使其能够适用于不同轴向长度的装配轴段11。

内限位套4的材料不限，可以是金属材料也可以是非金属材料，当其为金属材料时可以焊接，当其为非金属材料时也可以采用卡扣方式组合为一体等，优选为注塑成型，使其能够方便地连接于装配轴段11上，且制造成本相对更优。内限位套4直接注塑成型使内限位套4与转轴融为一体，其圆环外径直接做成与轴径相同，相当于传统的内铁芯(图2)的圆环外径Rb直接做成了与轴径Rz相等，直接省去了0.6倍的长度，(举例说明：以轴径12mm为基准，可省出7.2mm的长度)这样留给减振环3、转子铁芯2、与磁钢24的空间就加大了0.6倍，使得磁钢24的径向长度能够最大化设计。

以内限位套4的套筒41的外圆周壁的直径与支撑轴段的直径相等为例，传统内嵌减振转子，转轴直径12mm，那么内铁芯圆环外径需大于18mm，以保证入轴工装的支撑以及强度，而本实用新型可以将内限位套4的套筒41外径做成与轴径相同，即轴径12mm，内限位套4的套筒41外径可以为12mm，相当于节省了33.3％的空间。

参见图7所示，在一些实施方式中，

转子铁芯2包括多片轴向叠压的铁芯冲片，铁芯冲片包括铁芯内圈21以及多个处于铁芯内圈21的外圈壁上且沿着铁芯内圈21的径向向外延伸的多个铁芯分块22，相邻的两个铁芯分块22之间形成沿着铁芯内圈21的径向延伸的磁钢槽23，磁钢24组装定位于磁钢槽23内。

该技术方案中，各个铁芯分块22通过铁芯内圈21连为一体，保证了转子的圆度，而能够理解的是，前述的铁芯内圈21的径向厚度应设计的相对较小，以减小在此处的漏磁。同时与传统的分块式外转子铁芯相较，采用本实用新型中的铁芯内圈21将各铁芯分块22连接为一个整体，能够减少组装零件数量，减少组装工艺步骤，降低制造成本。

继续参见图7所示，在一些实施方式中，

铁芯内圈21的内圈壁上具有多个凸起25，多个凸起25沿着铁芯内圈21的周向均匀间隔设置，且在转轴1的圆周方向上，各凸起25与各凸条42形成交叉，前述的凸起25与凸条42两者之间形成犬牙交错的环形间隙结构，当在该环形间隙结构中注塑相应的减振环3时，能够具有更多的结合面积，保证转子铁芯2、内限位套4以及减振环3三者的可靠连接，防止转子组件长时间运转导致的松动，提高转子组件的使用寿命。

结合参见图1、图8以及图9所示，在一些实施方式中，

磁钢内嵌式转子组件还包括多个叠高调整圈5，各叠高调整圈5能够沿着转轴1的轴向叠装为一体且与铁芯内圈21的端面连接，叠高调整圈5叠装的个数根据实际需要选择。

该技术方案中，叠高调整圈5的连接能够增加转子铁芯2与内限位套4之间相对的位置，从而可以在两者之间注塑更多的减振环3材料，如此能够增加减振转子抗剪切能力，减振材料可以根据实际需求进行提升，减振效果可以保证。叠高调整圈5在整体结构形状上与转子铁芯2的铁芯内圈21匹配，也即无需与整个转子铁芯2的冲片形状匹配，如此不会增加其他不必要的浪费。

在一个具体的实施例中，结合参见图8及图9所示，

叠高调整圈5的一侧面上具有多个第一扣点凸起51，各第一扣点凸起51的背面为第一扣点凹槽52，铁芯内圈21的一侧面上具有多个第二扣点凸起251，各第二扣点凸起251的背面为第二扣点凹槽，各铁芯冲片通过相邻且对应的各第二扣点凸起251以及第二扣点凹槽形成轴向叠压，各叠高调整圈5通过相邻且对应的各第一扣点凸起以及第一扣点凹槽形成轴向叠压，相邻的叠高调整圈5的第一扣点凹槽52与铁芯内圈21的第二扣点凸起251扣合连接。

该技术方案中，前述的第一扣点凸起51、第一扣点凹槽52以及第二扣点凸起251以及第二扣点凹槽分别可以采用冲压的方式形成，该工艺属于成熟技术，能够简化各部件的连接结构。

在一些实施方式中，

铁芯内圈21的外圈壁上还具有磁钢内侧定位凸起211，各磁钢内侧定位凸起211处于相邻的两个铁芯分块22之间，各磁钢槽23的槽口处具有两个相对间隔设置的磁钢外侧定位凸起212，且磁钢外侧定位凸起212处于铁芯分块22上。

该技术方案中，通过磁钢内侧定位凸起211与磁钢外侧定位凸起212对磁钢槽23内的磁钢24形成径向的可靠定位，防止转子组件运转时磁钢24在磁钢槽23内的径向窜动，能够理解的，磁钢24的周向位移则受限于磁钢槽23的两个周向槽壁。

在一个具体的实施例中，减振环3采用橡胶注塑形成。

作为一种优选的实现方式，转子铁芯2的外周面具有包塑层6，也即，本实用新型的转子组件的转子铁芯2优选采用包塑材料进行封装，其具体将本实用新型的转子铁芯2、磁钢24、内限位套4整体包裹在内，使整个转子组件结构更加紧凑。

根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，包括上述的磁钢内嵌式转子组件。其采用了前文的磁钢内嵌式转子组件，由于装配轴段11的直径小于转轴1的支撑轴段的直径，在转子铁芯2通过减振环3与该装配轴段11连接为一体后，在相同的转子铁芯2的外径尺寸下，转子铁芯2的径向长度可以更大，其上组装的磁钢24的径向尺寸可以选用的更大，也即可以增加转子铁芯2上的磁钢用量，进而能够提升转子组件的整体性能，同时，减振环3的径向厚度也可以设置的更大，更大厚度的减振环3还能够提升转子组件的减振效果。

根据本实用新型的实施例，还提供一种风机组件，包括上述的电机。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种磁钢内嵌式转子组件，包括转轴(1)以及套装于所述转轴(1)上的转子铁芯(2)，其特征在于，

所述转轴(1)上具有装配轴段(11)以及支撑轴段，其中，所述装配轴段(11)为所述转轴(1)与所述转子铁芯(2)对应的部分，所述支撑轴段为所述转轴(1)上处于所述转轴(1)的所述装配轴段(11)之外区域的部分，所述装配轴段(11)的直径小于所述支撑轴段的直径，所述转子铁芯(2)与所述装配轴段(11)之间的环形间隙内具有减振环(3)，所述转子铁芯(2)与所述装配轴段(11)能够经由所述减振环(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述装配轴段(11)的外圆周壁上具有周向限位结构。

3.根据权利要求2所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述周向限位结构包括凸出于所述装配轴段(11)的外圆周壁的棱条或者花纹。

4.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述装配轴段(11)上套装有内限位套(4)，所述内限位套(4)包括套筒(41)以及处于所述套筒(41)的外圆周壁上且沿着所述内限位套(4)的径向向外延伸的多条凸条(42)，多条所述凸条(42)沿着所述转轴(1)的轴向延伸，所述套筒(41)的外圆周壁的直径不大于所述支撑轴段的直径，所述减振环(3)处于所述套筒(41)与所述转子铁芯(2)之间的间隙内。

5.根据权利要求4所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述内限位套(4)的数量为一个，一个所述内限位套(4)的长度与所述装配轴段(11)的长度相等；或者，所述内限位套(4)的数量为至少两个，各所述内限位套(4)沿着所述装配轴段(11)的长度依次紧邻设置。

6.根据权利要求4所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述转子铁芯(2)包括多片轴向叠压的铁芯冲片，所述铁芯冲片包括铁芯内圈(21)以及多个处于所述铁芯内圈(21)的外圈壁上且沿着所述铁芯内圈(21)的径向向外延伸的多个铁芯分块(22)，相邻的两个所述铁芯分块(22)之间形成沿着所述铁芯内圈(21)的径向延伸的磁钢槽(23)，磁钢(24)组装定位于所述磁钢槽(23)内。

7.根据权利要求6所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述铁芯内圈(21)的内圈壁上具有多个凸起(25)，多个所述凸起(25)沿着所述铁芯内圈(21)的周向均匀间隔设置，且在所述转轴(1)的圆周方向上，各所述凸起(25)与各所述凸条(42)形成交叉。

8.根据权利要求6所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

还包括多个叠高调整圈(5)，各所述叠高调整圈(5)能够沿着所述转轴(1)的轴向叠装为一体且与所述铁芯内圈(21)的端面连接。

9.根据权利要求8所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述叠高调整圈(5)的一侧面上具有多个第一扣点凸起(51)，各所述第一扣点凸起(51)的背面为第一扣点凹槽(52)，所述铁芯内圈(21)的一侧面上具有多个第二扣点凸起(251)，各所述第二扣点凸起(251)的背面为第二扣点凹槽，各所述铁芯冲片通过相邻且对应的各所述第二扣点凸起(251)以及第二扣点凹槽形成轴向叠压，各所述叠高调整圈(5)通过相邻且对应的各第一扣点凸起以及第一扣点凹槽形成轴向叠压，相邻的所述叠高调整圈(5)的第一扣点凹槽(52)与所述铁芯内圈(21)的第二扣点凸起(251)扣合连接。

10.根据权利要求6所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述铁芯内圈(21)的外圈壁上还具有磁钢内侧定位凸起(211)，各磁钢内侧定位凸起(211)处于相邻的两个所述铁芯分块(22)之间，各所述磁钢槽(23)的槽口处具有两个相对间隔设置的磁钢外侧定位凸起(212)，且所述磁钢外侧定位凸起(212)处于所述铁芯分块(22)上。

11.根据权利要求5所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述内限位套(4)注塑成型。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的磁钢内嵌式转子组件，其特征在于，

所述减振环(3)采用橡胶注塑形成；和/或，所述转子铁芯(2)的外周面具有包塑层(6)。

13.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的磁钢内嵌式转子组件。

14.一种风机组件，其特征在于，包括权利要求13所述的电机。