一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括定子1、中空轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3、轉(zhuǎn)子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結(jié)構(gòu)6。其特征在于中空轉(zhuǎn)子2內(nèi)部采用中空多通道結(jié)構(gòu)6，通過轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3經(jīng)轉(zhuǎn)子固定軸承4與定子1連接，定子1和中空轉(zhuǎn)子2間為氣隙5。本發(fā)明由于采用中空式轉(zhuǎn)子外軸固定的結(jié)構(gòu)，電機(jī)內(nèi)部無轉(zhuǎn)軸，所以該結(jié)構(gòu)制作工藝簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸、安裝與維修，且降低了電機(jī)的重量與成本；轉(zhuǎn)子本體上設(shè)有多通道結(jié)構(gòu)，可作為氣體、液體的通道，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)泵一體化，也大大提高了轉(zhuǎn)子的散熱性能，有效的延長設(shè)備的使用壽命，提高了帶載能力。
【專利說明】一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有各類電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般為中軸固定，并通過中軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外部設(shè)備，且電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部多為實(shí)心結(jié)構(gòu)。此種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)，制造及安裝工藝較為復(fù)雜，成本較高，尤其是轉(zhuǎn)子散熱性能不好，在一些特殊的封閉空間應(yīng)用場合，對電機(jī)性能提升和使用壽命造成嚴(yán)重的制約。此外，工程技術(shù)應(yīng)用中多采用電動機(jī)與泵組合的工作方式，由電動機(jī)驅(qū)動泵工作從而實(shí)現(xiàn)氣體、液體傳輸?shù)哪康?，系統(tǒng)成本較高、且占用空間較大，運(yùn)輸及安裝維護(hù)不便等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)子部分采用中空結(jié)構(gòu)，有效的增大了轉(zhuǎn)子散熱面積和途徑，使得采用該結(jié)構(gòu)的電機(jī)具有良好的散熱性能。其制作工藝簡單，大幅度降低電機(jī)的成本和重量，提升了電機(jī)的運(yùn)行性能和使用壽命。而且便于實(shí)現(xiàn)機(jī)泵一體化功能，較大程度簡化氣液傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備，節(jié)約了使用空間和成本。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括定子1、中空轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3、轉(zhuǎn)子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結(jié)構(gòu)6 ;其特征在于，中空轉(zhuǎn)子2內(nèi)部采用中空多通道結(jié)構(gòu)6，且通過轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3經(jīng)轉(zhuǎn)子固定軸承4與定子I相連，定子I和中空轉(zhuǎn)子2之間為氣隙5。
[0005]所述中空轉(zhuǎn)子2無內(nèi)部中軸，采用與定子I相連的轉(zhuǎn)子固定軸承4作為外軸，使中空轉(zhuǎn)子2能夠?qū)崿F(xiàn)周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0006]所述定子I端部突出，構(gòu)成軸承凹槽，完全遮蔽轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3，在中空轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，可起到安全防護(hù)作用。即使得旋轉(zhuǎn)部分盡量不外凸或不外露，避免接觸人員或其他外部物體導(dǎo)致傷害事故或影響電機(jī)運(yùn)行。
[0007]所述中空轉(zhuǎn)子2與轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3采用分體式結(jié)構(gòu)，方便安裝和拆卸；依靠沿圓周均勻分布的多個(gè)螺栓連接，旋緊后具有彈性，可以調(diào)節(jié)對軸承的壓緊程度，有效的降低因安裝尺寸的差異所引起的摩擦損耗，避免出現(xiàn)偏磨等機(jī)械故障的發(fā)生。
[0008]所述轉(zhuǎn)子固定軸承4為止推軸承，做成直角雙邊或斜角單邊，可采用機(jī)械軸承，也可以采用磁懸浮軸承，以有效降低高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)摩擦損耗，提高電機(jī)效率。
[0009]所述轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)由單孔、雙孔或者多孔構(gòu)成，當(dāng)通道為單孔時(shí)，孔形可以是一個(gè)同心的圓形，也可以是半圓的扇形；當(dāng)通道為多孔時(shí)，孔形為扇形、環(huán)扇形、圓形，也可根據(jù)流體流動的要求，設(shè)計(jì)為任意其他特殊形狀。
[0010]所述轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)6為雙孔或多孔時(shí)，各孔相對于轉(zhuǎn)子軸線沿周向呈對稱分布，且相鄰孔之間具有一定寬度的橋形間隔，該橋形間隔的寬度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)。
[0011]所述轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)6作為散熱空氣通道時(shí)，其壁面可不做處理，內(nèi)壁粗糙的表面會加大空氣紊流，提高散熱效果；作為氣體或液體輸送通道時(shí)，需做光滑處理以減小阻力。根據(jù)輸送介質(zhì)的不同，需要貼敷或融注其他材料，做絕緣、防腐、防水、防塵或防垢等處理。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
采用該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)制作工藝簡單，方便拆卸與安裝；重量較輕，既節(jié)約成本，又方便運(yùn)輸與安裝。中空多通道結(jié)構(gòu)可以作為氣體或液體的通道，散熱性能好，有利于提高電機(jī)的性能和使用壽命，特別適用于一些對溫升要求較高的工況環(huán)境中，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)機(jī)泵一體化設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1和圖2是本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)原理圖，圖1為側(cè)視剖面圖，圖2為頂視圖。
[0014]圖3為兩通道中空轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為三通道中空轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為四通道中空轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合圖1-圖5對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
如圖1所示，該中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括定子1、中空轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3、轉(zhuǎn)子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結(jié)構(gòu)6。其中，轉(zhuǎn)子采用硅鋼片沖孔疊制而成。
[0018]中空轉(zhuǎn)子通過固定端環(huán)經(jīng)固定軸承與定子連接，其中定子端部部分突出，形成凹槽，對固定端環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動起到保護(hù)作用。固定端環(huán)與轉(zhuǎn)子采用分體式結(jié)構(gòu)，方便安裝；依靠沿圓周均勻分布的多個(gè)螺栓連接，螺栓可套彈性墊片或彈簧，使得旋緊后具有彈性，可以調(diào)節(jié)對軸承的壓緊程度，軸承采用機(jī)械推力軸承，在中空多通道結(jié)構(gòu)中流過氣體或液體時(shí)，起到抵消軸向力的作用。
[0019]中空多通道結(jié)構(gòu)中，通道數(shù)量可為一個(gè)，也可為多個(gè)，且相對于電機(jī)軸線沿周向?qū)ΨQ分布，根據(jù)不同的數(shù)量，可構(gòu)成不同的通道結(jié)構(gòu)及孔形。如圖3所示，通道數(shù)量為兩個(gè)，對稱分布后為兩個(gè)半扇形孔，橋形間隔構(gòu)成“一”字形。如圖4所示，通道數(shù)量為三個(gè)，對稱分布后為三個(gè)環(huán)扇形孔，橋形間隔構(gòu)成“人”字形，依此類推可構(gòu)成多孔結(jié)構(gòu)。通道的孔形也可以采用圓孔，如圖5所示，通道數(shù)量為四個(gè)圓孔，沿圓周對稱分布。
[0020]當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，可由轉(zhuǎn)子連接外部的泵，中空多通道結(jié)構(gòu)可作為氣體、液體通道；或者在通道壁上安裝葉輪，利用轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力實(shí)現(xiàn)機(jī)泵一體化功能。因?yàn)椴捎弥锌战Y(jié)構(gòu)，且具有通過氣體、液體功能，所以采用該結(jié)構(gòu)的電機(jī)具有良好的散熱功能。
[0021]中空多通道結(jié)構(gòu)作為散熱空氣通道時(shí)，其壁面可不做處理，即硅鋼片疊制后的內(nèi)表面直接接觸空氣，內(nèi)壁粗糙的表面會加大空氣紊流，提高散熱效果；作為氣體或液體輸送通道時(shí)，需做光滑處理以減小阻力，同時(shí)要保證良好的導(dǎo)熱性能，如采用不銹鋼。根據(jù)輸送介質(zhì)的不同，還需要貼敷或融注其他材料，做絕緣、防腐、防水、防塵或防垢等處理，如采用聚四氟乙烯等材料，可保證延程阻力小、絕緣、防腐、防水、防垢、耐溫等。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施實(shí)例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括定子1、中空轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3、轉(zhuǎn)子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結(jié)構(gòu)6 ;其特征在于，中空轉(zhuǎn)子2內(nèi)部采用中空多通道結(jié)構(gòu)6，且通過轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3經(jīng)轉(zhuǎn)子固定軸承4與定子I相連，定子I和中空轉(zhuǎn)子2之間為氣隙5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，中空轉(zhuǎn)子2無內(nèi)部中軸，采用與定子I相連的轉(zhuǎn)子固定軸承4作為外軸，使中空轉(zhuǎn)子2能夠?qū)崿F(xiàn)周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，定子I端部突出，構(gòu)成軸承凹槽，完全遮蔽轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3,在中空轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí),可起到安全防護(hù)作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，中空轉(zhuǎn)子2與轉(zhuǎn)子固定端環(huán)3采用分體式結(jié)構(gòu)，依靠沿圓周均勻分布的多個(gè)螺栓連接，旋緊后具有彈性，可以調(diào)節(jié)對軸承的壓緊程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，轉(zhuǎn)子固定軸承4為止推軸承，做成直角雙邊或斜角單邊，可采用機(jī)械軸承，也可以采用磁懸浮軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)6由單孔、雙孔或者多孔構(gòu)成，孔形為扇形、環(huán)扇形、圓形，也可為任意形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)6為雙孔或多孔時(shí)，各孔相對于轉(zhuǎn)子軸線沿周向呈對稱分布，且相鄰孔之間具有一定寬度的橋形間隔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中空式外軸固定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于，轉(zhuǎn)子的中空多通道結(jié)構(gòu)6作為氣體或液體的通道，其壁面可不做處理，也可根據(jù)使用場合需要貼敷或融注其他材料，做光滑、絕緣、防腐、防水、防塵或防垢等處理。
【文檔編號】H02K1/32GK104135094SQ201410143200
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】周封, 郝婷, 王晨光, 王丙全, 劉健, 殷大偉, 李偉力, 崔博聞, 劉小可 申請人:哈爾濱理工大學(xué), 周封