一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于永磁體領(lǐng)域，更具體地，涉及一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、效率高和電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)。因而應(yīng)用范圍極為廣泛，幾乎遍及航空航天、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。但是永磁電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)永磁體經(jīng)常受到振動(dòng)和沖擊，受力環(huán)境復(fù)雜惡劣，如若永磁體固定不理想，就會(huì)在復(fù)雜多變的運(yùn)行環(huán)境中松動(dòng)，導(dǎo)致永磁電機(jī)的失效和損壞。因此對(duì)永磁電機(jī)中永磁體的合理可靠固定直接關(guān)系到了永磁電機(jī)的可靠性和耐用性。
[0003]表貼式永磁電機(jī)的永磁體很常用的固定方式是采用粘接結(jié)構(gòu)膠將永磁體粘接在轉(zhuǎn)子表面上，每塊磁鋼都必須壓緊在轉(zhuǎn)子表面，直到粘接牢靠為止。
[0004]該技術(shù)的缺點(diǎn)主要有:1)在粘接過(guò)程中，由于粘接結(jié)構(gòu)膠的密度大，流動(dòng)性差，粘接結(jié)構(gòu)膠通常無(wú)法填充到永磁體與支撐結(jié)構(gòu)鋼的縫隙中，造成永磁體固定不牢靠，直接導(dǎo)致電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中容易發(fā)生振動(dòng)，造成永磁體脫落；2)為了增大永磁體與結(jié)構(gòu)鋼的圓形內(nèi)表面緊密貼合的面積，永磁體一側(cè)表面也需要設(shè)計(jì)成圓弧形，使得永磁體加工復(fù)雜，增加成本；3)粘接結(jié)構(gòu)膠的成本較高，導(dǎo)致永磁電機(jī)的制造成本高；4)粘接的設(shè)備化率不高，導(dǎo)致永磁電機(jī)的生產(chǎn)效率低，特別是對(duì)大型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由于電機(jī)尺寸大，導(dǎo)致需要特定制造的設(shè)備來(lái)完成粘接，模塊化生產(chǎn)效率低下，成本高。
[0005]專(zhuān)利CN200520045576.6實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種運(yùn)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的汝鐵硼永磁轉(zhuǎn)子，該專(zhuān)利采用在磁體中間設(shè)有安裝孔，在轉(zhuǎn)子表面對(duì)應(yīng)設(shè)有固定孔，通過(guò)螺釘將磁體固定在轉(zhuǎn)子表面，同時(shí)為了增強(qiáng)永磁體固定強(qiáng)度，還在永磁體的外表面設(shè)有保護(hù)層。該技術(shù)雖然解決了粘膠粘接不牢靠的問(wèn)題，也不需要特定設(shè)備，適應(yīng)性強(qiáng)，可以覆蓋所有的表貼式永磁電機(jī)的永磁體固定范圍，但是存在以下缺點(diǎn):1)為了增大貼合面積，永磁體一側(cè)也需要加工成與支撐結(jié)構(gòu)的圓形表面相適應(yīng)的圓弧形，加工復(fù)雜，額外增大成本；2)永磁體機(jī)械特性是不易變形但受沖擊容易損壞，在永磁體中間開(kāi)固定孔，會(huì)增大永磁體的應(yīng)力集中特性，使得電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于振動(dòng)和沖擊，容易造成永磁體的脆性破裂脫落，極大縮短了永磁電機(jī)的使用壽命，限制了使用場(chǎng)合，無(wú)法在惡劣環(huán)境下運(yùn)行使用。
[0006]專(zhuān)利CN 102315710 A的技術(shù)方案是在轉(zhuǎn)子筒表面均勻設(shè)有極靴，利用極靴與安裝在轉(zhuǎn)子筒表面的絕緣層之間形成的永磁體安裝空間來(lái)安裝永磁體。此方案主要有兩點(diǎn)缺點(diǎn):一是極靴形狀特殊，需要占有較大的空間，不適合于磁極間周向間隔小的場(chǎng)合；二是轉(zhuǎn)子筒表面渦流損耗較大，不適合高頻永磁電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其目的在于提供一種裝配工藝簡(jiǎn)單，磁鋼安裝可靠牢固，無(wú)需特殊工裝的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，并且解決磁鋼間的漏磁大、渦流損耗大的技術(shù)問(wèn)題，特別能夠適應(yīng)于永磁體安裝的級(jí)數(shù)多，且之間周向間隔小的應(yīng)用。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁極端部壓板、鐵芯端部壓板、永磁體、永磁體護(hù)套、端部擋板、護(hù)套壓條，其中轉(zhuǎn)子支架套裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子鐵芯套裝固定于所述轉(zhuǎn)子支架上，端部擋板與鐵芯端部壓板分別固定于所述轉(zhuǎn)子支架的軸向的兩端，用于固定所述轉(zhuǎn)子鐵芯；
[0009]所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外壁周向均勻間隔設(shè)置有沿所述轉(zhuǎn)子支架的軸向方向的槽；
[0010]護(hù)套壓條設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子支架外壁上的所述槽之間的間隙，永磁體護(hù)套固定于所述護(hù)套壓條上，并且所述永磁體護(hù)套與所述槽之間形成插入安裝永磁體的空間；
[0011]所述轉(zhuǎn)子支架上安裝有鐵芯端部壓板的一端還固定有磁極端部壓板，用于固定實(shí)現(xiàn)所述永磁體插入安裝后的軸向固定。
[0012]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)壁上開(kāi)有卡合槽，用于與安裝于所述轉(zhuǎn)子支架上的固定條卡合從而實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)子鐵芯的固定。
[0013]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由圓環(huán)型的鐵芯疊塊疊壓而成。
[0014]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上開(kāi)有通孔，所述永磁體護(hù)套和所述護(hù)套壓條上也開(kāi)有相應(yīng)的通孔，從而通過(guò)螺釘固定于所述轉(zhuǎn)子支架上實(shí)現(xiàn)所述永磁體的壓緊固定。
[0015]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的通孔是由所述鐵芯疊塊疊壓完成后沖孔形成。
[0016]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的通孔是由沿周向分布且之間留有通孔間隙的塊狀鐵芯疊片與所述鐵芯疊塊疊壓從而形成的。
[0017]另外一方面，本發(fā)明還公開(kāi)了一種制作永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0018](a)將圓筒體的轉(zhuǎn)子支架套裝在轉(zhuǎn)軸上，并在所述轉(zhuǎn)子支架的外表壁周向均勻分布地固定沿軸向的固定條；
[0019](b)在所述轉(zhuǎn)子支架的沿軸向的一個(gè)端面上固定端部擋板，將疊壓成轉(zhuǎn)子鐵芯的圓環(huán)型鐵芯疊塊逐塊套入所述轉(zhuǎn)子支架上，通過(guò)與所述固定條卡合實(shí)現(xiàn)固定，并且在所述轉(zhuǎn)子支架固定所述端部擋板的另一軸向端面上固定鐵芯端部壓板，從而所述端部擋板與所述鐵芯端部壓板在軸向上限制所述轉(zhuǎn)子鐵芯；
[0020](c)所述疊壓完成后的轉(zhuǎn)子鐵芯的外壁周向均勻間隔形成有沿所述轉(zhuǎn)子支架的軸向方向的槽，用于安裝永磁體，將護(hù)套壓條填充于所述轉(zhuǎn)子支架外壁上的槽之間的間隙，將永磁體護(hù)套固定于所述護(hù)套壓條上，所述永磁體護(hù)套與槽之間形成所述永磁體的安裝空間；
[0021](d)在所述永磁體護(hù)套與槽之間形成所述永磁體的安裝空間內(nèi)插入所述永磁體，進(jìn)一步固定壓緊所述永磁體護(hù)套從而鎖緊所述永磁體，在轉(zhuǎn)子支架上安裝有鐵芯端部壓板的一端固定磁極端部壓板，用于固定實(shí)現(xiàn)所述永磁體插入安裝后的軸向固定，由此形成所述轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
[0022]總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了鐵芯開(kāi)槽固定永磁體，能夠適應(yīng)于永磁體安裝的級(jí)數(shù)多，且之間周向間隔小的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2(a)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子支架的A端面示意圖；
[0025]圖2(b)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子支架的B端面示意圖；
[0026]圖3是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的楔形固定條的示意圖；
[0027]圖4是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的端部擋板的示意圖；
[0028]圖5(a)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵心3的整體截面示意圖；
[0029]圖5 (b)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵心3的局部細(xì)節(jié)放大圖；
[0030]圖5(c)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵心3的三維示意圖；
[0031]圖5(d)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵心3的鐵心通孔示意圖；
[0032]圖6 (a)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的永磁體護(hù)套的示意圖；
[0033]圖6(b)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的護(hù)套安裝在永磁體上的示意圖；
[0034]圖6(c)是按照本發(fā)明的永磁體機(jī)構(gòu)的相鄰的永磁體護(hù)套安裝的局部示意圖。
[0035]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0036]I一轉(zhuǎn)軸2—轉(zhuǎn)子支架3—轉(zhuǎn)子鐵芯4一磁極端部壓板5—鐵芯端部壓板；6—永磁體；7—永磁體護(hù)套；8—楔形固定條；9一端部擋板；10—護(hù)套壓條11-圓環(huán)型鐵芯疊塊
12-鐵芯疊片
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0038]本發(fā)明所涉及的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的示意圖如圖1所示，其中為了顯示楔形固定條8、端部擋板9和永磁體6，轉(zhuǎn)子鐵芯3、鐵芯端部壓板5和磁極端部壓板4只顯示了一部分，該結(jié)構(gòu)主要包括以下部分:轉(zhuǎn)子支架2套裝在轉(zhuǎn)軸I上，與轉(zhuǎn)子支架2連接成一個(gè)整體，用于傳遞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子支架2兩個(gè)端面均勻設(shè)有螺紋孔，端部擋板9可以通過(guò)螺釘固定于轉(zhuǎn)子支架2的一端；楔形固定條8沿圓周均勻固定于轉(zhuǎn)子支架2的表面，轉(zhuǎn)子鐵芯疊片內(nèi)壁開(kāi)有與楔形固定條8相適應(yīng)的槽口，使得疊片逐次插入到楔形固定條8中卡合，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵芯3的徑向固定，疊壓完成后，在轉(zhuǎn)子支架2另一端面通過(guò)螺釘均勻固定鐵芯端部壓板5，對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行軸向固定；轉(zhuǎn)子支架2圓周表面沿周向均勻設(shè)有螺紋孔，轉(zhuǎn)子鐵芯3在與轉(zhuǎn)子支架2螺紋孔相應(yīng)位置也設(shè)置有相適應(yīng)的通孔，同樣永磁體護(hù)套7和護(hù)套壓條10也在相應(yīng)地方設(shè)有通孔，通過(guò)螺釘可以將護(hù)套壓條10和永磁體護(hù)套7 —起固定在轉(zhuǎn)子支架上，安裝好后永磁體護(hù)套7和轉(zhuǎn)子鐵芯3之間形成安裝永磁體的空間，通過(guò)靠近鐵芯端部壓板5一端的通道入口，將分塊之后的永磁體逐次插入到永磁體護(hù)套7和轉(zhuǎn)子鐵芯3之間的安裝孔內(nèi)，在每一極永磁體插入完畢后，在靠近鐵芯端部壓板5的一端將磁極端部壓板4與轉(zhuǎn)子支架2通過(guò)螺釘