一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、主鍵、切向楔鍵和徑向楔鍵；在轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心上均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的主鍵槽；所述轉(zhuǎn)子鐵心熱套于轉(zhuǎn)軸上，所述主鍵裝入轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的主鍵槽內(nèi)，在主鍵兩側(cè)分別設(shè)置有一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心的切向撐緊的切向楔鍵；在所述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心上還設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的切向楔鍵鍵槽，在切向楔鍵鍵槽內(nèi)安裝一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心徑向撐緊的徑向楔鍵。本發(fā)明通過在圓周上切向和徑向的相互楔緊的轉(zhuǎn)子鐵心固定型式，保證了電機(jī)力矩的可靠傳遞，同時(shí)保證了電機(jī)在高速、交變轉(zhuǎn)矩和沖擊負(fù)荷等惡劣工況下安全可靠地運(yùn)行。
【專利說明】—種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種鍵，尤其涉及于超大功率、高轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心鍵。
【背景技術(shù)】
[0002]三相對(duì)稱交流繞組通過三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)內(nèi)部氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體處于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中將切割磁力線，并感應(yīng)電勢(shì)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)自成閉路，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力，電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0003]從這個(gè)過程可以看出，異步電動(dòng)機(jī)要拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，必須將槽內(nèi)導(dǎo)條的力矩傳遞到轉(zhuǎn)軸上，對(duì)于小電機(jī)往往不用鍵，而是將光滑的或滾花的軸壓入轉(zhuǎn)子鐵心中；對(duì)于中型電機(jī)，力矩的傳遞一般用單鍵即可；對(duì)于力矩強(qiáng)烈波動(dòng)的電機(jī)，常采用圓柱銷，該銷的一半裝在轉(zhuǎn)子支架銷孔中，另一半則裝在轉(zhuǎn)子鐵心銷孔中。
[0004]由于我們國家裝備制造業(yè)發(fā)展比較落后，高速、超大功率電機(jī)多依賴進(jìn)口，關(guān)鍵、核心技術(shù)均掌握在外國公司手中。在國產(chǎn)電機(jī)替代進(jìn)口電機(jī)的大背景下，我們根據(jù)高速、超大功率電機(jī)的特點(diǎn)，確定轉(zhuǎn)子鐵心鍵的選擇方法:首先應(yīng)防止轉(zhuǎn)子鐵心超速或熱套鐵心情況下，轉(zhuǎn)子鐵心徑向松動(dòng)，轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸必須有大的配合緊量，但配合緊量太大，會(huì)造成鐵心壓裝困難，因此需要在合理的配合緊量基礎(chǔ)上增加徑向撐緊鍵；其次，大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的重量比較大、往往有沖擊負(fù)荷，且負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，其轉(zhuǎn)子鐵心在切向方向的楔緊是非常必要的。因此，急需一種能夠滿足高速大功率電機(jī)用的轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，起通過在圓周上切向和徑向的相互楔緊的轉(zhuǎn)子鐵心固定型式，保證了電機(jī)力矩的可靠傳遞，同時(shí)保證了電機(jī)在高速、交變轉(zhuǎn)矩和沖擊負(fù)荷等惡劣工況下安全可靠地運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0007]這種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、主鍵、切向楔鍵和徑向楔鍵；在轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心上均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的主鍵槽；所述轉(zhuǎn)子鐵心熱套于轉(zhuǎn)軸上，所述主鍵裝入轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的主鍵槽內(nèi)，在主鍵兩側(cè)分別設(shè)置有一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心的切向撐緊的切向楔鍵；在所述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心上還設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的切向楔鍵鍵槽，在切向楔鍵鍵槽內(nèi)安裝一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心徑向撐緊的徑向楔鍵。
[0008]上述主鍵橫截面形狀為T形，主鍵的大頭端與轉(zhuǎn)子鐵心的鍵槽配合，主鍵的小頭端放入轉(zhuǎn)軸的鍵槽中。
[0009]進(jìn)一步，在主鍵裝好后，在轉(zhuǎn)軸鍵槽內(nèi)用兩對(duì)切向楔鍵打入主鍵小頭端兩側(cè)面。
[0010]上述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有主鍵導(dǎo)向銷孔，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置有導(dǎo)向槽，當(dāng)熱套轉(zhuǎn)子鐵心時(shí)，在主鍵導(dǎo)向銷孔內(nèi)裝入能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心的鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽位置一致的導(dǎo)向銷，所述導(dǎo)向銷裝入轉(zhuǎn)子鐵芯的導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0011]上述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置有一組主鍵槽和五組切向楔鍵鍵槽，主鍵槽和切向楔鍵鍵槽軸向均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的外側(cè)面和轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)壁面上。
[0012]進(jìn)一步，每對(duì)切向楔鍵或徑向楔鍵之間的配合面至少為80%，配合面之間打磨光滑。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵通過在圓周上切向和徑向的相互楔緊的轉(zhuǎn)子鐵心固定型式，保證了電機(jī)力矩的可靠傳遞，同時(shí)保證了電機(jī)在高速、交變轉(zhuǎn)矩和沖擊負(fù)荷等惡劣工況下安全可靠地運(yùn)行，減少由于轉(zhuǎn)子鐵心松動(dòng)造成的振動(dòng)、噪聲等常見問題。同時(shí)，本發(fā)明一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵具有易操作、成本低、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的主鍵3橫截面示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵的主鍵和切向撐緊鍵的裝配示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的徑向撐緊鍵示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的整體裝配示意圖。
[0019]其中:1為轉(zhuǎn)子鐵心；2為轉(zhuǎn)軸；3為主鍵；4為切向楔鍵；5為徑向楔鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0021]參見圖4，本發(fā)明的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵包括轉(zhuǎn)子鐵心1、轉(zhuǎn)軸2、主鍵3、切向楔鍵4和徑向楔鍵5 ;在轉(zhuǎn)軸2和轉(zhuǎn)子鐵心I上均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的主鍵槽；所述轉(zhuǎn)子鐵心I熱套于轉(zhuǎn)軸2上，所述主鍵3裝入轉(zhuǎn)子鐵心I和轉(zhuǎn)軸2的主鍵槽內(nèi)，在主鍵3兩側(cè)分別設(shè)置有一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心I的切向撐緊的切向楔鍵4 ;在所述轉(zhuǎn)軸2和轉(zhuǎn)子鐵心I上還設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的切向楔鍵鍵槽，在切向楔鍵鍵槽內(nèi)安裝一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)軸2和轉(zhuǎn)子鐵心I徑向撐緊的徑向楔鍵5。
[0022]所述轉(zhuǎn)軸2上還設(shè)置有主鍵導(dǎo)向銷孔，轉(zhuǎn)子鐵心I上設(shè)置有導(dǎo)向槽，當(dāng)熱套轉(zhuǎn)子鐵心I時(shí)，在主鍵導(dǎo)向銷孔內(nèi)裝入能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心I的鍵槽與轉(zhuǎn)軸2的鍵槽位置一致的導(dǎo)向銷，所述導(dǎo)向銷裝入轉(zhuǎn)子鐵芯I的導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0023]如圖1所示:本發(fā)明的主鍵3橫截面形狀為T形，主鍵3的大頭端與轉(zhuǎn)子鐵心I的鍵槽配合，主鍵3的小頭端放入轉(zhuǎn)軸2的鍵槽中。在主鍵3裝好后，在轉(zhuǎn)軸2鍵槽內(nèi)用兩對(duì)切向楔鍵4打入主鍵3小頭端兩側(cè)面，將轉(zhuǎn)子鐵心I的徑向撐緊，如圖2所示。
[0024]本發(fā)明的每對(duì)徑向楔鍵5如圖3所示，本發(fā)明的每對(duì)切向楔鍵4與每對(duì)徑向楔鍵5相類似。切向楔鍵4和徑向楔鍵5要加工出斜度，反復(fù)配打，對(duì)鍵不斷研磨，配合面至少為80%。本發(fā)明設(shè)置的切向楔鍵4和徑向楔鍵5的加入，使得能夠?qū)⒘乜煽康貍鬟f到轉(zhuǎn)軸2上，從而拖動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)行，同時(shí)，防止了轉(zhuǎn)子鐵心I徑向熱膨脹而引起的鐵心松動(dòng)。
[0025]如圖1，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)軸2和轉(zhuǎn)子鐵心I上共設(shè)置有一組主鍵槽和四組切向楔鍵鍵槽，主鍵槽和切向楔鍵鍵槽軸向均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸2的外側(cè)面和轉(zhuǎn)子鐵芯I的內(nèi)壁面上。轉(zhuǎn)軸2的形狀如圖所示，其想外均勻伸出六個(gè)凸起，在五個(gè)凸起的上端開設(shè)主鍵槽或者切向楔鍵鍵槽，而再與開設(shè)主鍵槽的凸起相對(duì)稱的一個(gè)凸起上不開設(shè)鍵槽。轉(zhuǎn)子鐵心I在與轉(zhuǎn)軸2的五個(gè)凸起相對(duì)的內(nèi)壁上開設(shè)主鍵槽或切向楔鍵鍵槽，從而使兩者通過鍵槽和鍵在各個(gè)方向上緊密配合。
[0026]本發(fā)明的裝配過程如下:
[0027]本發(fā)明的主鍵3形狀為T形，根據(jù)主鍵3的尺寸在轉(zhuǎn)子鐵心I和轉(zhuǎn)軸2上加工I個(gè)主鍵鍵槽和4個(gè)徑向楔鍵鍵槽，并在轉(zhuǎn)軸2上加工導(dǎo)向銷孔，熱套轉(zhuǎn)子鐵心I時(shí)裝入導(dǎo)向銷，待轉(zhuǎn)子鐵心I熱套到位后，插入主鍵3，趁熱將切向楔鍵4打入主鍵3小頭端兩側(cè)面兩邊，四對(duì)徑向楔鍵5大小頭交錯(cuò)對(duì)打，將轉(zhuǎn)子鐵心I漲緊，然后將轉(zhuǎn)子拖動(dòng)到1800轉(zhuǎn)超速10分鐘后重新打緊所有漲緊鍵，截去漲緊鍵的多余部分，使鐵心漲緊鍵與轉(zhuǎn)軸2的筋平齊。
[0028]綜上所述，本發(fā)明一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵安裝方便、易操作，安裝之后，保證了電機(jī)力矩的可靠傳遞，同時(shí)保證了電機(jī)在高速、交變轉(zhuǎn)矩和沖擊負(fù)荷等惡劣工況下安全可靠地運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子鐵心(I)、轉(zhuǎn)軸(2)、主鍵(3 )、切向楔鍵(4)和徑向楔鍵(5 );在轉(zhuǎn)軸(2 )和轉(zhuǎn)子鐵心(I)上均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的主鍵槽；所述轉(zhuǎn)子鐵心(I)熱套于轉(zhuǎn)軸(2 )上，所述主鍵(3 )裝入轉(zhuǎn)子鐵心(I)和轉(zhuǎn)軸(2 )的主鍵槽內(nèi)，在主鍵(3)兩側(cè)分別設(shè)置有一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心(I)的切向撐緊的切向楔鍵(4);在所述轉(zhuǎn)軸(2)和轉(zhuǎn)子鐵心(I)上還設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的切向楔鍵鍵槽，在切向楔鍵鍵槽內(nèi)安裝一對(duì)能夠保證轉(zhuǎn)軸(2)和轉(zhuǎn)子鐵心(I)徑向撐緊的徑向楔鍵(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，所述主鍵(3)橫截面形狀為T形，主鍵(3)的大頭端與轉(zhuǎn)子鐵心(I)的鍵槽配合，主鍵(3)的小頭端放入轉(zhuǎn)軸(2)的鍵槽中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，在主鍵(3)裝好后，在轉(zhuǎn)軸(2 )鍵槽內(nèi)用兩對(duì)切向楔鍵(4)打入主鍵(3 )小頭端兩側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(2)上還設(shè)置有主鍵導(dǎo)向銷孔，轉(zhuǎn)子鐵心(I)上設(shè)置有導(dǎo)向槽，當(dāng)熱套轉(zhuǎn)子鐵心(I)時(shí)，在主鍵導(dǎo)向銷孔內(nèi)裝入能夠保證轉(zhuǎn)子鐵心(I)的鍵槽與轉(zhuǎn)軸(2)的鍵槽位置一致的導(dǎo)向銷，所述導(dǎo)向銷裝入轉(zhuǎn)子鐵芯(I)的導(dǎo)向槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(2)和轉(zhuǎn)子鐵心(I)上設(shè)置有一組主鍵槽和四組切向楔鍵鍵槽，主鍵槽和切向楔鍵鍵槽軸向均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(2)的外側(cè)面和轉(zhuǎn)子鐵芯(I)的內(nèi)壁面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的高速大功率電機(jī)用轉(zhuǎn)子鐵心組合鍵，其特征在于，每對(duì)切向楔鍵(4)或徑向楔鍵(5)配合面至少為80%。
【文檔編號(hào)】H02K1/28GK103475127SQ201310440008
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】劉衛(wèi)兵, 劉云濤, 位雅, 孫衛(wèi), 張幫寧 申請(qǐng)人:西安泰富西瑪電機(jī)有限公司