管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括在徑向上隔開的內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管的內(nèi)周面形成沿所述轉(zhuǎn)子軸向延伸的通風(fēng)孔，所述內(nèi)管與所述外管之間形成環(huán)形容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置沿所述轉(zhuǎn)子圓周方向布置的若干永磁極。本發(fā)明的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子采用管軸一體化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料，方便加工，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，冷卻方便，有利于電機(jī)性能的發(fā)揮，節(jié)省材料和生產(chǎn)成本。
【專利說明】
管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，特別涉及一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，永磁電機(jī)通常在轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)子鐵芯以及固定至轉(zhuǎn)子鐵芯的永磁體，電機(jī)定子在通電后產(chǎn)生磁場從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生較強(qiáng)的離心力。為了防止永磁體受離心力而掉落，保證電機(jī)的良好運(yùn)行狀態(tài)，永磁體的固定必須牢固、可靠。市場上永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子上的永磁體大多利用鉚釘固定，然而利用鉚釘固定的缺點(diǎn)是，由于永磁體為釹鐵硼構(gòu)成，質(zhì)地脆且易碎，加工孔工藝較為復(fù)雜，加工難度大，成本高，而且還會影響永磁體的性能發(fā)揮，降低電機(jī)的運(yùn)行性能。由于使用轉(zhuǎn)子鐵芯，因此轉(zhuǎn)子尺寸一般也很大。
[0003]此外，電機(jī)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)的情況下會產(chǎn)生大量熱，使得轉(zhuǎn)子溫升過高，而永磁體在溫度過高的情況下會發(fā)生不可逆退磁，給電機(jī)造成嚴(yán)重危害，因此，電機(jī)的散熱也成為電機(jī)設(shè)計(jì)的核心問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出一種確保永磁體牢固、可靠，且可有效散熱的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0005]本發(fā)明提供一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括在徑向上隔開的內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管的內(nèi)周面形成沿所述轉(zhuǎn)子軸向延伸的通風(fēng)孔，所述內(nèi)管與所述外管之間形成環(huán)形容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置沿所述轉(zhuǎn)子圓周方向布置的若干永磁極。
[0006]在一實(shí)施例中，每一永磁極由一永磁體形成，所述永磁體固定安裝在所述內(nèi)管和外管之間。
[0007]在一實(shí)施例中，所述永磁體的內(nèi)表面和外表面分別貼合至所述內(nèi)管的外周面和所述外管的內(nèi)周面。
[0008]在一實(shí)施例中，所述永磁體的內(nèi)表面和外表面利用高溫膠分別粘合至所述內(nèi)管外周面和所述外管內(nèi)周面。
[0009]在一實(shí)施例中，所述外管的內(nèi)周面與所述內(nèi)管的外周面之間設(shè)置若干隔磁橋以將所述若干永磁體在所述轉(zhuǎn)子圓周方向上隔開。
[0010]在一實(shí)施例中，所述隔磁橋通過高溫膠粘合的方式固定在所述內(nèi)管外周面與所述外管內(nèi)周面之間。
[0011]在一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有用以支撐所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸承，所述容置空間兩端設(shè)置兩個(gè)支撐件，所述支撐件支撐在所述外管內(nèi)周面和內(nèi)管外周面，所述軸承安裝在所述外管的外周面上且與所述支撐件在徑向上對應(yīng)。
[0012]在一實(shí)施例中，每一支撐件設(shè)有一朝向所述永磁體一端延伸的延伸部，所述延伸部抵觸所述永磁體。
[0013]在一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有用以支撐所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸承，所述內(nèi)管的長度大于所述外管的長度，所述軸承安裝在所述內(nèi)管兩端的外周面上。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述內(nèi)管和外管都是由不導(dǎo)磁的金屬或合金材料制成。
[0015]綜上所述，本發(fā)明提供一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括在徑向上隔開的內(nèi)管和外管，在內(nèi)管和外管之間設(shè)置永磁體，其中永磁體的內(nèi)表面和外表面是利用高溫膠分別粘合至內(nèi)管外周面和外管內(nèi)周面的，轉(zhuǎn)子兩端利用軸承支撐定位，增強(qiáng)了永磁體的牢固、可靠性，使電機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全。另外，內(nèi)管的內(nèi)周面形成沿轉(zhuǎn)子軸向延伸的通風(fēng)孔，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通風(fēng)孔可有效散熱，降低轉(zhuǎn)子溫度，保護(hù)永磁體的磁穩(wěn)定性。本發(fā)明的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子采用管軸一體化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料，方便加工，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，冷卻方便，有利于電機(jī)性能的發(fā)揮。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1中轉(zhuǎn)子的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在詳細(xì)描述實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項(xiàng)、其等同物及其它附加事項(xiàng)。特別是，當(dāng)描述“一個(gè)某元件”時(shí)，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個(gè)，也可以包括多個(gè)。
[0020]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子10，包括在徑向上隔開的內(nèi)管12和外管14，內(nèi)管12的外周面與外管14的內(nèi)周面之間形成環(huán)形的容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置沿轉(zhuǎn)子10圓周方向布置的若干永磁極16，轉(zhuǎn)子10的兩端設(shè)有用以支撐轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)的軸承18。
[0021 ] 每一所述若干永磁極16由一永磁體16形成，永磁體16固定安裝在內(nèi)管12和外管14形成的環(huán)形容置空間內(nèi)。具體而言，永磁體16的內(nèi)表面和外表面分別貼合至內(nèi)管12的外周面和外管14的內(nèi)周面，這樣的做法可避免轉(zhuǎn)子10在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體16在較大的離心力作用下在轉(zhuǎn)子10的徑向方向上發(fā)生偏移。同時(shí)，將永磁體16的內(nèi)表面固定至內(nèi)管12的外周面，永磁體16的外表面固定至外管14的內(nèi)周面，雙重固定作用以避免轉(zhuǎn)子10在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體16與內(nèi)管12和外管14在轉(zhuǎn)子10的周向方向上發(fā)生相對位移。本實(shí)施例中，永磁體16的內(nèi)表面和外表面是利用高溫膠分別粘合至內(nèi)管12外周面和外管14內(nèi)周面的，從而將永磁體16固定在所述環(huán)形容置空間內(nèi)。在本實(shí)施例中，內(nèi)管12和外管14都是由不導(dǎo)磁的金屬或合金材料制成。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以采用其它合適的材料。由于永磁體16直接貼合至金屬材料的內(nèi)外管，因此永磁體的熱量可迅速傳至內(nèi)外管向外消散。
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，在其他實(shí)施例中，永磁體16也可以通過其他方式固定至內(nèi)管12的外周面和外管14的內(nèi)周面，本發(fā)明不對此進(jìn)行限定。
[0023]請參考圖2，外管14的內(nèi)周面與內(nèi)管12的外周面之間設(shè)置若干隔磁橋20以將所述若干永磁體16在轉(zhuǎn)子10圓周方向上隔開。在所示的實(shí)施例中，隔磁橋20設(shè)置為4個(gè)，在其他實(shí)施例中隔磁橋20也可以設(shè)置為符合電機(jī)工作需求的其他數(shù)目，4個(gè)隔磁橋20將永磁體16在轉(zhuǎn)子10圓周方向上隔成4個(gè)永磁體16。4個(gè)永磁體16都如上述永磁體16的固定方式一般，4個(gè)永磁體16的內(nèi)表面和外表面分別貼合至內(nèi)管12的外周面和外管14的內(nèi)周面，永磁體16的內(nèi)表面和外表面利用高溫膠分別粘合至內(nèi)管12外周面和外管14內(nèi)周面。此外，本實(shí)施例中，隔磁橋20也是通過高溫膠粘合的方式固定在內(nèi)管12外周面與外管14內(nèi)周面之間的，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，隔磁橋20也可以通過其他方式固定在內(nèi)管12外周面與外管14內(nèi)周面之間，本發(fā)明不對此限定。
[0024]在上述實(shí)施例中，每個(gè)永磁極由單獨(dú)的永磁體形成，更具體而言，每個(gè)永磁極可以是一個(gè)或者是若干個(gè)單獨(dú)的永磁體形成。在其它實(shí)施例中，這些永磁極也可以由一個(gè)環(huán)形的永磁體形成，該環(huán)形的永磁體沿圓周方向被磁化成交替排列的N和S極。
[0025]轉(zhuǎn)子10在工作過程中會產(chǎn)生大量熱，造成轉(zhuǎn)子10溫升過高，高溫會使得永磁體16發(fā)生不可逆退磁，給電機(jī)造成嚴(yán)重危害，減短轉(zhuǎn)子使用壽命。為了避免這些問題，本發(fā)明的內(nèi)管12的內(nèi)周面形成沿轉(zhuǎn)子10軸向延伸的通風(fēng)孔22，可有效為電機(jī)散熱，降低轉(zhuǎn)子溫度。在所示的實(shí)施例中，通風(fēng)孔22的孔徑，滿足轉(zhuǎn)子強(qiáng)度振動和通風(fēng)散熱要求。
[0026]在如圖1所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子10兩端設(shè)有用以支撐轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)的軸承18，所述環(huán)形的容置空間兩端分別設(shè)置一支撐件24，支撐件24支撐在外管14的內(nèi)周面和內(nèi)管12的外周面之間，軸承18安裝在外管14的外周面上，而且安裝軸承18的位置與支撐件24的支撐位置在徑向上對應(yīng)，以使得支撐件24可支撐軸承18。
[0027]本實(shí)施例中，單從圖1所示的轉(zhuǎn)子10的縱向剖面圖來看，支撐件24呈T型結(jié)構(gòu)，具體來說，每一支撐件24設(shè)有一朝向永磁體16對應(yīng)一端延伸的延伸部26，延伸部26與永磁體16對應(yīng)一端抵觸，從而可具有在軸向上輔助定位永磁體16的作用。內(nèi)管12的通風(fēng)孔22與轉(zhuǎn)子10外部的空氣連通。
[0028]如圖3，在圖3所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子10兩端設(shè)有用以支撐轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)的軸承18，內(nèi)管12的長度大于外管14的長度，因此內(nèi)管12的一部分在軸向上超出外管14，軸承18安裝在內(nèi)管12兩端(即超出外管14的那一部分的外端部)的外周面上，內(nèi)管12的通風(fēng)孔22連通至轉(zhuǎn)子10外部。
[0029]上述通風(fēng)孔22的設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，容易加工，易于實(shí)施，降低成本，不僅為電機(jī)散熱發(fā)揮巨大作用，而且節(jié)省材料，減輕了轉(zhuǎn)子10的質(zhì)量，降低電機(jī)損耗，繼而提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
[0030]在上述實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子無需設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯，好處是減少了鐵芯材料，消除了磁阻尼及鐵損，降低了驅(qū)動功率，減少了鐵損發(fā)熱源，同時(shí)，簡化裝配，降低成本。
[0031]轉(zhuǎn)子與驅(qū)動或被驅(qū)動設(shè)備的連接，可通過鍵齒，端齒，聯(lián)軸器等連接，滿足產(chǎn)品使用要求。
[0032]綜上所述，本發(fā)明提供一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括在徑向上隔開的內(nèi)管和外管，在內(nèi)管和外管之間設(shè)置永磁體，其中永磁體的內(nèi)表面和外表面是利用高溫膠分別粘合至內(nèi)管外周面和外管內(nèi)周面的，轉(zhuǎn)子兩端利用軸承支撐定位，增強(qiáng)了永磁體的牢固、可靠性，使電機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全。另外，內(nèi)管的內(nèi)周面形成沿轉(zhuǎn)子軸向延伸的通風(fēng)孔，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通風(fēng)孔可有效散熱，降低轉(zhuǎn)子溫度，保護(hù)永磁體的磁穩(wěn)定性。本發(fā)明的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子采用管軸一體化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料，方便加工，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，冷卻方便，有利于電機(jī)性能的發(fā)揮。
[0033]本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實(shí)施成其它形式。所公開的具體實(shí)施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)之前的這些描述進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括在徑向上隔開的內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管的內(nèi)周面形成沿所述轉(zhuǎn)子軸向延伸的通風(fēng)孔，所述內(nèi)管與所述外管之間形成環(huán)形容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置沿所述轉(zhuǎn)子圓周方向布置的若干永磁極。2.如權(quán)利要求1所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，每一永磁極由一永磁體形成，所述永磁體固定安裝在所述內(nèi)管和外管之間。3.如權(quán)利要求2所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體的內(nèi)表面和外表面分別貼合至所述內(nèi)管的外周面和所述外管的內(nèi)周面。4.如權(quán)利要求3所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體的內(nèi)表面和外表面利用高溫膠分別粘合至所述內(nèi)管外周面和所述外管內(nèi)周面。5.如權(quán)利要求3所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外管的內(nèi)周面與所述內(nèi)管的外周面之間設(shè)置若干隔磁橋以將所述若干永磁體在所述轉(zhuǎn)子圓周方向上隔開。6.如權(quán)利要求5所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁橋通過高溫膠粘合的方式固定在所述內(nèi)管外周面與所述外管內(nèi)周面之間。7.如權(quán)利要求5所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有用以支撐所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸承，所述容置空間兩端設(shè)置兩個(gè)支撐件，所述支撐件支撐在所述外管內(nèi)周面和內(nèi)管外周面，所述軸承安裝在所述外管的外周面上且與所述支撐件在徑向上對應(yīng)。8.如權(quán)利要求7所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，每一支撐件設(shè)有一朝向所述永磁體一端延伸的延伸部，所述延伸部抵觸所述永磁體。9.如權(quán)利要求5所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有用以支撐所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸承，所述內(nèi)管的長度大于所述外管的長度，所述軸承安裝在所述內(nèi)管兩端的外周面上。10.如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的管軸式一體化永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述內(nèi)管和外管都是由不導(dǎo)磁的金屬或合金材料制成。
【文檔編號】H02K1/27GK106059151SQ201610662307
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610662307.7, CN 106059151 A, CN 106059151A, CN 201610662307, CN-A-106059151, CN106059151 A, CN106059151A, CN201610662307, CN201610662307.7
【發(fā)明人】王志強(qiáng), 李立華
【申請人】深圳智慧能源技術(shù)有限公司