一种永磁转子结构的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种永磁转子结构。


背景技术：

2.转子是电动机的旋转部分，电动机的工作转矩就是由转子轴输出的。为了提高临界转速，必然压缩铁芯长度、压缩转轴轴承距，保证转轴轴向没有多余零件，针对上述问题需要对转子结构进行一定的调整。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种便于加工和装配，平衡效果好，零部件减少的永磁转子结构。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁转子结构，包括：
5.转轴；
6.多个转子冲片，依次套叠在转轴的外周；
7.前端压圈，套设在转轴外周；
8.后端压圈，套设在转轴外周，与所述前端压圈配合夹持多个转子冲片；
9.所述前端压圈和/或后端压圈上设有轴向平衡孔和径向平衡孔；
10.预固定单元，包括轴向穿过前端压圈、多个转子冲片和后端压圈的连接件，及与连接件配合的紧固件，该预固定单元用于将前端压圈、后端压圈和所有转子冲片固定装配。
11.本实用新型的永磁转子结构取消了常规的平衡环，将平衡位置设置到前端压圈和/或后端压圈上，转轴上没有多余零件，避免高速旋转情况下零件脱落，提高了转子结构的使用安全性能，并且控制了转子结构的整体重量；利用预固定单元对前端压圈、后端压圈和转子冲片实现固定装配，转子冲片叠压紧实，可以防止车加工过程转子冲片倒片，避免加工过程的铁屑粘到磁钢，且设计强度高，有效降低转子冲片的铁芯涡流损耗；在预固定单元对其预紧的前提下进行转子冲片的外圆加工，保证高速下整个转子结构损耗低，转子模态频率高。
12.进一步的，所述后端压圈包括后端上压圈和位于后端上压圈径向内侧的后端下压圈，所述连接件轴向穿过后端上压圈，所述紧固件的部分投影落在后端下压圈所在区域。预固定单元在装配过程中先对后端下压圈进行固定，接着完成转子冲片的外圆加工，最后再进行后端上压圈的固定，便于转子冲片的加工。
13.进一步的，所述转子冲片上设有磁钢槽，所述后端上压圈遮挡所述磁钢槽的至少部分。后端上压圈遮挡磁钢槽，可以避免磁钢槽内的磁钢脱落。
14.进一步的，所述转轴的外壁形成卡槽，该卡槽内设有挡圈，该挡圈与所述后端压圈相抵，将其向前端压圈所在方向挤压。卡槽和挡圈的配合结构简单，对前端压圈的抵接稳固有效。
15.进一步的，所述转轴外壁形成台阶状扩径部，所述前端压圈的端面与该台阶状扩
径部相抵形成轴向限位。台阶状扩径部对前端压圈形成轴向限位，限位结构稳固，且可以与挡圈配合形成对前端压圈、转子冲片和后端压圈的稳固夹持。
16.进一步的，所述连接件的两端分别自前端压圈和后端压圈伸出，并且两端分别与至少一紧固件相连。连接件的两端分别设置紧固件，使得连接件两端可以分别进行拆装，拆装更加方便。
17.进一步的，所述连接件的数量为多个，其沿周向均匀间隔布设。连接件的数量为多个，即预固定单元的数量为多个，其均匀间隔布设，可以保证对前端压圈、转子冲片、后端压圈的稳固安装。
18.进一步的，所述前端压圈和/或后端压圈上形成有镂空部。镂空部可以减轻转子结构的整体重量，提高转子的转速。
19.进一步的，所述转子冲片上形成有通风孔，该通风孔与所述镂空部正对设置；所述通风孔的内边缘呈与所述转轴同心同轴的圆弧形。如此设置，在保证转子冲片的强度的前提下，尽量增大通风孔的面积，保证通风效果，能快速降低转子的温度，避免高速转动下转子结构升温过快。
20.进一步的，所述径向平衡孔和轴向平衡孔交错布设。转子高速动平衡时采用径向平衡孔，整机高速动平衡时采用轴向平衡孔，设计合理，省去了平衡环结构，平衡时不需要拆解电机，整机平衡时间短，对轴承损伤小。
21.本实用新型的有益效果是：取消了常规的平衡环，转轴上没有多余零件，避免高速旋转情况下零件脱落，提高了转子结构的使用安全性能，并且控制了转子结构的整体重量；利用预固定单元对前端压圈、后端压圈和转子冲片实现固定装配，转子冲片叠压紧实，设计强度高，有效降低转子冲片的铁芯涡流损耗；在预固定单元对其预紧的前提下进行转子冲片的外圆加工，保证高速下整个转子结构损耗低，转子模态频率高；保证高速转动情况下电机结构强度，不因高温高速产生变形；设计时充分考虑提高转子模态频率，避免结构共振。
附图说明
22.图1为本实用新型的立体结构示意图一。
23.图2为本实用新型的立体结构示意图二。
24.图3为本实用新型的主视图。
25.图4为本实用新型后端压圈所在的侧视图。
26.图5为本实用新型前端压圈所在的侧视图。
27.图6为本实用新型的局部剖视图。
28.图7为本实用新型中前端压圈的示意图。
29.图8为本实用新型中前端压圈的剖视图。
30.图9为本实用新型中后端压圈的示意图。
31.图10为本实用新型中后端压圈的剖视图。
32.图11为本实用新型中转子冲片的示意图。
33.其中，1-转轴，11-卡槽，12-挡圈，13-台阶状扩径部，2-转子冲片，21-磁钢槽，22-通风孔，3-前端压圈，31-镂空部，4-后端压圈，41-后端上压圈，42-后端下压圈，51-轴向平衡孔，52-径向平衡孔，521-平衡螺丝，6-预固定单元，61-连接件，62-紧固件。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
35.如图1-图6所示，一种永磁转子结构，包括转轴1，依次套叠在转轴1外周的多个转子冲片2，套设在转轴1外周的前端压圈3，套设在转轴1外周的后端压圈4，及预固定单元6，后端压圈4和前端压圈3配合夹持多个转子冲片2，预固定单元6包括轴向穿过前端压圈3、多个转子冲片2和后端压圈4的连接件61，及紧固件62，连接件61和紧固件62配合用于将前端压圈3、后端压圈4和所有转子冲片2固定装配。
36.紧固件62的数量可以是一个或两个及以上，在本实施例中，连接件61的两端分别从前端压圈3和后端压圈4伸出，紧固件62分别在连接件61的两端与连接件61装配连接，两端的紧固件62数量为至少一个。更具体的，连接件61的端部带有外螺纹，紧固件62可以是与连接件61螺纹连接的螺栓结构。在本实施例中，预固定单元6的数量为多个，即连接件61的数量为多个，其沿着周向均匀间隔布设，具体为四个。
37.如图7、图8所示，前端压圈3上设置有轴向平衡孔51和径向平衡孔52，径向平衡孔52内可拆卸连接有平衡螺丝521，轴向平衡孔51内也可拆卸连接有平衡螺丝，且径向平衡孔52和轴向平衡孔51交错布设，径向平衡孔52的内端部与轴向平衡孔51的中心位于同一圆周上，保证良好的平衡效果。
38.如图9、图10所示，后端压圈4上设置有轴向平衡孔51和径向平衡孔52，同样的，径向平衡孔52内可拆卸连接有平衡螺丝521，轴向平衡孔51内也可拆卸连接有平衡螺丝，且径向平衡孔52和轴向平衡孔51交错布设，径向平衡孔52的内端部与轴向平衡孔51的中心位于同一圆周上。当然，也可以是只在前端压圈3设置轴向平衡孔51和径向平衡孔52，或者，只在后端压圈4设置轴向平衡孔51和径向平衡孔52，具体不作限制。
39.为了减轻永磁转子结构的整体重量，前端压圈3形成有镂空部31，后端压圈4也形成有镂空部31，或者只在前端压圈3形成镂空部31，或者只在后端压圈4形成镂空部，具体不作限制。
40.如图11所示，转子冲片2上形成有通风孔22，该通风孔22与上述的镂空部31正对设置。通风孔22的内边缘呈圆弧形，该圆弧形与转轴1同心同轴，换句话说，通风孔22的内边缘与转轴1外圈平行。在保证转子冲片2的强度的前提下，尽量增大通风孔22的面积，保证通风效果，能快速降低转子的温度，避免高速转动下转子结构升温过快。
41.如图4所示，后端压圈4包括后端上压圈41和位于后端上压圈41径向内侧的后端下压圈42，换句话说，后端压圈4被分割为内外两部分。预固定单元6的连接件61轴向穿过后端上压圈41，但是连接件61所穿过的位置会靠近后端下压圈42，从而虽然连接件61没有穿过后端下压圈42，但是紧固件62的部分投影落在后端下压圈42所在区域，也就是说，紧固件62与连接件61相连后，会对后端下压圈42形成抵接作用，使得后端下压圈42、后端上压圈41均被预固定单元6固定。
42.关于后端下压圈42和后端上压圈41的径向宽度，如图11所示，转子冲片2上设有磁
钢槽21，后端上压圈41遮挡磁钢槽21的至少部分，使得后端上压圈41能阻止磁钢从磁钢槽21内脱出，便于转子结构的装配。此时，后端下压圈42也能遮挡磁钢槽21的部分，从而便于中间的装配过程。
43.关于前端压圈3、多个转子冲片2、后端压圈4与转轴1的装配，如图6所示，转轴1的外壁形成环形卡槽11，该卡槽11内设置有挡圈12，该挡圈12可以是c字形的钢圈，其与后端压圈4的后端下压圈42相抵，将后端压圈4、多个转子冲片2向前端压圈3所在方向挤压。
44.与此同时，在转轴1的外壁形成台阶状扩径部13，前端压圈3的端面与该台阶状扩径部13相抵，从而形成轴向限位。因此，台阶状扩径部13、前端压圈3、多个转子冲片2、后端压圈4和挡圈12依次形成轴向限位，完成永磁转子结构的固定装配。
45.本实用新型的装配过程是，将前端压圈3热套在转轴1上，再依次热套多个转子冲片2，接着热套后端下压圈42，用连接件61和紧固件62将前端压圈3、转子冲片2和后端下压圈42紧固连接，再焊接挡圈12；加工转子冲片2外径，再在磁钢槽21内装入磁钢；松开紧固件62，再装入后端上压圈41，再次用紧固件62将前端压圈3、转子冲片2、后端下压圈42和后端上压圈41紧固连接；最后可以将预固定单元6的紧固件62和连接件61紧固胶紧固并焊接固定。
46.上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种永磁转子结构，其特征在于，包括：转轴(1)；多个转子冲片(2)，依次套叠在转轴(1)的外周；前端压圈(3)，套设在转轴(1)外周；后端压圈(4)，套设在转轴(1)外周，与所述前端压圈(3)配合夹持多个转子冲片(2)；所述前端压圈(3)和/或后端压圈(4)上设有轴向平衡孔(51)和径向平衡孔(52)；预固定单元(6)，包括轴向穿过前端压圈(3)、多个转子冲片(2)和后端压圈(4)的连接件(61)，及与连接件(61)配合的紧固件(62)，该预固定单元(6)用于将前端压圈(3)、后端压圈(4)和所有转子冲片(2)固定装配。2.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述后端压圈(4)包括后端上压圈(41)和位于后端上压圈(41)径向内侧的后端下压圈(42)，所述连接件(61)轴向穿过后端上压圈(41)，所述紧固件(62)的部分投影落在后端下压圈(42)所在区域。3.根据权利要求2所述的永磁转子结构，其特征在于：所述转子冲片(2)上设有磁钢槽(21)，所述后端上压圈(41)遮挡所述磁钢槽(21)的至少部分。4.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述转轴(1)的外壁形成卡槽(11)，该卡槽(11)内设有挡圈(12)，该挡圈(12)与所述后端压圈(4)相抵，将其向前端压圈(3)所在方向挤压。5.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述转轴(1)外壁形成台阶状扩径部(13)，所述前端压圈(3)的端面与该台阶状扩径部(13)相抵形成轴向限位。6.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述连接件(61)的两端分别自前端压圈(3)和后端压圈(4)伸出，并且两端分别与至少一紧固件(62)相连。7.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述连接件(61)的数量为多个，其沿周向均匀间隔布设。8.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述前端压圈(3)和/或后端压圈(4)上形成有镂空部(31)。9.根据权利要求8所述的永磁转子结构，其特征在于：所述转子冲片(2)上形成有通风孔(22)，该通风孔(22)与所述镂空部(31)正对设置；所述通风孔(22)的内边缘呈与所述转轴(1)同心同轴的圆弧形。10.根据权利要求1所述的永磁转子结构，其特征在于：所述径向平衡孔(52)和轴向平衡孔(51)交错布设。

技术总结
本实用新型公开了一种永磁转子结构，包括：转轴；多个转子冲片，依次套叠在转轴的外周；前端压圈，套设在转轴外周；后端压圈，套设在转轴外周，与前端压圈配合夹持多个转子冲片；前端压圈和/或后端压圈上设有轴向平衡孔和径向平衡孔；预固定单元，包括轴向穿过前端压圈、多个转子冲片和后端压圈的连接件，及紧固件，该预固定单元用于将前端压圈、后端压圈和所有转子冲片固定装配。本实用新型取消了常规的平衡环，转轴上没有多余零件，避免高速旋转情况下零件脱落，提高了转子结构的使用安全性能，控制了转子结构的整体重量；利用预固定单元对前端压圈、后端压圈和转子冲片实现固定装配，转子冲片叠压紧实，设计强度高，有效降低铁芯涡流损耗。铁芯涡流损耗。铁芯涡流损耗。


技术研发人员：张新春 来海丰 尹书超 陈凯 王赫 李庆山 李迎松 许棒 刘欢 谢超群 蒙磊 何伟豪
受保护的技术使用者：卧龙电气南阳防爆集团工业驱动有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/7/17