一种轴向磁通电机定子的制作方法

1.本技术涉及轴向磁通电机的技术领域，尤其是涉及一种轴向磁通电机定子。


背景技术：

2.轴向磁通电机的基本结构由定子和转子两部分组成，其中定子包括一组各自垂直于电机轴线的线圈，转子承载一组永磁体，并且固定在轴承上，定子线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场相互作用驱动所述转子围绕电机轴线旋转。
3.现有技术中，轴向磁通电机定子的装配通常采用一体结构的定子轭盘作为外环，绕有线圈的定子齿与定子轭盘过盈配合，装配时，需加热定子轭盘外环，使其受热膨胀，冷缩内环，使内环冷缩，再将定子嵌入定子轭盘，这种装配方式安装困难，工艺繁琐复杂，对零件的加工精度要求很高，因此工艺成本很高，并且还存在预热的空心盘烫伤绕组的铜线漆皮的风险；还有一种装配方式采用胶粘方式，将定子粘接于空心盘，其缺点在于强度不足。


技术实现要素：

4.为了解决上述轴向磁通电机定子装配工艺复杂、装配连接强度低的技术问题，本技术提供一种轴向磁通电机定子。
5.本技术提供的一种轴向磁通电机定子，采用如下的技术方案：
6.一种轴向磁通电机定子，包括定子铁芯，所述定子铁芯包括开有轴孔的定子轭盘、若干个定子齿以及锁齿卡环。所述定子轭盘绕轴孔周向间隔设置有与所述定子齿数量对应的径向卡槽，所述径向卡槽为于所述定子轭盘外沿开口的开口槽，所述定子齿包括依次连接的限脱部、绕组部以及卡接部，所述卡接部安装于所述径向卡槽中，所述绕组部缠绕有定子绕组，所述锁齿卡环安装于所述定子轭盘外沿。
7.通过采用上述技术方案，简化了轴向磁通电机定子装配工艺，无需加热设备和制冷设备对各部件进行装配预处理，仅以各部件的结构实现机械连接，装配过程简单，同时兼顾了各部件间的连接强度。具体来说，首先将定子齿的卡接部一一安装到径向卡槽中，卡接部与径向卡槽内壁相抵，实现定子齿的半固定，然后将锁齿卡环安装于定子轭盘外沿，封住径向卡槽，防止定子齿从径向卡槽中滑出。
8.本实用新型进一步设置为：所述锁齿卡环包括至少两片的环片，所述环片首尾两端均设置有固定耳，相邻所述环片通过螺栓贯穿所述固定耳首尾相连成环。
9.通过采用上述技术方案，进一步方便了装配人员装配锁齿卡环，避免一体式的锁齿卡环安装到定子轭盘时的不便。具体来说，首先将各环片首尾相衔置于定子轭盘外沿，然后通过螺栓连接相邻环片的固定耳，各环片整体相连成环。
10.本实用新型进一步设置为：所述环片内侧上沿和下沿分别设置有上翼板和下翼板，所述上翼板和所述下翼板共同咬合所述定子轭盘。
11.通过采用上述技术方案，增强了锁齿卡环与定子轭盘连接的可靠性，避免了锁齿卡环从定子轭盘一侧脱落的可能。具体来说，上翼板和下翼板上下夹紧定子轭盘，限制了锁
齿卡环在定子轭盘上轴向的移动。
12.本实用新型进一步设置为：所述卡接部远离轴孔的一端延伸有锁定部，所述锁定部伸出所述径向卡槽，所述环片内侧设置有与所述锁定部对应的锁齿凹槽。
13.通过采用上述技术方案，进一步加强了对定子齿的锁定作用，方便了环片的安装，避免了锁齿卡环沿周向定子轭盘转动造成的磨损。具体来说，在环片安装过程中，锁齿凹槽与锁定部相互嵌合，实现半固定，避免轴向偏移和周向转动。
14.本实用新型进一步设置：所述径向卡槽的槽型为扇形槽，所述卡接部为与所述径向卡槽对应的扇形块。
15.通过采用上述技术方案，进一步方便了定子齿安装到定子轭盘。具体来说，定子齿的卡接部前端比径向卡槽开口处窄，减少了安装过程中进入阻力。
16.本实用新型进一步设置为：所述定子齿为采用smc材料的一体化结构，所述绕组部两侧分别设置有定位杆，所述定位杆上套设叠放有若干硅钢片。
17.通过采用上述技术方案，降低了定子铁芯的生产难度。具体来说，传统铁芯多由不同截面尺寸的硅钢片堆叠而成或者smc(soft magnetic composites，软磁复合材料)一体成型，本实用新型中定子齿同时使用了硅钢片和smc两种材料，减少了不同截面尺寸的硅钢片的用量，故而减少硅钢片所需开模的模具数量，并且其电磁性能比单纯使用smc材料高，利用率比单纯使用叠片铁芯高。
18.本实用新型进一步设置为：所述绕组部在所述定子轭盘上的投影为扇形。
19.通过采用上述技术方案，使定子齿布局更加紧凑，从而提高电机的功率密度和效率。具体来说，相同大小的定子轭盘上可以布置更多的定子绕组，更加紧凑的定子齿布局可以减少定子绕组漏磁，提高电机的性能。
20.本实用新型进一步设置为：所述绕组部两侧还分别设置一限位板，所述定子绕组两端分别相抵于所述限脱部和所述限位板。
21.通过采用上述技术方案，限制定子绕组在定子齿中移动，使得定子绕组处于固定状态，避免定子绕组从定子齿中脱出，导致电机故障或损坏的情况。
22.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：
23.通过定子齿卡接于定子轭盘，并以锁齿卡环加强固定的装配方式解决上述轴向磁通电机定子装配工艺复杂、装配连接强度低的技术问题。
附图说明
24.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
25.图2是本技术实施例的组装结构示意图；
26.图3是环片的结构示意图。
27.附图标记说明：1、定子铁芯；11、定子轭盘；12、定子齿；13、锁齿卡环；111、径向卡槽；121、限脱部；122、绕组部；123、卡接部；2、定子绕组；131、环片；132、固定耳；133、上翼板；134、下翼板；124、锁定部；135、锁齿凹槽；125、定位杆；126、硅钢片；127、限位板。
具体实施方式
28.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
29.实施例：
30.参见图1和图2，一种轴向磁通电机定子，包括定子铁芯1，定子铁芯1包括定子轭盘11，定子轭盘11中心处开有轴孔。定子轭盘11上开设有数个径向卡槽111，径向卡槽111绕轴孔周向等间距分布，径向卡槽111的槽型为扇形开口槽，其于定子轭盘11外沿开口。定子铁芯1还包括数量与径向卡槽111相对应的定子齿12，定子齿12为采用smc材料一体成型的结构，从上至下可分为限脱部121、绕组部122以及卡接部123，其中卡接部123为与径向卡槽111的槽型相匹配的扇形块。
31.定子齿12通过卡接部123卡接至径向卡槽111的方式与定子轭盘11连接。以下具体说明上述部件的作用：卡接部123和径向卡槽111外型为扇形的设置，方便操作人员安装，径向槽口开口为宽口，卡接部123进入端为窄端，减少了卡接部123进入径向槽口时的阻力。
32.参见图1-3，定子铁芯1还包括安装在定子轭盘11外侧的锁齿卡环13，锁齿卡环13分为两个环片131，环片131首尾各一体成型有一固定耳132，环片131内壁上下沿分别一体成型有上翼板133和下翼板134。卡接部123远离轴孔的一端延伸有锁定部124，环片131内壁对应锁定部124开设有锁齿凹槽135。
33.待所有定子齿12一一卡接安装至定子轭盘11上后，锁齿卡环13安装到定子轭盘11上，上翼板133和下翼板134共同咬合定子轭盘11，锁定部124与锁齿卡环13内侧的锁齿凹槽135一一嵌合，两个环片131首尾衔接并通过螺栓穿过固定耳132连接成环。
34.以下具体说明上述各部件的作用：锁齿卡环13是用于锁定定子齿12的部件，由于径向卡槽111为开口槽，定子齿12会从中脱出，故而锁齿卡环13与径向卡槽111配合，变开口槽为闭口槽，从而锁定定子齿12；锁齿卡环13一分为二环片131，方便了装配人员将锁齿卡环13套于定子轭盘11外侧，避免一体式的锁齿卡环13造成的装配不便；上翼板133和下翼板134的共同配合保证了锁齿卡环13不会脱出；锁齿凹槽135和锁定部124之间的嵌合实现环片131装配时的半固定，减少环片131贴合定子轭盘11转动所造成的装配不便，在装配完成后，同样起到避免轴向位移和周向转动，减少锁齿卡环13和定子轭盘11的磨损。
35.参见图1和图2，绕组部122为扇形块，其在定子轭盘11上的投影为扇形，绕组部122两侧一体成型有两定位杆125，定位杆125上套设叠放有数片相同的硅钢片126，绕线部靠近卡接部123处两侧延伸出限位板127，安装有硅钢片126的绕组部122外侧缠绕安装有定子绕组2（定子绕组2是指安装在定子上的绕组,也就是绕在定子上面的铜线），定子绕组2两端分别相抵于限脱部121和限位板127。
36.以下具体说明上述各部件的作用：绕组部122的扇形块设置是出于布局考虑，扇形块使定子轭盘11在环向上尽可能多地布置定子齿12，布局紧凑，减少定子绕组2漏磁，从而提高电机的功率密度和性能；硅钢片126与smc材料组合的定子齿12电芯设计综合了两者的优点，其电磁性能比单纯使用smc材料高，利用率比单纯使用叠片铁芯高，同时克服了两者缺点，减少了不同截面尺寸的硅钢片126的用量，故而减少硅钢片126所需开模的模具数量，亦补强单smc材料铁芯的磁导率；限脱部121和限位板127之间形成有卡槽，定子绕组2缠绕安装于其中，避免了脱出所造成的电机故障。
37.一种轴向磁通电机定子的工作原理：首先将硅钢片126叠放套于定子齿12的定位杆125上，然后缠绕安装定子绕组2，定子绕组2两端相抵于限脱部121和限位板127，完成定子齿12部分的组装，然后各定子齿12通过卡接部123卡接至径向卡槽111的方式完成与定子
轭盘11的连接，最后卡环安装到定子轭盘11上，上翼板133和翼板共同咬合定子轭盘11，锁定部124与卡环内侧的锁齿凹槽135一一嵌合，两个环片131首尾衔接并通过螺栓穿过固定耳132成环，完成定子各部件的装配。
38.综上所述，本技术通过定子齿12卡接于定子轭盘11，并以锁齿卡环13加强固定的装配方式解决上述轴向磁通电机定子装配工艺复杂、装配连接强度低的技术问题，简化了轴向磁通电机定子装配工艺，无需加热设备和制冷设备对各部件进行装配预处理，仅以各部件的结构实现机械连接，装配过程简单，同时兼顾了各部件间的连接强度。
39.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轴向磁通电机定子，其特征在于：包括定子铁芯(1)，所述定子铁芯(1)包括开有轴孔的定子轭盘(11)、若干个定子齿(12)以及锁齿卡环(13)，所述定子轭盘(11)绕轴孔周向间隔设置有与所述定子齿(12)数量对应的径向卡槽(111)，所述径向卡槽(111)为于所述定子轭盘(11)外沿开口的开口槽，所述定子齿(12)包括依次连接的限脱部(121)、绕组部(122)以及卡接部(123)，所述卡接部(123)安装于所述径向卡槽(111)中，所述绕组部(122)缠绕有定子绕组(2)，所述锁齿卡环(13)安装于所述定子轭盘(11)外沿。2.根据权利要求1所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述锁齿卡环(13)包括至少两片的环片(131)，所述环片(131)首尾两端设置有固定耳(132)，相邻所述环片(131)通过螺栓贯穿所述固定耳(132)首尾相连成环。3.根据权利要求2所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述环片(131)内侧上沿和下沿分别设置有上翼板(133)和下翼板(134)，所述上翼板(133)和所述下翼板(134)共同咬合所述定子轭盘(11)。4.根据权利要求2所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述卡接部(123)远离轴孔的一端延伸有锁定部(124)，所述锁定部(124)伸出所述径向卡槽(111)，所述环片(131)内侧设置有与所述锁定部(124)对应的锁齿凹槽(135)。5.根据权利要求1所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述径向卡槽(111)的槽型为扇形槽，所述卡接部(123)为与所述径向卡槽(111)对应的扇形块。6.根据权利要求1所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述定子齿(12)为采用smc材料的一体化结构，所述绕组部(122)两侧分别设置有定位杆(125)，所述定位杆(125)上套设叠放有若干硅钢片(126)。7.根据权利要求1所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述绕组部(122)在所述定子轭盘(11)上的投影为扇形。8.根据权利要求1所述的一种轴向磁通电机定子，其特征在于：所述绕组部(122)两侧还分别设置一限位板(127)，所述定子绕组(2)两端分别相抵于所述限脱部(121)和所述限位板(127)。

技术总结
本申请涉及轴向磁通电机的技术领域，尤其是涉及一种轴向磁通电机定子，其包括定子铁芯，定子铁芯包括开有轴孔的定子轭盘、若干个定子齿以及锁齿卡环。定子轭盘绕轴孔周向间隔设置有与定子齿数量对应的径向卡槽，径向卡槽为于定子轭盘外沿开口的开口槽，定子齿包括依次连接的限脱部、绕组部以及卡接部，卡接部安装于径向卡槽中，绕组部缠绕有定子绕组，锁齿卡环安装于定子轭盘外沿。本申请通过定子齿卡接于定子轭盘，并以锁齿卡环加强固定的装配方式解决上述轴向磁通电机定子装配工艺复杂、装配连接强度低的技术问题。配连接强度低的技术问题。配连接强度低的技术问题。


技术研发人员：邓秋玲
受保护的技术使用者：佛山市多多岛科技有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/8/13