一种紧密集成式电机转子论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种紧密集成式电机转子，包括转轴，转轴的外壁连接内转子电机转子铁芯，内转子电机转子铁芯包括直盘部和外环盘部，外环盘部的外壁周向均布粘贴内转子电机转子磁钢，直盘部和外环盘部的交界处形成直盘部凸台，直盘部凸台上连接外转子电机转子，外转子电机转子包括外转子电机转子铁芯和周向均布粘贴在外转子电机转子铁芯内的外转子电机转子磁钢，环板的外侧端面均贴合设固定环挡板，固定环挡板贴合包覆内转子电机转子磁钢的外缘和外转子电机转子磁钢的内缘。本实用新型体积较小、结构紧凑，重量轻且拆装便捷。

主设计要求

1.一种紧密集成式电机转子，其特征在于：包括转轴(3)，所述转轴(3)的外壁通过键(314)连接有内转子电机转子铁芯(31)，所述内转子电机转子铁芯(31)包括直盘部(32)和位于直盘部(32)外缘的外环盘部(33)，所述外环盘部(33)的外壁周向均布粘贴有内转子电机转子磁钢(38)，所述外环盘部(33)的外壁周向均布外环盘部凹槽(34)，所述外环盘部凹槽(34)内贴合插设前后延伸的隔条(315)，所述隔条(315)的两侧壁分别贴合相邻两个内转子电机转子磁钢(38)的侧壁，所述外环盘部(33)的前后端面均贴合设有抵住内转子电机转子磁钢(38)端面的环板(310)，所述环板(310)上周向均布供隔条(315)的端部贴合伸入的隔条穿孔(312)，所述直盘部(32)和外环盘部(33)的交界处形成前后对称的直盘部凸台(35)，每个直盘部凸台(35)上连接有外转子电机转子(5)，所述外转子电机转子(5)包括安装在直盘部凸台(35)上的外转子电机转子铁芯(51)和周向均布粘贴在外转子电机转子铁芯(51)内的外转子电机转子磁钢(52)，所述外转子电机转子铁芯(51)包括贴合安装在直盘部凸台(35)上的安装环板(53)和沿着安装环板(53)的内缘垂直延伸的磁钢安装环(54)，所述磁钢安装环(54)的内缘周向均布供外转子电机转子磁钢(52)贴合插入的磁钢插槽(55)，所述环板(310)的外侧端面均贴合设有固定环挡板(2)，所述固定环挡板(2)贴合包覆内转子电机转子磁钢(38)的外缘和外转子电机转子磁钢(52)的内缘。

设计方案

2.如权利要求1所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述固定环挡板(2)包括一体成型的第一环部(21)、第一连接部(22)、第二环部(25)、第二连接部(27)、第三环部(28)、第三连接部(29)和第四环部(210)，所述第一环部(21)、第二环部(25)、第三环部(28)和第四环部(210)依次从外到内同心分布，所述第一环部(21)和第二环部(25)的外侧端部通过第一连接部(22)连接，所述第二环部(25)和第三环部(28)的内侧端部通过第二连接部(27)连接，所述第三环部(28)和第四环部(210)的外侧端部通过第三连接部(29)连接，所述第一环部(21)的内缘贴合内转子电机转子磁钢(38)的外缘，所述第一连接部(22)的内侧端面贴合环板(310)的外侧端面，所述第二环部(25)的外缘贴合外环盘部(33)的内缘和环板(310)的内缘，所述第三环部(28)的内缘贴合磁钢安装环(54)的外缘，所述第三连接部(29)的内侧端面贴合磁钢安装环(54)和外转子电机转子磁钢(52)的外侧端面，所述第四环部(210)的外缘贴合外转子电机转子磁钢(52)的内缘。

3.如权利要求2所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述第二环部(25)和第三环部(28)之间周向均布加固板(26)，所述加固板(26)的外缘连接第二环部(25)的内缘，加固板(26)的内缘连接第三环部(28)的外缘，加固板(26)的内侧端面连接第二连接部(27)的外侧端面，加固板(26)的外侧端面与第三环部(28)的外侧端面齐平。

4.如权利要求3所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述第一连接部(22)上周向均布第一连接部通孔(23)，所述环板(310)上周向均布与第一连接部通孔(23)一一相对的环板螺孔(311)且通过环挡板固定螺钉(24)穿过第一连接部通孔(23)并拧入环板螺孔(311)进行固定。

5.如权利要求1所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述直盘部凸台(35)上设有直盘部凸台螺孔(36)和第一销子孔(316)，所述安装环板(53)上设有安装环板沉孔(56)和第二销子孔(57)，所述安装环板沉孔(56)和直盘部凸台螺孔(36)一一对应且通过安装环板固定螺钉(58)穿过安装环板沉孔(56)并拧入直盘部凸台螺孔(36)进行固定，所述第一销子孔(316)和第二销子孔(57)相对应且第一销子孔(316)和第二销子孔(57)内贴合穿入销子(317)。

6.如权利要求1所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述直盘部(32)的内缘形成前后延伸的内环盘部(39)，所述内环盘部(39)通过键(314)连接转轴(3)，内环盘部(39)的一端抵住转轴(3)的轴肩，内环盘部(39)的另一端通过轴用卡环(313)抵接。

7.如权利要求1所述一种紧密集成式电机转子，其特征在于：所述直盘部(32)上周向均布直盘部通孔(37)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电机转子技术领域，尤其是涉及一种紧密集成式电机转子。

背景技术

随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展，永磁电机在国民经济的各个领域都得到了及其广泛的应用，而高功率密度永磁电机更是永磁电机中的佼佼者，高功率密度电机，即电机在一定的体积下能输出更大的功率，由于高功率密度电机具有体积小、重量轻、输出功率大或力矩大等诸多优点，因此在航空、航天、航海以及工业领域广泛应用。高功率密度永磁电机转子则是高功率密度永磁电机的重要部件，其结构及可靠性对整个电机的影响甚大，因此，结构可靠的高功率密度永磁电机转子设计意义重大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种紧密集成式电机转子，体积较小、结构紧凑，重量轻且拆装便捷。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种紧密集成式电机转子，包括转轴，所述转轴的外壁通过键连接有内转子电机转子铁芯，所述内转子电机转子铁芯包括直盘部和位于直盘部外缘的外环盘部，所述外环盘部的外壁周向均布粘贴有内转子电机转子磁钢，所述外环盘部的外壁周向均布外环盘部凹槽，所述外环盘部凹槽内贴合插设前后延伸的隔条，所述隔条的两侧壁分别贴合相邻两个内转子电机转子磁钢的侧壁，所述外环盘部的前后端面均贴合设有抵住内转子电机转子磁钢端面的环板，所述环板上周向均布供隔条的端部贴合伸入的隔条穿孔，所述直盘部和外环盘部的交界处形成前后对称的直盘部凸台，每个直盘部凸台上连接有外转子电机转子，所述外转子电机转子包括安装在直盘部凸台上的外转子电机转子铁芯和周向均布粘贴在外转子电机转子铁芯内的外转子电机转子磁钢，所述外转子电机转子铁芯包括贴合安装在直盘部凸台上的安装环板和沿着安装环板的内缘垂直延伸的磁钢安装环，所述磁钢安装环的内缘周向均布供外转子电机转子磁钢贴合插入的磁钢插槽，所述环板的外侧端面均贴合设有固定环挡板，所述固定环挡板贴合包覆内转子电机转子磁钢的外缘和外转子电机转子磁钢的内缘。

所述固定环挡板包括一体成型的第一环部、第一连接部、第二环部、第二连接部、第三环部、第三连接部和第四环部，所述第一环部、第二环部、第三环部和第四环部依次从外到内同心分布，所述第一环部和第二环部的外侧端部通过第一连接部连接，所述第二环部和第三环部的内侧端部通过第二连接部连接，所述第三环部和第四环部的外侧端部通过第三连接部连接，所述第一环部的内缘贴合内转子电机转子磁钢的外缘，所述第一连接部的内侧端面贴合环板的外侧端面，所述第二环部的外缘贴合外环盘部的内缘和环板的内缘，所述第三环部的内缘贴合磁钢安装环的外缘，所述第三连接部的内侧端面贴合磁钢安装环和外转子电机转子磁钢的外侧端面，所述第四环部的外缘贴合外转子电机转子磁钢的内缘。

所述第二环部和第三环部之间周向均布加固板，所述加固板的外缘连接第二环部的内缘，加固板的内缘连接第三环部的外缘，加固板的内侧端面连接第二连接部的外侧端面，加固板的外侧端面与第三环部的外侧端面齐平。

所述第一连接部上周向均布第一连接部通孔，所述环板上周向均布与第一连接部通孔一一相对的环板螺孔且通过环挡板固定螺钉穿过第一连接部通孔并拧入环板螺孔进行固定。

所述直盘部凸台上设有直盘部凸台螺孔和第一销子孔，所述安装环板上设有安装环板沉孔和第二销子孔，所述安装环板沉孔和直盘部凸台螺孔一一对应且通过安装环板固定螺钉穿过安装环板沉孔并拧入直盘部凸台螺孔进行固定，所述第一销子孔和第二销子孔相对应且第一销子孔和第二销子孔内贴合穿入销子。

所述直盘部的内缘形成前后延伸的内环盘部，所述内环盘部通过键连接转轴，内环盘部的一端抵住转轴的轴肩，内环盘部的另一端通过轴用卡环抵接。

所述直盘部上周向均布直盘部通孔。

本实用新型的有益效果是：

1.结构合理、紧凑可靠，装配工艺简单，拆装方便；

2.将内转子电机以及两个外转子电机集成在紧凑的空间内，大大提高了整体的功率密度；

3.内转子电机外周设有隔条与环板一体而成的“鼠笼式结构”，有效改善了电机的启动性能(即开始启动时是异步启动，然后再牵入同步转速)，并且若电机转速突变时还能起到阻尼作用，维持转速稳定，同时隔条与环板还可以起到固定内转子电机转子磁钢的作用，保证内转子电机转子磁钢稳固不会脱落；

4.内转子电机转子、外转子电机转子的结构稳固，通过设置固定环挡板保证两者的磁钢不会脱落，装配方便简单；

5.内转子电机转子与外转子电机转子之间安装方便可靠，确保稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的的俯视图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为图2中B-B向的剖视图；

图5为本实用新型的局部爆炸图；

图6为本实用新型的内转子电机转子附带固定环挡板时的示意图；

图7为本实用新型的内转子电机转子的爆炸图；

图8为本实用新型的固定环挡板的立体图；

图9为本实用新型的外转子电机转子的立体图；

图10为本实用新型的外转子电机转子的爆炸图；

图11为本实用新型安装到电机后的结构示意图；

图12为图11中C处的放大图。

图中：前端盖1、后端盖11、轴承12、固定环挡板2、第一环部21、第一连接部22、第一连接部通孔23、环挡板固定螺钉24、第二环部25、加固板26、第二连接部27、第三环部28、第三连接部29、第四环部210、转轴3、内转子电机转子铁芯31、直盘部32、外环盘部33、外环盘部凹槽34、直盘部凸台35、直盘部凸台螺孔36、直盘部通孔37、内转子电机转子磁钢38、内环盘部39、环板310、环板螺孔311、隔条穿孔312、轴用卡环313、键314、隔条315、第一销子孔316、销子317、内转子电机定子4、内转子电机定子铁芯41、内转子电机定子绕组42、外转子电机转子5、外转子电机转子铁芯51、外转子电机转子磁钢52、安装环板53、磁钢安装环54、磁钢插槽55、安装环板沉孔56、第二销子孔57、安装环板固定螺钉58、外转子电机定子6、外转子电机定子铁芯61、外转子电机定子绕组62、机壳7、压板8、唇型密封圈81、密封唇82、压板轴孔83、平垫圈84、波形弹簧垫圈85、后罩9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1～图12所示，一种紧密集成式电机转子，包括转轴3，所述转轴3的外壁通过键314连接有内转子电机转子铁芯31，所述内转子电机转子铁芯31包括直盘部32和位于直盘部32外缘的外环盘部33，所述直盘部32的内缘形成前后延伸的内环盘部39，所述内环盘部39通过键314连接转轴3，内环盘部39的一端抵住转轴3的轴肩，内环盘部39的另一端通过轴用卡环313抵接。

直盘部32位于外环盘部33的内壁中间处，所述直盘部32上周向均布直盘部通孔37，直盘部通孔37的设置既能减轻重量，又具备散热好的效果。

所述外环盘部33的外壁周向均布粘贴有内转子电机转子磁钢38，所述外环盘部33的外壁周向均布外环盘部凹槽34，任意相邻两个外环盘部凹槽34之间贴合设有一个内转子电机转子磁钢38。

所述外环盘部凹槽34内贴合插设前后延伸的隔条315，隔条315的材质为铜，隔条315的两端均超出外环盘部凹槽34，所述隔条315的两侧壁分别贴合相邻两个内转子电机转子磁钢38的侧壁，这样内转子电机转子磁钢38无法周向移位。

所述外环盘部33的前后端面均贴合设有抵住内转子电机转子磁钢38端面的环板310，环板310的材质为铜，所述环板310上周向均布供隔条315的端部贴合伸入的隔条穿孔312，环板310和隔条315在隔条穿孔312所在处焊接连接，隔条315的两端不超出环板310的外侧端面。这样圆周均布的隔条315及其两侧的环板310组成了“鼠笼式结构”，有效改善了电机的启动性能。

所述直盘部32和外环盘部33的交界处形成前后对称的直盘部凸台35，直盘部凸台35即沿着直盘部32的外缘向前、向后延伸凸出而成，每个直盘部凸台35上连接有外转子电机转子5，外转子电机转子5不超出外环盘部33的范围，即外转子电机转子5位于外环盘部33围成的内部空间内，这样就大大减小了电机的体积，整体结构紧凑。

所述外转子电机转子5包括安装在直盘部凸台35上的外转子电机转子铁芯51和周向均布粘贴在外转子电机转子铁芯51内的外转子电机转子磁钢52，所述外转子电机转子铁芯51包括贴合安装在直盘部凸台35上的安装环板53和沿着安装环板53的内缘垂直延伸的磁钢安装环54，所述磁钢安装环54的内缘周向均布供外转子电机转子磁钢52贴合插入的磁钢插槽55，所述环板310的外侧端面均贴合设有固定环挡板2，固定环挡板2为非导磁不锈钢材质，可选用304不锈钢，所述固定环挡板2贴合包覆内转子电机转子磁钢38的外缘和外转子电机转子磁钢52的内缘。本实用新型中固定环挡板2贴合包覆内转子电机转子磁钢38的前后端外缘和外转子电机转子磁钢52的外侧端内缘。

所述固定环挡板2包括一体成型的第一环部21、第一连接部22、第二环部25、第二连接部27、第三环部28、第三连接部29和第四环部210，所述第一环部21、第二环部25、第三环部28和第四环部210依次从外到内同心分布，所述第一环部21和第二环部25的外侧端部通过第一连接部22连接，所述第二环部25和第三环部28的内侧端部通过第二连接部27连接，所述第三环部28和第四环部210的外侧端部通过第三连接部29连接，所述第一环部21的内缘贴合内转子电机转子磁钢38的外缘，所述第一连接部22的内侧端面贴合环板310的外侧端面，所述第二环部25的外缘贴合外环盘部33的内缘和环板310的内缘，所述第三环部28的内缘贴合磁钢安装环54的外缘，所述第三连接部29的内侧端面贴合磁钢安装环54和外转子电机转子磁钢52的外侧端面，所述第四环部210的外缘贴合外转子电机转子磁钢52的内缘。

所述第二环部25和第三环部28之间周向均布加固板26，所述加固板26的外缘连接第二环部25的内缘，加固板26的内缘连接第三环部28的外缘，加固板26的内侧端面连接第二连接部27的外侧端面，加固板26的外侧端面与第三环部28的外侧端面齐平，加固板26可起到加强固定环挡板2结构强度的作用。

所述第一连接部22上周向均布第一连接部通孔23，所述环板310上周向均布与第一连接部通孔23一一相对的环板螺孔311且通过环挡板固定螺钉24穿过第一连接部通孔23并拧入环板螺孔311进行固定。

所述直盘部凸台35上设有直盘部凸台螺孔36和第一销子孔316，所述安装环板53上设有安装环板沉孔56和第二销子孔57，所述安装环板沉孔56和直盘部凸台螺孔36一一对应且通过安装环板固定螺钉58穿过安装环板沉孔56并拧入直盘部凸台螺孔36进行固定，所述第一销子孔316和第二销子孔57相对应且第一销子孔316和第二销子孔57内贴合穿入销子317。先在第一销子孔316内贴合插入销子317且销子317的两端超出第一销子孔316，在安装外转子电机转子5时可用第二销子孔57对准销子317插入就行，安装方便，定位精准。

本实用新型的电机还包括机壳7、前后间隔分布的前端盖1和后端盖11，转轴3通过前后两个轴承12安装在前端盖1和后端盖11上，机壳7的前后端分别通过前端盖1和后端盖11连接。

所述机壳7的内壁过盈配合安装有内转子电机定子4，所述内转子电机定子4包括内转子电机定子铁芯41和周向均布在内转子电机定子铁芯41上的内转子电机定子绕组42，所述内转子电机定子铁芯41的外壁与机壳7的内壁过盈配合。内转子电机定子4的结构为现有常规技术，在此不作介绍。

所述内转子电机定子4的内缘和内转子电机转子磁钢38的外缘之间形成内转子电机气隙，气隙也为电机领域常用名词，关于气隙的相关技术在此不作详细介绍。内转子电机定子4和内转子电机转子(包括转轴3、内转子电机转子铁芯31、内转子电机转子磁钢38等部件)以及内转子电机气隙组成内转子电机。

所述前端盖1的后端和后端盖11的前端均设有外转子电机定子6，所述外转子电机定子6包括外转子电机定子铁芯61和周向均布在外转子电机定子铁芯61上的外转子电机定子绕组62。其中外转子电机定子6的外缘也不超出外环盘部33的内缘，也能减小电机体积，使得整体结构紧凑。

相对应的外转子电机定子6的外缘和外转子电机转子磁钢52的内缘之间形成外转子电机气隙。

外转子电机定子6、外转子电机转子5(包括转轴3、外转子电机转子铁芯51、外转子电机转子磁钢52等部件)以及外转子电机气隙组成外转子电机。内转子电机及两个外转子电机三者的转速相同，并且从右端轴伸向左看，三者电机的转子旋转方向也相同(即出力方向一致)，这样整体电机的转矩就是三者叠加。

所述前端盖1的前端中心连接有压板8，所述压板8的中心设有供转轴3穿过的压板轴孔83，压板8的前端中心设有唇型密封圈81。所述唇型密封圈81的内缘设有与转轴3的外壁过盈配合的密封唇82。

所述压板8的后端和与其相对的一个轴承12之间贴合设有波形弹簧垫圈85和平垫圈84。

所述后端盖11的后端中心连接后罩9。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种紧密集成式电机转子论文和设计

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