一种中空式外轴固定的转子结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种中空式外轴固定的转子结构，所述结构包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6。其特征在于中空转子2内部采用中空多通道结构6，通过转子固定端环3经转子固定轴承4与定子1连接，定子1和中空转子2间为气隙5。本实用新型由于采用中空式转子外轴固定的结构，电机内部无转轴，所以该结构制作工艺简单，结构紧凑，方便运输、安装与维修，且降低了电机的重量与成本；转子本体上设有多通道结构，可作为气体、液体的通道，便于实现机泵一体化，也大大提高了转子的散热性能，有效的延长设备的使用寿命，提高了带载能力。
【专利说明】一种中空式外轴固定的转子结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电机领域，尤其是一种中空式外轴固定的转子结构。
【背景技术】
[0002] 现有各类电机的转子一般为中轴固定，并通过中轴旋转驱动外部设备，且电机转 子内部多为实心结构。此种转子结构的电机，制造及安装工艺较为复杂，成本较高，尤其是 转子散热性能不好，在一些特殊的封闭空间应用场合，对电机性能提升和使用寿命造成严 重的制约。此外，工程技术应用中多采用电动机与泵组合的工作方式，由电动机驱动泵工作 从而实现气体、液体传输的目的，系统成本较高、且占用空间较大，运输及安装维护不便等。
【发明内容】
[0003] 本实用新型提供了一种中空式外轴固定的转子结构，由于转子部分采用中空结 构，有效的增大了转子散热面积和途径，使得采用该结构的电机具有良好的散热性能。其制 作工艺简单，大幅度降低电机的成本和重量，提升了电机的运行性能和使用寿命。而且便于 实现机泵一体化功能，较大程度简化气液传输系统结构和设备，节约了使用空间和成本。
[0004] 本实用新型是这样实现的：
[0005] -种中空式外轴固定的转子结构，包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子 固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6 ;其特征在于，中空转子2内部采用中空多通道结构 6,且通过转子固定端环3经转子固定轴承4与定子1相连，定子1和中空转子2之间为气 隙5。
[0006] 所述中空转子2无内部中轴，采用与定子1相连的转子固定轴承4作为外轴，使中 空转子2能够实现周向旋转运动。
[0007] 所述定子1端部突出，构成轴承凹槽，完全遮蔽转子固定端环3,在中空转子2旋转 时，可起到安全防护作用。即使得旋转部分尽量不外凸或不外露，避免接触人员或其他外部 物体导致伤害事故或影响电机运行。
[0008] 所述中空转子2与转子固定端环3采用分体式结构，方便安装和拆卸；依靠沿圆周 均匀分布的多个螺栓连接，旋紧后具有弹性，可以调节对轴承的压紧程度，有效的降低因安 装尺寸的差异所引起的摩擦损耗，避免出现偏磨等机械故障的发生。
[0009] 所述转子固定轴承4为止推轴承，做成直角双边或斜角单边，可采用机械轴承，也 可以采用磁悬浮轴承，以有效降低高速旋转下产生的旋转摩擦损耗，提高电机效率。
[0010] 所述转子的中空多通道结构由单孔、双孔或者多孔构成，当通道为单孔时，孔形可 以是一个同心的圆形，也可以是半圆的扇形；当通道为多孔时，孔形为扇形、环扇形、圆形， 也可根据流体流动的要求，设计为任意其他特殊形状。
[0011] 所述转子的中空多通道结构6为双孔或多孔时，各孔相对于转子轴线沿周向呈对 称分布，且相邻孔之间具有一定宽度的桥形间隔，该桥形间隔的宽度一般根据结构强度要 求设计。
[0012] 所述转子的中空多通道结构6作为散热空气通道时，其壁面可不做处理，内壁粗 糙的表面会加大空气紊流，提高散热效果；作为气体或液体输送通道时，需做光滑处理以减 小阻力。根据输送介质的不同，需要贴敷或融注其他材料，做绝缘、防腐、防水、防尘或防垢 等处理。
[0013] 与现有技术相比较，本实用新型具有如下优点：
[0014] 采用该转子结构的电机制作工艺简单，方便拆卸与安装；重量较轻，既节约成本， 又方便运输与安装。中空多通道结构可以作为气体或液体的通道，散热性能好，有利于提高 电机的性能和使用寿命，特别适用于一些对温升要求较高的工况环境中，同时便于实现机 泵一体化设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1和图2是本发明的组成结构原理图，图1为侧视剖面图，图2为顶视图。
[0016] 图3为两通道中空转子结构示意图。
[0017] 图4为三通道中空转子结构示意图。
[0018] 图5为四通道中空转子结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合图1-图5对本实用新型作进一步的说明：
[0020] 如图1所示，该中空式外轴固定的转子结构包括定子1、中空转子2、转子固定端环 3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6。其中，转子采用硅钢片冲孔叠制而成。
[0021] 中空转子通过固定端环经固定轴承与定子连接，其中定子端部部分突出，形成凹 槽，对固定端环的旋转运动起到保护作用。固定端环与转子采用分体式结构，方便安装；依 靠沿圆周均匀分布的多个螺栓连接，螺栓可套弹性垫片或弹簧，使得旋紧后具有弹性，可以 调节对轴承的压紧程度，轴承采用机械推力轴承，在中空多通道结构中流过气体或液体时， 起到抵消轴向力的作用。
[0022] 中空多通道结构中，通道数量可为一个，也可为多个，且相对于电机轴线沿周向对 称分布，根据不同的数量，可构成不同的通道结构及孔形。如图3所示，通道数量为两个，对 称分布后为两个半扇形孔，桥形间隔构成"一"字形。如图4所示，通道数量为三个，对称分 布后为三个环扇形孔，桥形间隔构成"人"字形，依此类推可构成多孔结构。通道的孔形也 可以采用圆孔，如图5所示，通道数量为四个圆孔，沿圆周对称分布。
[0023] 当电机运行时，可由转子连接外部的泵，中空多通道结构可作为气体、液体通道； 或者在通道壁上安装叶轮，利用转子高速旋转产生的离心力实现机泵一体化功能。因为采 用中空结构，且具有通过气体、液体功能，所以采用该结构的电机具有良好的散热功能。
[0024] 中空多通道结构作为散热空气通道时，其壁面可不做处理，即硅钢片叠制后的内 表面直接接触空气，内壁粗糙的表面会加大空气紊流，提高散热效果；作为气体或液体输送 通道时，需做光滑处理以减小阻力，同时要保证良好的导热性能，如采用不锈钢。根据输送 介质的不同，还需要贴敷或融注其他材料，做绝缘、防腐、防水、防尘或防垢等处理，如采用 聚四氟乙烯等材料，可保证延程阻力小、绝缘、防腐、防水、防垢、耐温等。
[0025] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施实例，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。
【权利要求】
1. 一种中空式外轴固定的转子结构，包括定子（1)、中空转子（2)、转子固定端环（3)、 转子固定轴承（4)、气隙（5)、中空多通道结构（6);其特征在于，中空转子（2)内部采用中空 多通道结构（6)，且通过转子固定端环（3)经转子固定轴承（4)与定子（1)相连，定子（1)和 中空转子（2)之间为气隙（5)。
2. 根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，中空转子（2)无 内部中轴，采用与定子（1)相连的转子固定轴承（4)作为外轴，使中空转子（2)能够实现周 向旋转运动。
3. 根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，定子（1)端部突 出，构成轴承凹槽，完全遮蔽转子固定端环（3)，在中空转子（2)旋转时，可起到安全防护作 用。
4. 根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，中空转子（2) 与转子固定端环（3)采用分体式结构，依靠沿圆周均匀分布的多个螺栓连接，旋紧后具有弹 性，可以调节对轴承的压紧程度。
5. 根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子固定轴承 (4)为止推轴承，做成直角双边或斜角单边，采用机械轴承或磁悬浮轴承实现。
6. 根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多 通道结构（6)由单孔或多孔构成，孔形为扇形、环扇形或圆形。
7. 根据权利要求6所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多 通道结构（6)为多孔时，各孔相对于转子轴线沿周向呈对称分布，且相邻孔之间具有一定宽 度的桥形间隔。
8. 根据权利要求6所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多 通道结构（6)作为气体或液体的通道，其壁面贴敷或融注不锈钢或高分子材料，做光滑、绝 缘、防腐、防水、防尘或防垢处理。
【文档编号】H02K1/22GK203883567SQ201420172952
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】周封, 郝婷, 王晨光, 王丙全, 刘健, 殷大伟, 李伟力, 崔博闻, 刘小可 申请人:哈尔滨理工大学, 周封