一种表贴式高速永磁电机的转子的制作方法

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种表贴式高速永磁电机的转子。

背景技术：

高速永磁同步电机的研究目前正成为电气工程领域的研究热点之一。与普通电机相比，高速永磁同步电机具有效率高，功率密度大，体积小、功率因数高、控制特性好，减小噪音等优点，近年来得到了越来越多的应用。因其体积远小于同等输出功率的中低速电机，可以直接驱动高速负载，消除了传统的齿轮箱连接，避免了由齿轮箱引起的损耗、机械振动与噪声，从而使整套设备体积减小，维护成本降低，提高了整体传动系统的效率和精度。

高速永磁同步电机特有的这些优点使之运用范围十分广泛，发展前景和市场需求都非常可观，如机械加工业的高速磨、削、车、铣等加工中心，中央空调用的高速离心式压缩机，高速离心式干燥机，涡轮压缩机，高压水泵；同时一些大数据中心，大型商场的备用电源也是使用高速永磁电机；另外，高速永磁同步电机在混合动力汽车、航空、航海、油田探测等领域也具有良好的应用前景。

而现有的转子铁芯与转轴之间装配通过键槽和键进行配合安装，但由于键槽和键之间总会存在间隙，不利于高速转子的动平衡校正。

技术实现要素：

针对以上现有技术存在的缺陷，本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种表贴式高速永磁电机的转子，包括转子铁芯、转轴、永磁体和保护套，所述转子铁芯为圆柱形，其外壁上设置若干个轴向延伸的凹槽，所述永磁铁设置在所述凹槽内，所述转轴设置在所述转子铁芯内，其外壁与所述转子铁芯的内壁锥度配合，所述保护套环套于所述转子铁芯外以保护所述永磁体。

进一步地，所述转轴与所述转子铁芯的锥度配合面的锥度比为1:40。

进一步地，所述转轴的圆锥台的下底圆径向突出设置卡缘，以限制所述转子铁芯装入位置。

进一步地，所述保护套由合金钢或者碳纤维制成。

本实用新型取得的有益效果：

通过在永磁体外设置保护套，对永磁体产生一定的预紧力，防止在运行中转子零部件向外膨胀而松脱，导致零部件损坏爆裂或转子振动增大。转子铁芯与转轴之间通过锥度面配合安装，通过冷压方式装配，避免了永磁体受热失磁，通过利用转子铁芯膨胀使得保护套产生相对的向内预紧力，进而保护永磁体；同时，转子铁芯和转轴配合面为整圆，有利于校正高度电机转子的不平衡量。

附图说明

图1为本实用新型的一种表贴式高速永磁电机的转子的结构示意图；

附图标记如下：

1、转子铁芯，2、转轴，3、永磁体，4、保护套，5、卡缘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种表贴式高速永磁电机的转子，包括转子铁芯1、转轴2、永磁体3和保护套4，转子铁芯1为圆柱形，其外壁上设置若干个轴向延伸的凹槽，永磁铁设置在凹槽内，转子铁芯1的内壁为圆锥台结构，对应的，在转轴2上设置有与转子铁芯1的内壁配合的圆锥配合面，转子铁芯1套设在转轴2外，通过冷压的工艺完成装配。保护套4环套于转子铁芯1外以保护永磁体3。利用定子铁芯1与转轴2的装配过程，在该过程中，转轴2使得转子铁芯1向外膨胀而让保护套4对永磁体3外圆面产生一个向内的预紧力，使得保护套4紧贴于永磁体3上。另外，转子铁芯1与转轴2之间通过锥度配合的方式装配，在转子铁芯1压入转轴2后，转轴产生径向向外的胀力，同时转子铁芯1膨胀后产生径向向内的抱紧力，实现转子铁芯1与转轴2牢固的装配在一起，保证转子铁芯1与转轴2之间产生足够大的切向力来传递扭矩。

在一实施例中，转轴2与转子铁芯1的锥度配合面的锥度比为1:40。

在一实施例中，转轴2的圆锥台的下底圆径向突出设置卡缘5，以限制转子铁芯1装入位置。根据前期尺寸调试后，每个转子装配只需要将转子铁芯1压入转轴2后其端面与卡缘5贴合，即完成转子的安装，装配方便简单。

在一实施例中，保护套4由合金钢或者碳纤维制成。

另外，保护套的安装还可以通过保护套热胀冷缩的原理进行安装，即加热保护套后，装配到永磁体表面，由于其本身材料热膨胀，直径会比冷却时大，而后套入转子铁芯上，等待冷却后，与永磁体紧贴，产生预紧力。通常，根据材料本身膨胀系数影响，其装配的过盈量一般小于0.2mm。而该种方式与锥度面配合冷压装配相比，实施过程中工艺非常复杂，而且永磁体受热存在失磁的风险。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

技术特征：

1.一种表贴式高速永磁电机的转子，其特征在于，包括转子铁芯、转轴、永磁体和保护套，所述转子铁芯为圆柱形，其外壁上设置若干个轴向延伸的凹槽，所述永磁体设置在所述凹槽内，所述转轴设置在所述转子铁芯内，其外壁与所述转子铁芯的内壁锥度配合，所述保护套环套于所述转子铁芯外以保护所述永磁体。

2.根据权利要求1所述的一种表贴式高速永磁电机的转子，其特征在于，所述转轴与所述转子铁芯的锥度配合面的锥度比为1:40。

3.根据权利要求1所述的一种表贴式高速永磁电机的转子，其特征在于，所述转轴的圆锥台的下底圆径向突出设置卡缘，以限制所述转子铁芯装入位置。

4.根据权利要求1所述的一种表贴式高速永磁电机的转子，其特征在于，所述保护套由合金钢或者碳纤维制成。

技术总结
本实用新型公开了一种表贴式高速永磁电机的转子，包括转子铁芯、转轴、永磁体和保护套，转子铁芯为圆柱形，其外壁上设置若干个轴向延伸的凹槽，永磁铁设置在凹槽内，转轴设置在转子铁芯内，其外壁与转子铁芯的内壁锥度配合，保护套环套于转子铁芯外以保护永磁体。通过在永磁体外设置保护套，对永磁体产生一定的预紧力，防止在运行中转子零部件向外膨胀而松脱，导致零部件损坏爆裂或转子振动增大。转子铁芯与转轴之间通过锥度面配合安装，通过冷压方式装配，避免了永磁体受热失磁，通过利用转子铁芯膨胀使得保护套产生相对的向内预紧力，进而保护永磁体；同时，转子铁芯和转轴配合面为整圆，有利于校正高度电机转子的不平衡量。

技术研发人员：卢茂祥;徐少聃;李淑晶
受保护的技术使用者：雷勃电气(苏州)有限公司
技术研发日：2020.06.23
技术公布日：2020.11.24