一种电动增压器转子结构的制作方法

1.本实用新型涉及氢燃料电池空压机技术领域，尤其是指一种电动增压器转子结构。


背景技术：

2.氢燃料电池汽车就是新能源汽车中的一种，它利用氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动汽车行驶，排出来的是无污染的水，能真正做到环保。氢燃料电池电动增压器是氢燃料电池的一个关键零部件，特点是高速、无油。车用氢燃料电池电动增压器有多种形式，包括离心式、双螺杆式、罗茨式、涡旋式等，其中离心式由于其体积小、噪声低等优点成为车用氢燃料电池空压机的首选形式。
3.离心式的氢燃料电池电动增压器一般采用直驱的形式，即叶轮直接安装在电机主轴的伸出段。电机转子一般采用表贴的方式安装永磁体，再套上护磁环，但由于离心式燃料电池空压机转速很高，粘贴的永磁体难以承受巨大的离心力，加上电机高速运行期间内部温度很高，即使护磁环也难以保证永磁体不会松动，甚至毁坏，在加上表贴式往往使电机拥有多对极，加大了控制器的开关频率，增加了控制器的难度与成本。因而需要采用新的方式安装永磁体。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供一种电动增压器转子结构，避免了燃料电池空压机电机转子内部的永磁体在高转速离心力下被破坏，增强了转子电磁能力，使转子布局更加合理，并且只有一对极，减少了对控制器的要求。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动增压器转子结构，包括主轴、垫片、永磁体、护套、密封环、叶轮和锁紧件，所述主轴包括第一轴段以及与第一轴段连接的第二轴段，所述第一轴段一侧设有第一轴肩，所述第二轴段一侧设有第二轴肩，所述永磁体套设于第一轴段，所述垫片套设于永磁体与第一轴肩之间，所述护套套设于永磁体和第一轴段，所述密封环套设于第二轴段且其一端并抵靠于第二轴肩，所述叶轮套设于第二轴段并抵靠于密封环另一端，所述锁紧件连接于第二轴段并将叶轮及密封环锁紧于第二轴段。
6.在本实用新型的一种实施方式中，所述锁紧件为螺母，所述第二轴段设有螺纹段，所述螺母通过螺纹段螺纹连接于第二轴段。
7.在本实用新型的一种实施方式中，所述主轴为实心主轴，其材质为导磁材料。
8.在本实用新型的一种实施方式中，所述垫片的材质为不导磁材料。
9.在本实用新型的一种实施方式中，所述护套的材质为不导磁材料。
10.在本实用新型的一种实施方式中，所述永磁体粘贴于第一轴段。
11.在本实用新型的一种实施方式中，所述护套分别与第一轴段和永磁体过盈配合。
12.在本实用新型的一种实施方式中，所述永磁体为中空圆柱形结构。
13.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
14.本实用新型所述的一种电动增压器转子结构，将永磁体套在转轴的第一轴段上并用护套过盈地安装在永磁体的外表面，利用永磁体抗压强度较高的特点，预先对其提供一定的压应力，可平衡一部分转子高速运行时产生的离心力，减少永磁体的受力，避免损。
15.本实用新型采用将永磁体包裹在护套内部的形式，即使永磁体碎裂也不会飞出，安全可靠。
16.本实用新型将中空永磁体套在主轴上的安装方式便于永磁体的安装，可以优化转子不同段的设计使不同段的直径各不相同，减小了转子重量，增强转子的强度，有利于整个转子的动平衡。中空的永磁体也利于电机定转子的小型化和轻量化设计。
17.本实用新型的主轴为导磁材料，通过设置一片由不导磁材料制成的垫片隔开主轴与永磁，可减少漏磁，增加电机效率。
附图说明
18.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
19.图1是本实用新型的电动增压器转子结构整体结构示意图。
20.说明书附图标记说明：1、主轴；11、第一轴段；12、第二轴段；13、第一轴肩；14、第二轴肩；2、垫片；3、永磁体；4、护套；5、密封环；6、叶轮；7、锁紧件。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
22.参照图1所示，本实用新型的一种电动增压器转子结构，包括主轴1、垫片2、永磁体3、护套4、密封环5、叶轮6和锁紧件7，所述主轴1包括第一轴段11以及与第一轴段11连接的第二轴段12，所述第一轴段11一侧设有第一轴肩13，所述第二轴段12一侧设有第二轴肩14，所述永磁体3套设于第一轴段11，所述垫片2套设于永磁体3与第一轴肩13之间，所述护套4套设于永磁体3和第一轴段11，所述密封环5套设于第二轴段12且其一端并抵靠于第二轴肩14，所述叶轮6套设于第二轴段12并抵靠于密封环5另一端，所述锁紧件7连接于第二轴段12并将叶轮6及密封环5锁紧于第二轴段12；所述永磁体3为中空圆柱形结构。
23.通过上述设置，将一整块中空的永磁体3套在主轴1上，安装方便且同轴度好，有利于动平衡；永磁体3能够增大永磁体3的外径和永磁体3的整体体积，增大了电机的磁能力，且使得电机的小型化相比于一整块永磁体3装配在轴的内孔，使得电机轴设计更灵活以及轻量化。
24.具体地，所述锁紧件7为螺母，所述第二轴段12设有螺纹段，所述螺母通过螺纹段螺纹连接于第二轴段12。
25.具体地，所述主轴1为实心主轴1，其材质为导磁材料，如42crmo。
26.具体地，所述垫片2的材质为不导磁材料，如gh4169，不导磁材料制成的垫片2可减少漏磁。
27.具体地，所述护套4的材质为不导磁材料，如gh4169。
28.具体地，所述永磁体3粘贴于第一轴段11。
29.具体地，所述护套4分别与第一轴段11和永磁体3过盈配合，且过盈量保持一致。本实施例将永磁体3、垫片2和第一轴肩13的外径加工成一致的尺寸，便于护套4的热套装配。过盈的护套4会给永磁体3一个预紧力用来抵消离心力，以防止永磁体3损坏。
30.本实用新型原理：由于永磁体3的抗拉强度较低而抗压强度较高，在转子高速运行时永磁体3难以承受巨大的离心力。将永磁体3套在主轴1的第一轴段11上并用护套4过盈地安装在永磁体3的外表面，利用永磁体3抗压强度较高的特点，预先对其提供一定的压应力，可平衡一部分转子高速运行时产生的离心力，减少永磁体3的受力，避免损坏，而且采用将永磁体3包裹在护套4内部的形式，即使永磁体3碎裂也不会飞出，安全可靠。中空的永磁体3便于安装，有利于整个转子的动平衡。中空的永磁体3也利于电机定转子的小型化，轻量化设计。而由于主轴1的为导磁材料，通过设置一片由不导磁材料制成的垫片2隔开主轴1与永磁，可减少漏磁。
31.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种电动增压器转子结构，其特征在于，包括主轴（1）、垫片（2）、永磁体（3）、护套（4）、密封环（5）、叶轮（6）和锁紧件（7），所述主轴（1）包括第一轴段（11）以及与第一轴段（11）连接的第二轴段（12），所述第一轴段（11）一侧设有第一轴肩（13），所述第二轴段（12）一侧设有第二轴肩（14），所述永磁体（3）套设于第一轴段（11），所述垫片（2）套设于永磁体（3）与第一轴肩（13）之间，所述护套（4）套设于永磁体（3）和第一轴段（11），所述密封环（5）套设于第二轴段（12）且其一端并抵靠于第二轴肩（14），所述叶轮（6）套设于第二轴段（12）并抵靠于密封环（5）另一端，所述锁紧件（7）连接于第二轴段（12）并将叶轮（6）及密封环（5）锁紧于第二轴段（12）。2.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述锁紧件（7）为螺母，所述第二轴段（12）设有螺纹段，所述螺母通过螺纹段螺纹连接于第二轴段（12）。3.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述主轴（1）为实心主轴（1），其材质为导磁材料。4.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述垫片（2）的材质为不导磁材料。5.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述护套（4）的材质为不导磁材料。6.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）粘贴于第一轴段（11）。7.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述护套（4）分别与第一轴段（11）和永磁体（3）过盈配合。8.根据权利要求1所述的一种电动增压器转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）为中空圆柱形结构。

技术总结
本实用新型涉及一种电动增压器转子结构。本实用新型包括主轴、垫片、永磁体、护套、密封环、叶轮和锁紧件，所述主轴包括第一轴段以及与第一轴段连接的第二轴段，所述第一轴段一侧设有第一轴肩，所述第二轴段一侧设有第二轴肩，所述永磁体套设于第一轴段，所述垫片套设于永磁体与第一轴肩之间，所述护套套设于永磁体和第一轴段，所述密封环套设于第二轴段且其一端并抵靠于第二轴肩，所述叶轮套设于第二轴段并抵靠于密封环另一端，所述锁紧件连接于第二轴段并将叶轮及密封环锁紧于第二轴段。本实用新型将中空的永磁体套在主轴上的安装方式便于永磁体的安装，有利于电机定转子的小型化和轻量化设计，非导磁垫片的设计有利于提高电机效率。机效率。机效率。


技术研发人员：史跃 冯利军 周晓君 周令康
受保护的技术使用者：无锡威孚高科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/12/27