一種中空式外軸固定的轉子結構的製作方法
2023-05-14 13:53:16 1
一種中空式外軸固定的轉子結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種中空式外軸固定的轉子結構，所述結構包括定子1、中空轉子2、轉子固定端環3、轉子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結構6。其特徵在於中空轉子2內部採用中空多通道結構6，通過轉子固定端環3經轉子固定軸承4與定子1連接，定子1和中空轉子2間為氣隙5。本實用新型由於採用中空式轉子外軸固定的結構，電機內部無轉軸，所以該結構製作工藝簡單，結構緊湊，方便運輸、安裝與維修，且降低了電機的重量與成本；轉子本體上設有多通道結構，可作為氣體、液體的通道，便於實現機泵一體化，也大大提高了轉子的散熱性能，有效的延長設備的使用壽命，提高了帶載能力。
【專利說明】一種中空式外軸固定的轉子結構
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電機領域，尤其是一種中空式外軸固定的轉子結構。
【背景技術】
[0002] 現有各類電機的轉子一般為中軸固定，並通過中軸旋轉驅動外部設備，且電機轉 子內部多為實心結構。此種轉子結構的電機，製造及安裝工藝較為複雜，成本較高，尤其是 轉子散熱性能不好，在一些特殊的封閉空間應用場合，對電機性能提升和使用壽命造成嚴 重的制約。此外，工程技術應用中多採用電動機與泵組合的工作方式，由電動機驅動泵工作 從而實現氣體、液體傳輸的目的，系統成本較高、且佔用空間較大，運輸及安裝維護不便等。
【發明內容】
[0003] 本實用新型提供了一種中空式外軸固定的轉子結構，由於轉子部分採用中空結 構，有效的增大了轉子散熱面積和途徑，使得採用該結構的電機具有良好的散熱性能。其制 作工藝簡單，大幅度降低電機的成本和重量，提升了電機的運行性能和使用壽命。而且便於 實現機泵一體化功能，較大程度簡化氣液傳輸系統結構和設備，節約了使用空間和成本。
[0004] 本實用新型是這樣實現的：
[0005] -種中空式外軸固定的轉子結構，包括定子1、中空轉子2、轉子固定端環3、轉子 固定軸承4、氣隙5、中空多通道結構6 ;其特徵在於，中空轉子2內部採用中空多通道結構 6,且通過轉子固定端環3經轉子固定軸承4與定子1相連，定子1和中空轉子2之間為氣 隙5。
[0006] 所述中空轉子2無內部中軸，採用與定子1相連的轉子固定軸承4作為外軸，使中 空轉子2能夠實現周向旋轉運動。
[0007] 所述定子1端部突出，構成軸承凹槽，完全遮蔽轉子固定端環3,在中空轉子2旋轉 時，可起到安全防護作用。即使得旋轉部分儘量不外凸或不外露，避免接觸人員或其他外部 物體導致傷害事故或影響電機運行。
[0008] 所述中空轉子2與轉子固定端環3採用分體式結構，方便安裝和拆卸；依靠沿圓周 均勻分布的多個螺栓連接，旋緊後具有彈性，可以調節對軸承的壓緊程度，有效的降低因安 裝尺寸的差異所引起的摩擦損耗，避免出現偏磨等機械故障的發生。
[0009] 所述轉子固定軸承4為止推軸承，做成直角雙邊或斜角單邊，可採用機械軸承，也 可以採用磁懸浮軸承，以有效降低高速旋轉下產生的旋轉摩擦損耗，提高電機效率。
[0010] 所述轉子的中空多通道結構由單孔、雙孔或者多孔構成，當通道為單孔時，孔形可 以是一個同心的圓形，也可以是半圓的扇形；當通道為多孔時，孔形為扇形、環扇形、圓形， 也可根據流體流動的要求，設計為任意其他特殊形狀。
[0011] 所述轉子的中空多通道結構6為雙孔或多孔時，各孔相對於轉子軸線沿周向呈對 稱分布，且相鄰孔之間具有一定寬度的橋形間隔，該橋形間隔的寬度一般根據結構強度要 求設計。
[0012] 所述轉子的中空多通道結構6作為散熱空氣通道時，其壁面可不做處理，內壁粗 糙的表面會加大空氣紊流，提高散熱效果；作為氣體或液體輸送通道時，需做光滑處理以減 小阻力。根據輸送介質的不同，需要貼敷或融注其他材料，做絕緣、防腐、防水、防塵或防垢 等處理。
[0013] 與現有技術相比較，本實用新型具有如下優點：
[0014] 採用該轉子結構的電機製作工藝簡單，方便拆卸與安裝；重量較輕，既節約成本， 又方便運輸與安裝。中空多通道結構可以作為氣體或液體的通道，散熱性能好，有利於提高 電機的性能和使用壽命，特別適用於一些對溫升要求較高的工況環境中，同時便於實現機 泵一體化設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1和圖2是本發明的組成結構原理圖，圖1為側視剖面圖，圖2為頂視圖。
[0016] 圖3為兩通道中空轉子結構示意圖。
[0017] 圖4為三通道中空轉子結構示意圖。
[0018] 圖5為四通道中空轉子結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合圖1-圖5對本實用新型作進一步的說明：
[0020] 如圖1所示，該中空式外軸固定的轉子結構包括定子1、中空轉子2、轉子固定端環 3、轉子固定軸承4、氣隙5、中空多通道結構6。其中，轉子採用矽鋼片衝孔疊制而成。
[0021] 中空轉子通過固定端環經固定軸承與定子連接，其中定子端部部分突出，形成凹 槽，對固定端環的旋轉運動起到保護作用。固定端環與轉子採用分體式結構，方便安裝；依 靠沿圓周均勻分布的多個螺栓連接，螺栓可套彈性墊片或彈簧，使得旋緊後具有彈性，可以 調節對軸承的壓緊程度，軸承採用機械推力軸承，在中空多通道結構中流過氣體或液體時， 起到抵消軸向力的作用。
[0022] 中空多通道結構中，通道數量可為一個，也可為多個，且相對於電機軸線沿周向對 稱分布，根據不同的數量，可構成不同的通道結構及孔形。如圖3所示，通道數量為兩個，對 稱分布後為兩個半扇形孔，橋形間隔構成"一"字形。如圖4所示，通道數量為三個，對稱分 布後為三個環扇形孔，橋形間隔構成"人"字形，依此類推可構成多孔結構。通道的孔形也 可以採用圓孔，如圖5所示，通道數量為四個圓孔，沿圓周對稱分布。
[0023] 當電機運行時，可由轉子連接外部的泵，中空多通道結構可作為氣體、液體通道； 或者在通道壁上安裝葉輪，利用轉子高速旋轉產生的離心力實現機泵一體化功能。因為採 用中空結構，且具有通過氣體、液體功能，所以採用該結構的電機具有良好的散熱功能。
[0024] 中空多通道結構作為散熱空氣通道時，其壁面可不做處理，即矽鋼片疊制後的內 表面直接接觸空氣，內壁粗糙的表面會加大空氣紊流，提高散熱效果；作為氣體或液體輸送 通道時，需做光滑處理以減小阻力，同時要保證良好的導熱性能，如採用不鏽鋼。根據輸送 介質的不同，還需要貼敷或融注其他材料，做絕緣、防腐、防水、防塵或防垢等處理，如採用 聚四氟乙烯等材料，可保證延程阻力小、絕緣、防腐、防水、防垢、耐溫等。
[0025] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施實例，並不用以限制本實用新型，凡在本實 用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的 保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種中空式外軸固定的轉子結構，包括定子（1)、中空轉子（2)、轉子固定端環（3)、 轉子固定軸承（4)、氣隙（5)、中空多通道結構（6);其特徵在於，中空轉子（2)內部採用中空 多通道結構（6)，且通過轉子固定端環（3)經轉子固定軸承（4)與定子（1)相連，定子（1)和 中空轉子（2)之間為氣隙（5)。
2. 根據權利要求1所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，中空轉子（2)無 內部中軸，採用與定子（1)相連的轉子固定軸承（4)作為外軸，使中空轉子（2)能夠實現周 向旋轉運動。
3. 根據權利要求1所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，定子（1)端部突 出，構成軸承凹槽，完全遮蔽轉子固定端環（3)，在中空轉子（2)旋轉時，可起到安全防護作 用。
4. 根據權利要求1所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，中空轉子（2) 與轉子固定端環（3)採用分體式結構，依靠沿圓周均勻分布的多個螺栓連接，旋緊後具有彈 性，可以調節對軸承的壓緊程度。
5. 根據權利要求1所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，轉子固定軸承 (4)為止推軸承，做成直角雙邊或斜角單邊，採用機械軸承或磁懸浮軸承實現。
6. 根據權利要求1所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，轉子的中空多 通道結構（6)由單孔或多孔構成，孔形為扇形、環扇形或圓形。
7. 根據權利要求6所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，轉子的中空多 通道結構（6)為多孔時，各孔相對於轉子軸線沿周向呈對稱分布，且相鄰孔之間具有一定寬 度的橋形間隔。
8. 根據權利要求6所述一種中空式外軸固定的轉子結構，其特徵在於，轉子的中空多 通道結構（6)作為氣體或液體的通道，其壁面貼敷或融注不鏽鋼或高分子材料，做光滑、絕 緣、防腐、防水、防塵或防垢處理。
【文檔編號】H02K1/22GK203883567SQ201420172952
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】周封, 郝婷, 王晨光, 王丙全, 劉健, 殷大偉, 李偉力, 崔博聞, 劉小可 申請人:哈爾濱理工大學, 周封