一種動子及製造方法以及使用該動子的電機和線性壓縮的製造方法
2023-12-01 01:32:41
一種動子及製造方法以及使用該動子的電機和線性壓縮的製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種線性壓縮機電機的動子，包括動子骨架，固定在動子骨架上的環狀磁體，環狀磁體由至少兩塊磁體部件拼接構成，環狀磁體與動子骨架接合處、以及環狀磁體外周被碳纖維層粘附固定。本發明還提供一種用於線性壓縮機的電機以及線性壓縮機。本發明又提供一種線性壓縮機電機的動子的製造方法，通過使用磁體部件組裝構成磁體環，便於磁體環的加工製造。同時通過纏繞碳纖維固定磁體部件構成環狀磁體，從而使磁體環的加工、製作更方便，成型效率更高。
【專利說明】一種動子及製造方法以及使用該動子的電機和線性壓縮機
【技術領域】
[0001]本發明涉及線性壓縮機【技術領域】，特別涉及一種動子及製造方法以及使用該動子的電機和線性壓縮機。
【背景技術】
[0002]線性壓縮機將製冷劑氣體吸入至氣缸中，並利用電機的線性驅動力使活塞在氣缸內進行線性往復運動來壓縮流體，繼而排出壓縮狀態的流體。
[0003]由於電機中的動子為環狀磁體，如何使動子的加工工藝簡化，從而使線性壓縮機更易於工業化生產及普及，是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供了一種線性壓縮機電機的動子，包括動子骨架，固定在動子骨架上的環狀磁體，所述環狀磁體由至少兩塊磁體部件拼接構成，環狀磁體與動子骨架接合處、以及環狀磁體外側或內側被碳纖維層粘附固定。
[0005]通過使用磁體部件組裝構成磁體環，便於磁體環的加工製造。同時通過纏繞碳纖維固定磁體部件構成環狀磁體，從而使磁體環的加工、製作更方便，成型效率更高。
[0006]其中，所述碳纖維層為浸潤過環氧樹脂的碳纖維織物或者與環狀磁體相接觸的一側塗覆有環氧樹脂的碳纖維織物。
[0007]通過使用浸潤過環氧樹脂的碳纖維織物，可以加熱固化碳纖維織物，使動子易於成型，加工方便，成型效率高。
[0008]其中，所述磁體部件為弧片型結構，所述環狀磁體由相同的弧片型結構的磁體部件拼接構成。
[0009]通過將弧形磁片組裝構成便於磁體環，便於磁體環的加工製造。
[0010]其中，所述磁體部件為磁片，所述環狀磁體由相同的磁片依次疊加成環構成。
[0011]通過將相同的磁片依次疊加成環構成磁體環，便於磁體環的加工製造。
[0012]本發明還提供一種用於線性壓縮機的電機，包括上述任一線性壓縮機電機的動子。
[0013]通過使用磁體部件組裝構成線性壓縮機電機中的動子的磁體環，便於磁體環的加工製造。同時通過纏繞碳纖維固定磁體部件構成環狀磁體，從而使磁體環的加工、製作更方便，成型效率更高。
[0014]其中，還包括:外定子；內定子，設置在距離所述外定子的內圓周表面一定間隙處，其上繞有勵磁線圈；所述線性壓縮機電機的動子的環狀磁體伸入所述間隙設置。
[0015]通過使線性壓縮機線圈位於內定子裡面，由此擴大了內定子的體積，從而使位於內定子外圓周處的磁體環的環形尺寸擴大，即增加了磁體環的環周表面積，從而增大了磁體環的磁感應強度。
[0016]本發明還提供一種線性壓縮機，包括上述任一所述電機。[0017]通過使線性壓縮機中電機中的線圈位於內定子裡面，由此擴大了內定子的體積，從而使位於內定子外圓周處的磁體環的環形尺寸擴大，即增加了磁體環的環周表面積，從而增大了磁體環的磁感應強度，並且通過使用磁體部件組裝構成線性壓縮機電機中的動子的磁體環，便於磁體環的加工製造。同時通過纏繞碳纖維固定磁體部件構成環狀磁體，從而使磁體環的加工、製作更方便，成型效率更高。
[0018]本發明還提供一種線性壓縮機電機的動子的製造方法，包括以下步驟:將碳纖維層浸潤環氧樹脂或在碳纖維層的一側塗覆環氧樹脂；將磁體部件拼接構成環狀磁體，並固定於動子骨架上；將所述碳纖維層纏繞所述環狀磁體外周或內周，以及所述動子骨架與環狀磁體的結合處；將所述碳纖維層加熱固化，使碳纖維層粘附於所述環狀磁體外周或內周，以及所述動子骨架與環狀磁體的結合處。
[0019]通過使線性壓縮機中電機中的線圈位於內定子裡面，由此擴大了內定子的體積，從而使位於內定子外圓周處的磁體環的環形尺寸擴大，即增加了磁體環的環周表面積，從而增大了磁體環的磁感應強度，並且通過使用磁體部件組裝構成線性壓縮機電機中的動子的磁體環，便於磁體環的加工製造。同時通過纏繞碳纖維固定磁體部件構成環狀磁體，從而使磁體環的加工、製作更方便，成型效率更高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明提供了一種用於線性壓縮機的原理結構示意圖；
[0021]圖2為本發明提供了一種用於線性壓縮機的電機部分的原理結構示意圖；
[0022]圖3為圖2中電機的磁鐵組成、形狀示意圖；
[0023]圖4為電機的磁鐵纏繞碳纖維示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明實施例提供了一種用於線性壓縮機的電機。下面將結合附圖，對本發明實施例進行詳細描述。
[0025]參見圖1，線性壓縮機包括後擋板1、動子2、彈簧3、外定子4、環狀磁體，例如，磁體環5、勵磁線圈6、內定子7、機殼8、汽缸蓋9和油10。
[0026]參見圖2和圖3，用於該線性壓縮機的電機，包括:外定子4 ;與外定子4分開同軸設置的內定子7，外定子4和內定子7之間限定一個間隙，內定子7包括勵磁線圈6和設置在勵磁線圈6外的矽鋼片；設置在外定子4和內定子7之間間隙內的磁體環5。磁體環5為鐵氧體磁鐵。磁體環5由磁體部件拼接而成，例如，由8個弧片型結構的磁體部件51構成。磁體環與動子骨架緊密結合，在磁體環外側或內側以及磁體環與動子骨架結合處纏繞碳纖維層，碳纖維層的厚度為0.1毫米至I毫米。該碳纖維層可為碳纖維織布，例如，可將碳纖維織布浸潤過環氧樹脂，裁取所需大小的碳纖維織布，在磁體環外面進行纏繞，剛好纏繞一周，最好多餘出2_，由於碳纖維織布首尾相接，其強度會很高，又由於多出的不太多，厚度不會增加太多，因此可以避免造成磁體環與外定子的摩擦。將浸潤過環氧樹脂的碳纖維織布纏繞在磁體環外圍一周後，經熱固化成型，磁體環與動子骨架成為一體，形成該線性壓縮機所需的動子。在本示例中，磁體環5由8個弧形鐵氧體磁鐵片51構成，另外，磁體環5還可由相同的鐵氧體磁片依次疊加而成，例如可由弧形或矩形鐵氧體磁片疊加而成。[0027]參見圖4，在磁體環5環外面纏繞碳纖維層52，將磁體環與動子骨架連接，通過在磁體環、磁體環與動子骨架連接處纏繞碳纖維層並經加熱固化，直接複合為一體，該方法加工方便，成型效率高。將碳纖維織布纏繞在磁體環外圍熱固化成型的過程如下:
[0028]將浸潤過環氧樹脂的碳纖維織布(或在碳纖維織布的一側塗覆環氧樹脂)圍繞磁體環外繞一周後，使用緊縮帶對碳纖維進行用力纏繞，一方面增加碳纖維層和裡面的磁體環、動子骨架的緊密結合度，為熱固化成型為一體提供保證，另一方面使磁體環成型後表面平整，光滑。之後，將其放置於烘箱中加熱進行熱固化成型，例如，所需的固化溫度為8(T12(TC。當然溫度越高，熱固化速度越快，但溫度最高不可高於碳纖維織布裡面的環氧樹脂的玻璃化轉變溫度(由於環氧樹脂種類繁多，玻璃化轉變溫度不一樣，故視所用環氧的種類為準)。
[0029]環形勵磁線圈和環形勵磁線圈外固定的矽鋼片構成內定子，輻射狀矽鋼片構成外定子，徑向充磁的鐵氧體片組成的磁體環設置於內定子和外定子之間的間隙中，磁體環產生的恆定磁場與勵磁線圈產生的交變磁場相互作用，產生軸向驅動力推動磁體環往複線形運動。
[0030]一般線性壓縮機的磁體環採用稀土磁鐵，由於價格昂貴，為了減少稀土磁鐵用量，一般都是將線圈放置於外定子中，而內定子中沒有線圈，內定子體積較小，因而磁體環的尺寸較小。而在本實施例中，將勵磁線圈6設置在內定子的矽鋼片中，線性壓縮機整體體積不變的情況下，使內定子的尺寸變大，而內定子設置在磁體環5的內部，由此則需相應的增大磁體環5的環形尺寸(環形周長)，從而使磁體環5產生的磁感應強度增強，由此，在滿足磁感應強度下，可以使用較稀土磁鐵磁性較弱一些的磁鐵，例如，鐵氧體磁鐵。即，通過改變勵磁線圈設置位置，增大磁體環5的環形尺寸，採用較稀土磁鐵磁性較弱一些的鐵氧體磁鐵製作磁體環5也可以保持相應的磁感應強度。
[0031 ] 應用於本發明中所述結構的線性壓縮機中的永久磁體環，可以有效避免採用稀土磁鐵帶來的價格高，價格波動太大等問題，通過8片鐵氧體磁鐵片經碳纖維或其他材料複合組成的永久磁體環，價格便宜，價格穩定，生產工藝成熟可靠，性能能夠產生與稀土磁鐵相同的磁感應強度。
[0032]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種線性壓縮機電機的動子，包括動子骨架，固定在動子骨架上的環狀磁體，其特徵在於，所述環狀磁體由至少兩塊磁體部件拼接構成，環狀磁體與動子骨架接合處、以及環狀磁體外側或內側被碳纖維層粘附固定。
2.根據權利要求1所述的動子，其特徵在於，所述碳纖維層為浸潤環氧樹脂的碳纖維織物或者與環狀磁體相接觸的一側塗覆有環氧樹脂的碳纖維織物。
3.根據權利要求1所述的動子，其特徵在於，所述磁體部件為弧片型結構，所述環狀磁體由相同的弧片型結構的磁體部件拼接構成。
4.根據權利要求1所述的動子，其特徵在於，所述磁體部件為磁片，所述環狀磁體由相同的磁片依次疊加成環構成。
5.一種用於線性壓縮機的電機，其特徵在於，包括權利要求1-5任一權利要求所述的線性壓縮機電機的動子。
6.根據權利要求5所述的電機，其特徵在於，還包括: 外定子； 內定子，設置在距離所述外定子的內圓周表面一定間隙處，其上繞有勵磁線圈； 所述線性壓縮機電機的動子的環狀磁體伸入所述間隙設置。
7.—種線性壓縮機，其特徵在於，包括權利要求5或6所述的用於線性壓縮機的電機。
8.—種線性壓縮機電機的動子的製造方法，其特徵在於，包括以下步驟: 將碳纖維層浸潤環氧樹脂或在碳纖維層的一側塗覆環氧樹脂； 將磁體部件拼接構成環狀磁體，並固定於動子骨架上； 將所述碳纖維層纏繞所述環狀磁體外周或內周，以及所述動子骨架與環狀磁體的結合處； 將所述碳纖維層加熱固化，使碳纖維層粘附於所述環狀磁體外周或內周，以及所述動子骨架與環狀磁體的結合處。
【文檔編號】F04B35/04GK103779985SQ201210407229
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】王曄, 許升, 李衡國, 趙志強, 宋斌, 閆賽娜 申請人:海爾集團公司, 海爾集團技術研發中心, 青島海爾股份有限公司