CN202110508699.2一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置、工装及方法和磁悬浮鼓风机

权利要求

1.一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，其特征在于，该装置包括带槽钢板（1）和多个长钢板（2）；带槽钢板（1）设置有转轴孔（3），转轴孔（3）面积大于电机转轴套合硅钢片部分的截面积并且被电机转轴穿过；多个长钢板（2）底端分别与带槽钢板（1）相连接，并且带槽钢板（1）上表面与硅钢片相贴合；多个长钢板（2）竖直分布并且其分布位置与硅钢片中的多个磁钢槽相对应，长钢板（2）外表面与硅钢片中的磁钢槽相配合。

2.根据权利要求1所述一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，其特征在于，带槽钢板（1）设置有多个卡槽（31），多个卡槽（31）分别与多个长钢板（2）底端相配合。

3.根据权利要求1所述一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，其特征在于，卡槽（31）贯穿带槽钢板（1）。

4.根据权利要求1所述一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，其特征在于，卡槽（31）形状与硅钢片中的磁钢槽形状相对应。

5.根据权利要求1所述一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，其特征在于，转轴孔（3）中心与电机转轴中心相同。

6.一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，其特征在于，包括带槽钢板（1）、长钢板（2）和压装套（4）；带槽钢板（1）和长钢板（2）如权利要求1所述；压装套（4）包括压装套本体（41）和压装套孔位（42），压装套孔位（42）贯穿压装套本体（41），压装套孔位（42）的直径大于电机转轴套合硅钢片部分的直径并且被电机轴穿过；压装套本体（41）下表面与翻转后的带槽钢板（1）下表面相接触，并且压装套本体（41）下表面与带槽钢板（1）下表面接触后其上表面高于长钢板（2）顶端。

7.一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压方法，其特征在于，该方法采用权利要求6所述一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，该方法包括以下的步骤：

（S1）将带槽钢板（1）放置在最下端，将长钢板（2）底端插入卡槽（31）中定位；

（S2）以长钢板（2）为定位基准将将硅钢片的磁钢槽与长钢板（2）外表面相配合，并且叠压至需要高度，此时带槽钢板（1）、长钢板（2）和硅钢片可看成一个部件；

（S3）将电机转轴装在压机上，先将铝挡压装在电机转轴上；再将上一步做成的整个部件倒置后，将压装套（4）放置在倒置后的部件上，压装套孔位（42）被电机转轴穿过并且压装套本体（41）下表面与翻转后的带槽钢板（1）下表面相接触；而后通过压机下压压装套本体（41）上表面将上一步做成的整个部件压至轴的相应位置上；

（S4）压装完成后拿掉压装套（4），将转子取下，拆掉带槽钢板（1）和长钢板（2）完成永磁电机内嵌式硅钢片的叠压过程。

8.一种磁悬浮风机，其特征在于，包括机壳、电机轴（5）、径向轴承和轴向轴承；电机轴（5）上连接有多个叠压的硅钢片，硅钢片叠压至电机轴（5）采用权利要求7所述的叠压方法。

9.根据权利要求8所述一种磁悬浮鼓风机，其特征在于，轴向轴承包括推力盘（7）、轴向轴承定子组合（8）和轴承外圈（9）；轴向轴承定子组合（8）包括第一轴承定子（81）和第二轴承定子（82）；第一轴承定子（81）设置有沿着左右方向贯穿的散热孔（83），第二轴承定子（82）设置有沿着上下方向分布并且内凹的散热凹槽（84），并且散热凹槽（84）上端通过散热孔（83）与外部相连通；推力盘（7）下端两侧面与轴承外圈（9）相应内侧面之间存在第一散热缝隙（71），推力盘（7）上端两侧面与第二轴承定子（82）相应内侧面之间存在第二散热缝隙（72）；轴承外圈（9）设置有第一腔体（91）和与外部连通的第二腔体（92），第一散热缝隙（71）上端、散热凹槽（84）下端和第二散热缝隙（72）下端分别与第一腔体（91）相连通，第二散热缝隙（72）上端与第二腔体（92）相连通；第二腔体（92）包括竖直腔体（93）和水平腔体（94），竖直腔体（93）下端与第二散热缝隙（72）上端相连通，竖直腔体（93）上端通过水平腔体（94）与外部相连通。

10.根据权利要求9所述一种磁悬浮鼓风机，其特征在于，竖直腔体（93）位于水平腔体（94）对称中心下方。

说明书

一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置、工装及方法和磁悬浮鼓风机

技术领域

本发明涉及磁悬浮电机轴硅钢片叠压领域，尤其涉及一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置、叠压工装及方法和磁悬浮鼓风机。

背景技术

永磁同步电机转子形式一般为两种：磁钢表贴式和内嵌式。表贴式磁钢只能通过热传递散热，工作时损耗大，需配合滤波装置才能降低损耗，因此现在普遍应用内嵌式转子形式。传统的低速电机因工作时硅钢片所受极限应力很低，所以硅钢片和轴之间可以为间隙配合。但是在高转速的情况下硅钢片所受极限应力很高，硅钢片和轴之间的配合需为过盈配合。这就增加了硅钢片的装配难度，更加提高了内嵌磁钢的难度。

中国实用新型专利申请（公开号CN210431173U，公开日：20200428）公开了一种通用型转子铁芯叠压工装，包括压块和支撑件，压块的下部通过固定螺栓固定连接有压杆，压杆的下表面设置有上转子压圈，上转子压圈的下表面设置有冲片，支撑件的上部设置有下转子压圈，冲片、下转子压圈和上转子压圈均套装在中心轴的中间部位，上转子压圈的上表面设置有端部固定键，端部固定键套装在中心轴的中间部位，支撑件的内部中间位置处设置有支撑平台。本实用新型设置的调节螺栓能够快速调节压杆的位置，并使四个压杆的位置距离中心轴轴心线的距离相同，使叠压冲片时冲片的各部位受力均衡，在叠压不同长度中心轴的转子铁芯时，通过上下移动连接杆，调节支撑平台的高度，对中心轴的下部进行支撑。

现有技术存在以下不足：叠压硅钢片时，先将硅钢片中心孔与定位轴相配合并且叠压至设定高度，而后移除定位轴并且将电机转轴与叠压后的硅钢片中心孔配合完成硅钢片叠压过程；此种方式中是通过定位轴与硅钢片中心孔相配合对硅钢片定位的；而硅钢片中心孔与硅钢片磁钢槽之间具有一定的加工误差，定位轴对多个硅钢片中心孔定位保证多个硅钢片的中心孔相对齐时，多个硅钢片的磁钢槽由于加工误差的存在不能相互对齐；从而造成叠压后的硅钢片的磁钢槽不整齐，不利于对硅钢片内嵌磁钢，降低了硅钢片内嵌磁钢的质量。

发明内容

本发明的目的是：针对上述问题，提出通过对硅钢片的磁钢槽进行定位，保证叠压后的硅钢片的磁钢槽对齐，提高硅钢片内嵌磁钢质量的一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，该装置包括带槽钢板和多个长钢板；带槽钢板设置有转轴孔，转轴孔面积大于电机转轴套合硅钢片部分的截面积并且被电机转轴穿过；多个长钢板底端分别与带槽钢板相连接，并且带槽钢板上表面与硅钢片相贴合；多个长钢板竖直分布并且其分布位置与硅钢片中的多个磁钢槽相对应，长钢板外表面与硅钢片中的磁钢槽相配合。

作为优选，带槽钢板设置有多个卡槽，多个卡槽分别与多个长钢板底端相配合。卡槽贯穿带槽钢板。卡槽形状与硅钢片中的磁钢槽形状相对应。转轴孔中心与电机转轴中心相同。

另外，本发明还公开了一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，包括带槽钢板、长钢板和压装套；压装套包括压装套本体和压装套孔位，压装套孔位贯穿压装套本体，压装套孔位的直径大于电机转轴套合硅钢片部分的直径并且被电机轴穿过；压装套本体下表面与翻转后的带槽钢板下表面相接触，并且压装套本体下表面与带槽钢板下表面接触后其上表面高于长钢板顶端。

另外，本发明还公开了一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压方法，该方法采用一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，该方法包括以下的步骤：

（S1）将带槽钢板放置在最下端，将长钢板底端插入卡槽中定位；

（S2）以长钢板为定位基准将将硅钢片的磁钢槽与长钢板外表面相配合，并且叠压至需要高度，此时带槽钢板、长钢板和硅钢片可看成一个部件；

（S3）将电机转轴装在压机上，先将铝挡压装在电机转轴上；再将上一步做成的整个部件倒置后，将压装套放置在倒置后的部件上，压装套孔位被电机转轴穿过并且压装套本体下表面与翻转后的带槽钢板下表面相接触；而后通过压机下压压装套本体上表面将上一步做成的整个部件压至轴的相应位置上；

（S4）压装完成后拿掉压装套，将转子取下，拆掉带槽钢板和长钢板完成永磁电机内嵌式硅钢片的叠压过程。

另外，本发明还公开了一种磁悬浮风机，包括机壳、电机轴、径向轴承和轴向轴承；电机轴上连接有多个叠压的硅钢片，硅钢片叠压至电机轴采用以上的叠压方法。

作为优选，轴向轴承包括推力盘、轴向轴承定子组合和轴承外圈；轴向轴承定子组合包括第一轴承定子和第二轴承定子；第一轴承定子设置有沿着左右方向贯穿的散热孔，第二轴承定子设置有沿着上下方向分布并且内凹的散热凹槽，并且散热凹槽上端通过散热孔与外部相连通；推力盘下端两侧面与轴承外圈相应内侧面之间存在第一散热缝隙，推力盘上端两侧面与第二轴承定子相应内侧面之间存在第二散热缝隙；轴承外圈设置有第一腔体和与外部连通的第二腔体，第一散热缝隙上端、散热凹槽下端和第二散热缝隙下端分别与第一腔体相连通，第二散热缝隙上端与第二腔体相连通；第二腔体包括竖直腔体和水平腔体，竖直腔体下端与第二散热缝隙上端相连通，竖直腔体上端通过水平腔体与外部相连通。

作为优选，竖直腔体位于水平腔体对称中心下方。

本发明采用上述技术方案的一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置的优点是：

多个长钢板分别与硅钢片中的多个磁钢槽相对应从而对硅钢片的磁钢槽进行定位，进而保证叠压后的多个硅钢片的磁钢槽相互对齐；更加有利于对硅钢片内嵌磁钢，提高了硅钢片内嵌磁钢的质量。

附图说明

图1为本发明的磁悬浮风机的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装的结构示意图。

图4、图5为带槽钢板的结构示意图。

图6、图7为长钢板的结构示意图。

图8为硅钢片的结构示意图。

图9为轴向轴承的结构示意图。

11-硅钢片、12-铝挡、14-磁钢槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

实施例1

如图1-5所示的一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压装置，该装置包括带槽钢板1和多个长钢板2；带槽钢板1设置有转轴孔3，转轴孔3面积大于电机转轴套合硅钢片部分的截面积并且被电机转轴穿过；多个长钢板2底端分别与带槽钢板1相连接，并且带槽钢板1上表面与硅钢片相贴合；多个长钢板2竖直分布并且其分布位置与硅钢片中的多个磁钢槽相对应，长钢板2外表面与硅钢片中的磁钢槽相配合。此种方式中，多个长钢板2分别与硅钢片中的多个磁钢槽相对应从而对硅钢片的磁钢槽进行定位，进而保证叠压后的多个硅钢片的磁钢槽相互对齐；更加有利于对硅钢片内嵌磁钢，提高了硅钢片内嵌磁钢的质量。

带槽钢板1设置有多个卡槽31，多个卡槽31分别与多个长钢板2底端相配合。卡槽31贯穿带槽钢板1。卡槽31形状与硅钢片中的磁钢槽形状相对应。转轴孔3中心与电机转轴中心相同。

另外，本发明还公开了一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，包括带槽钢板1、长钢板2和压装套4；带槽钢板1和长钢板2如权利要求1所述；压装套4包括压装套本体41和压装套孔位42，压装套孔位42贯穿压装套本体41，压装套孔位42的直径大于电机转轴套合硅钢片部分的直径并且被电机轴穿过；压装套本体41下表面与翻转后的带槽钢板1下表面相接触，并且压装套本体41下表面与带槽钢板1下表面接触后其上表面高于长钢板2顶端从而使得压机能够不受高于硅钢片的长钢板2顶端影响将硅钢片压装至电机转轴上。

另外，本发明还公开了一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压方法，该方法采用一种永磁电机内嵌式硅钢片的叠压工装，该方法包括以下的步骤：

（S1）将带槽钢板1放置在最下端，将长钢板2底端插入卡槽31中定位；

（S2）以长钢板2为定位基准将将硅钢片的磁钢槽与长钢板2外表面相配合，并且叠压至需要高度，此时带槽钢板1、长钢板2和硅钢片可看成一个部件；

（S3）将电机转轴装在压机上，先将铝挡压装在电机转轴上；再将上一步做成的整个部件倒置后，将压装套4放置在倒置后的部件上，压装套孔位42被电机转轴穿过并且压装套本体41下表面与翻转后的带槽钢板1下表面相接触；而后通过压机下压压装套本体41上表面将上一步做成的整个部件压至轴的相应位置上；

（S4）压装完成后拿掉压装套4，将转子取下，拆掉带槽钢板1和长钢板2完成永磁电机内嵌式硅钢片的叠压过程。

另外，本发明还公开了一种磁悬浮风机，包括机壳、电机轴5、径向轴承和轴向轴承；电机轴5上连接有多个叠压的硅钢片，硅钢片叠压至电机轴5采用以上的叠压方法。

轴向轴承包括推力盘7、轴向轴承定子组合8和轴承外圈9；轴向轴承定子组合8包括第一轴承定子81和第二轴承定子82；第一轴承定子81设置有沿着左右方向贯穿的散热孔83，第二轴承定子82设置有沿着上下方向分布并且内凹的散热凹槽84，并且散热凹槽84上端通过散热孔83与外部相连通；推力盘7下端两侧面与轴承外圈9相应内侧面之间存在第一散热缝隙71，推力盘7上端两侧面与第二轴承定子82相应内侧面之间存在第二散热缝隙72；轴承外圈9设置有第一腔体91和与外部连通的第二腔体92，第一散热缝隙71上端、散热凹槽84下端和第二散热缝隙72下端分别与第一腔体91相连通，第二散热缝隙72上端与第二腔体92相连通；第二腔体92包括竖直腔体93和水平腔体94，竖直腔体93下端与第二散热缝隙72上端相连通，竖直腔体93上端通过水平腔体94与外部相连通。竖直腔体93位于水平腔体94对称中心下方。推力盘7高速旋转时带动气流流动，外部气流分别沿着第一散热缝隙71进入第一腔体91和依次沿着散热孔83和散热凹槽84进入第一腔体91，而后第一腔体91中的气流沿着第二散热缝隙72进入到第二腔体92流动至轴承外部从而完成气流流动过程；在气流流动过程中形成散热风路，显著降低推力轴承定子及绕组温度，使推力轴承组件可以在更好的工况内安全稳定的工作。