定子芯体组件及使用其的电磁装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及定子芯体组件及使用其的电磁装置，并且更具体地，涉及使用绳索构件压缩定子铁芯叠层并且涉及采用此类绳索构件的定子铁芯和电磁装置。在一个实施例中，本实用新型包括：将绳索构件的第一端附连到设置在多个定子叠层的第一端附近的第一凸缘板；将所述绳索构件的第二端附连到设置在所述多个定子叠层的第二端附近的第二凸缘板；使所述绳索构件的所述第一端或所述第二端中的至少一个在所述第一凸缘板和所述第二凸缘板中的至少一个上张紧，以在所述第一凸缘板、所述第二凸缘板以及所述多个定子叠层上施加压缩力。
【专利说明】定子芯体组件及使用其的电磁装置
【技术领域】
[0001]电磁机器中的定子(铁)芯是由许多薄钢叠层制成，这些薄钢叠层堆叠在一起以形成大的圆柱形主体。每个叠层包括制成了柱形主体的圆形截面段。维持这些叠层的完整性作为定子铁芯要求从堆叠叠层的任一端施加向内压缩。
【背景技术】
[0002]在已知机器中，此压缩力是由从定子的一端延伸到另一端的多个刚性键条施加。通常，叠层包括燕尾槽或类似的特征，它们对应键条上的相容的燕尾或类似的特征。定子铁芯中的单独部件在定子的任一端堆叠，并且通过扭转每个键条的任一端或两端上的螺母来将压缩力施加到定子铁芯。通常，将每个叠层放置到轨道的组装框架或系统上，并且在每个叠层安装后或在安装了少量叠层后施加压缩力。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，本实用新型提供一种将压缩力施加到电磁机器定子芯体(铁芯)的部件的方法，所述方法包括:将绳索构件的第一端附连到设置在多个定子叠层(stator laminat1ns)的第一端附近的第一凸缘板；将所述绳索构件的第二端附连到设置在所述多个定子叠层的第二端附近的第二凸缘板；使所述绳索构件的所述第一端或所述第二端中的至少一个在所述第一凸缘板和所述第二凸缘板中的至少一个上张紧，以在所述第一凸缘板、所述第二凸缘板以及所述多个定子叠层上施加压缩力。
[0004]其中，所述附连包括将所述绳索构件的所述第一端或所述第二端插入所述第一凸缘板中的第一通道或所述第二凸缘板中的第二通道之中。其中，所述绳索构件的所述第一端或所述第二端中的至少一个包括用于将所述绳索构件约束在所述第一通道或所述第二通道中的至少一个内的锚定装置。所述锚定装置包括至少一个楔形构件，所述至少一个楔形构件具有用于接触所述绳索构件的第一表面和用于接触所述第一通道或所述第二通道的壁的第二构件。所述张紧包括从所述楔形构件的较窄端朝所述楔形构件的较宽端牵引所述绳索构件。
[0005]其中，所述第一通道或所述第二通道中的至少一个包括锚定装置，所述锚定装置用于约束所述绳索构件。其中:所述锚定装置包括至少一个楔形构件和用于接触所述第一通道或所述第二通道的壁的第二构件，所述至少一个楔形构件具有用于接触所述绳索构件的第一表面；以及所述张紧包括从所述楔形构件的较窄端朝所述楔形构件的较宽端牵引所述绳索构件。其中，所述绳索构件选自由以下项组成的组:金属线、绳索以及编织绳索。
[0006]所述方法进一步包括:将所述绳索构件插入沿着所述定子芯体的长度设置的通道之中。
[0007]在另一个实施例中，本实用新型提供一种用于电磁装置的定子芯体(可以是铁芯)，所述定子铁芯包括:多个堆叠定子叠层；位于所述多个堆叠定子叠层的第一端附近的至少一个凸缘构件；以及附接到所述至少一个凸缘构件的绳索构件，所述至少一个绳索构件在张紧时，将压缩力施加在所述至少一个凸缘构件上。
[0008]在另一个实施例中，本实用新型提供一种电磁装置，所述电磁装置包括:多个堆叠定子叠层；位于所述多个堆叠定子叠层的第一端附近的至少一个凸缘构件；以及附接到所述至少一个凸缘构件的绳索构件，所述至少一个绳索构件在张紧时，将压缩力施加在所述至少一个凸缘构件上。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]结合描绘本实用新型的各种实施例的附图，将从以下对本实用新型的各种方面的详细描述更容易地了解本实用新型的这些和其他特征，在附图中:
[0010]图1示出根据本实用新型实施例的定子铁芯的轴向截面图。
[0011]图2示出根据本实用新型实施例的定子铁芯的径向截面图。
[0012]图3至图4示出根据本实用新型其他实施例的定子铁芯的多个部分的详细径向截面图。
[0013]图5示出本实用新型一些实施例中使用的绳索构件的一部分的示意图。
[0014]图6至图7示出本实用新型一些实施例中使用的绳索构件的示意性截面图。
[0015]图8示出本实用新型一些实施例中使用的绳索构件和附接装置的截面侧视图。
[0016]图9示出图8的俯视图。
[0017]图10示出根据本实用新型实施例的方法的流程图。
[0018]应当注意，本实用新型的附图未按比例绘制。附图旨在仅仅描绘本实用新型的典型方面，并且因此不应视为限制本实用新型的范围。在附图中，相似数字表示附图间的相似元件。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的各实施例包括用于使用柔性绳索而非刚性键条来组装定子铁芯的方法，以及用于组装此类定子芯(例如，铁芯)的系统和根据此类方法或使用此类系统组装的定子铁芯。
[0020]现在转至附图，图1示出根据本实用新型实施例的定子铁芯100的示意侧视图。在此，定子铁芯100包括多个10堆叠的叠层Α、Β、0..Χ，这些堆叠的叠层设置在一对凸缘板20,22之间。通常，叠层Α、B、0..Χ包括薄的绝缘钢板，所述薄的绝缘钢板可以是数百或数千个，这取决于将放置定子铁芯100的应用。凸缘板20、22通常由钢或铝组成，但是也可使用其他材料。
[0021]多个绳索构件30Α至30Η从第一凸缘板20延伸到第二凸缘板22。绳索构件可包括任意数量材料，包括例如实心金属线、缠绕或编织的金属线、聚乙烯纤维、尼龙纤维等等。在本实用新型的一些实施例中，绳索构件包括由环绕实心或编织的金属芯的多个编织金属线股制成的绳索。当然，其他材料是可能的，并且本说明书所用术语“绳索构件”旨在泛指能够将压缩力施加到多个堆叠的叠层上的柔性线。
[0022]图2示出沿着叠层A的平面截得的图1所示定子铁芯100的截面图。如图2所示，叠层A包括多个段Al至AS。尽管叠层A在图2中示出为包括八个段，但是本领域的技术人员将认识到，可采用任意数量的段。当组装时，段Al至AS形成具有用于容纳定子绕组(未示出)的多个槽14的中心孔隙12。
[0023]多个绳索构件30A至30P围绕叠层A设置。如图2所示，叠层A的每个段沿着其外表面包括两个绳索构件，但这并非是必需的。可采用任意数量绳索构件，其中绳索构件总数的任何部分设置在叠层A的每个段附近。
[0024]图3示出根据本实用新型另一个实施例的段A1、A2的一部分的细节图。此处，代表所述段中每个段的段Al包括通道16A、16B，绳索构件30A、30B可分别设置到所述通道16A、16B中。在一些实施例中，通道16A、16B包括分别大于绳索构件30A、30B的直径的开口。在其他实施例中，通道16A、16B包括分别大于绳索构件30A、30B的直径的开口，以使得绳索构件30A、30B可旋抒穿过(threaded through)定子铁芯的相邻堆叠叠层。
[0025]在其他实施例中，如图4所示，绳索构件30A、30C可分别旋拧穿过段Al和A2中的轴向孔26A、26C。轴向孔26A、26C的设置可匹配，以便在定子铁芯中形成均匀的压缩应力。本领域的技术人员将认识到，本实用新型的一些实施例可包括图3和图4两者的特征。
[0026]本实用新型的各实施例，诸如图1至图4所示那些，可用于定子铁芯100 (图1)的组装。例如，在组装定子铁芯的各个阶段期间和/或在将定子铁芯后续安装在支撑框架中期间，绳索构件中的预应力可调整。对张力的这种调整可有助于堆叠定子铁芯叠层和/或移动组装好的定子铁芯。
[0027]图5至图6示出根据本实用新型各种实施例的绳索构件的视图。图5示出包括多个编织线股31至36的绳索构件30的侧视图。图6示出绳索构件30的径向截面图，示出线股31至36围绕中心线股37设置。在一些实施例中，线股31至36可包括平坦而非圆形的表面以改进接触摩擦。
[0028]图7示出包括可任选绝缘层38的绳索构件30的径向截面图。绝缘层38可包括任意数量材料，包括例如橡胶、乙烯基树脂(vinyls)、聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、聚乙烯等。绝缘层38减少了可能在与凸缘板20、22或定子铁芯的叠层接触时发生的线股31至36的微振磨损(fretting)。应当注意,绝缘层38可附连到绳索构件30,或在本实用新型的一些实施例中，可环绕绳索构件30以使得绳索构件30可拧入并且穿过绝缘层38。
[0029]图8示出根据本实用新型实施例的凸缘板20的截面侧视图。为了简单起见，绳索构件与凸缘板20的相互作用将仅参照绳索构件30H进行描述。凸缘板20包括锥形通路40H,绳索构件30H可穿过所述锥形通路40H。通路40H可包括锁定机构，所述锁定机构用于将绳索构件30H固定在通路40H内。如图8所示，此种锁定机构包括多个楔形构件42H、44H，这些楔形构件42H、44H适于压缩绳索构件30H并且将其固定在通路40H内。楔形构件42H、44H包括用于接触绳索构件30H的第一表面和用于接触通道40H的壁的第二构件。楔形构件42H、44H (如它们的名字所暗示的)包括较窄端和较宽端。通过牵引绳索构件30H穿过通路40H、即从楔形构件42H、44H的较窄端朝着较宽端牵引，绳索构件30H可在通路40H内张紧。
[0030]图9示出包括通路40H的凸缘板20的一部分的俯视图。此处，三个楔形构件42H、44H、46H将绳索构件30H限制在通路40H内。
[0031]与常规键条定子铁芯相比，采用如上所述绳索构件的定子铁芯提供了多个优点。例如，绳索具有比键条更高的断裂强度，通常大于250ksi。因此，与使用键条的可能情况相t匕，可将更大的压缩力施加在所述堆叠的叠层上。
[0032]也可使用任意数量装置和技术来固定和拉紧绳索构件。例如，各种装置可商购用于张紧绳索构件。此类装置可用于通过沿着定子铁芯的纵轴牵引绳索构件远离凸缘板和叠层来从定子铁芯的任一端或两端张紧绳索构件。
[0033]另外，使用绳索允许多个叠层和它们的段的预先组装，这在使用键条来压缩定子铁芯的情况下是不可能的。这种预先组装可大大减少组装时间和成本。
[0034]图10示出根据本实用新型实施例的方法的流程图。在SI，将绳索构件附连到多个堆叠定子叠层的第一端附近的第一凸缘板。在S2，可任选地将绳索构件插入沿着多个堆叠的定子叠层中的每个的通道中。在S3，将绳索构件附连到多个堆叠的定子叠层的第二端附近的第二凸缘板。在S4，将绳索构件在第一凸缘板和第二凸缘板中的至少一个上张紧，从而将压缩力施加在多个堆叠定子叠层上。
[0035]本说明书所用术语仅是为了描述特定的实施例，而不旨在对本实用新型进行限制。本说明书所用单数形式“一”、“一个”以及“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。应进一步理解，本说明书所用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising) ”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或附加。
[0036]本说明书使用实例披露本实用新型，包括最佳模式，同时也让所属领域中的任何技术人员能够实践本实用新型，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本实用新型的保护范围是由权利要求书来界定，并可包括所属领域中的一般技术人员所想出的其他实例。如果其他此类实例具有的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果其他此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义并无实质差别，那么此类实例也在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种用于电磁装置的定子芯体组件，所述定子芯体组件包括: 多个堆叠的定子叠层； 在所述多个堆叠的定子叠层的第一端附近的至少一个凸缘构件；以及附接到所述至少一个凸缘构件的绳索构件，所述至少一个绳索构件在张紧时，将压缩力施加在所述至少一个凸缘构件上。
2.如权利要求1所述的定子芯体组件，其中所述至少一个凸缘构件包括: 在所述多个堆叠的定子叠层的所述第一端附近的第一凸缘构件；以及 在所述多个堆叠的定子叠层的第二端附近的第二凸缘构件。
3.如权利要求2所述的定子芯体组件，其中所述绳索构件被附接到所述第一凸缘构件和所述第二凸缘构件两者，并且在张紧时，所述绳索构件将所述压缩力施加在所述第一凸缘构件和所述第二凸缘构件两者上。
4.如权利要求1所述的定子芯体组件，其中所述至少一个凸缘构件包括: 设在所述多个堆叠的定子叠层的所述第一端附近的第一凸缘构件；以及 设在所述多个堆叠的定子叠层的第二端附近的第二凸缘构件。
5.如权利要求4所述的定子芯体组件，其中所述绳索构件位于沿着所述多个堆叠定子叠层中的每个的通道内。
6.如权利要求1所述的定子芯体组件，其中所述绳索构件的第一端和第二端中的至少一个包括锁定机构，所述锁定机构用于将所述绳索构件固定到所述至少一个凸缘构件。
7.如权利要求1所述的定子芯体组件，其中所述绳索构件包括围绕所述多个堆叠的定子叠层周向设置的多个绳索构件。
8.如权利要求1所述的定子芯体组件，其中所述绳索构件选自由以下项组成的组:金属线、绳索、编织绳索、聚乙烯纤维以及尼龙纤维。
9.如权利要求1所述的定子芯体组件，所述定子铁芯进一步包括: 沿着所述多个堆叠定子叠层中的每个的长度设置的通路。
10.一种电磁装置，所述电磁装置包括: 多个堆叠的定子叠层； 在所述多个堆叠的定子叠层的第一端附近的至少一个凸缘构件；以及附接到所述至少一个凸缘构件的绳索构件，所述至少一个绳索构件在张紧时，将压缩力施加在所述至少一个凸缘构件上。
11.如权利要求10所述的电磁装置，其中: 所述至少一个凸缘构件包括在所述多个堆叠定子叠层的所述第一端附近的第一凸缘构件和在所述多个堆叠定子叠层的第二端附近的第二凸缘构件；以及 所述绳索构件包括围绕所述多个堆叠定子叠层周向设置的多个绳索构件，每个绳索构件被附接到所述第一凸缘构件和所述第二凸缘构件并且将所述压缩力施加在所述第一凸缘构件和所述第二凸缘构件上。
【文档编号】H02K15/02GK204244034SQ201420363895
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】A.S.塔纳夫德, C.A.卡明斯基, L.卡纳卡梅达拉 申请人:通用电气公司