管轴式一体化永磁电机转子的制作方法

本发明涉及一种永磁电机转子，特别涉及一种管轴式一体化永磁电机转子。

背景技术：

目前，永磁电机通常在转子上安装有转子铁芯以及固定至转子铁芯的永磁体，电机定子在通电后产生磁场从而实现电机转子的转动，而转子在高速旋转时会产生较强的离心力。为了防止永磁体受离心力而掉落，保证电机的良好运行状态，永磁体的固定必须牢固、可靠。市场上永磁电机转子上的永磁体大多利用铆钉固定，然而利用铆钉固定的缺点是，由于永磁体为钕铁硼构成，质地脆且易碎，加工孔工艺较为复杂，加工难度大，成本高，而且还会影响永磁体的性能发挥，降低电机的运行性能。由于使用转子铁芯，因此转子尺寸一般也很大。

此外，电机转子在高速旋转的情况下会产生大量热，使得转子温升过高，而永磁体在温度过高的情况下会发生不可逆退磁，给电机造成严重危害，因此，电机的散热也成为电机设计的核心问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种确保永磁体牢固、可靠，且可有效散热的管轴式一体化永磁电机转子。

本发明提供一种管轴式一体化永磁电机转子，包括在径向上隔开的内管和外管，所述内管的内周面形成沿所述转子轴向延伸的通风孔，所述内管与所述外管之间形成环形容置空间，所述容置空间内设置沿所述转子圆周方向布置的若干永磁极。

在一实施例中，每一永磁极由一永磁体形成，所述永磁体固定安装在所述内管和外管之间。

在一实施例中，所述永磁体的内表面和外表面分别贴合至所述内管的外周面和所述外管的内周面。

在一实施例中，所述永磁体的内表面和外表面利用高温胶分别粘合至所述内管外周面和所述外管内周面。

在一实施例中，所述外管的内周面与所述内管的外周面之间设置若干隔磁桥以将所述若干永磁体在所述转子圆周方向上隔开。

在一实施例中，所述隔磁桥通过高温胶粘合的方式固定在所述内管外周面与所述外管内周面之间。

在一实施例中，所述转子两端设有用以支撑所述转子旋转的轴承，所述容置空间两端设置两个支撑件，所述支撑件支撑在所述外管内周面和内管外周面，所述轴承安装在所述外管的外周面上且与所述支撑件在径向上对应。

在一实施例中，每一支撑件设有一朝向所述永磁体一端延伸的延伸部，所述延伸部抵触所述永磁体。

在一实施例中，所述转子两端设有用以支撑所述转子旋转的轴承，所述内管的长度大于所述外管的长度，所述轴承安装在所述内管两端的外周面上。

在一些实施例中，所述内管和外管都是由不导磁的金属或合金材料制成。

综上所述，本发明提供一种管轴式一体化永磁电机转子，该转子包括在径向上隔开的内管和外管，在内管和外管之间设置永磁体，其中永磁体的内表面和外表面是利用高温胶分别粘合至内管外周面和外管内周面的，转子两端利用轴承支撑定位，增强了永磁体的牢固、可靠性，使电机运行更加稳定、安全。另外，内管的内周面形成沿转子轴向延伸的通风孔，在电机高速运转时，通风孔可有效散热，降低转子温度，保护永磁体的磁稳定性。本发明的永磁电机转子采用管轴一体化结构，节省材料，方便加工，结构稳固，冷却方便，有利于电机性能的发挥。

附图说明

图1为本发明一实施例的转子剖面结构示意图。

图2为图1中转子的截面结构示意图。

图3为本发明另一实施例的转子剖面结构示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1和图2所示，本发明提供一种管轴式一体化永磁电机转子10，包括在径向上隔开的内管12和外管14，内管12的外周面与外管14的内周面之间形成环形的容置空间，所述容置空间内设置沿转子10圆周方向布置的若干永磁极16，转子10的两端设有用以支撑转子10旋转的轴承18。

每一所述若干永磁极16由一永磁体16形成，永磁体16固定安装在内管12和外管14形成的环形容置空间内。具体而言，永磁体16的内表面和外表面分别贴合至内管12的外周面和外管14的内周面，这样的做法可避免转子10在高速旋转时永磁体16在较大的离心力作用下在转子10的径向方向上发生偏移。同时，将永磁体16的内表面固定至内管12的外周面，永磁体16的外表面固定至外管14的内周面，双重固定作用以避免转子10在高速旋转时永磁体16与内管12和外管14在转子10的周向方向上发生相对位移。本实施例中，永磁体16的内表面和外表面是利用高温胶分别粘合至内管12外周面和外管14内周面的，从而将永磁体16固定在所述环形容置空间内。在本实施例中，内管12和外管14都是由不导磁的金属或合金材料制成。当然，在其它实施例中，也可以采用其它合适的材料。由于永磁体16直接贴合至金属材料的内外管，因此永磁体的热量可迅速传至内外管向外消散。

应当理解的是，在其他实施例中，永磁体16也可以通过其他方式固定至内管12的外周面和外管14的内周面，本发明不对此进行限定。

请参考图2，外管14的内周面与内管12的外周面之间设置若干隔磁桥20以将所述若干永磁体16在转子10圆周方向上隔开。在所示的实施例中，隔磁桥20设置为4个，在其他实施例中隔磁桥20也可以设置为符合电机工作需求的其他数目，4个隔磁桥20将永磁体16在转子10圆周方向上隔成4个永磁体16。4个永磁体16都如上述永磁体16的固定方式一般，4个永磁体16的内表面和外表面分别贴合至内管12的外周面和外管14的内周面，永磁体16的内表面和外表面利用高温胶分别粘合至内管12外周面和外管14内周面。此外，本实施例中，隔磁桥20也是通过高温胶粘合的方式固定在内管12外周面与外管14内周面之间的，当然，在其他实施例中，隔磁桥20也可以通过其他方式固定在内管12外周面与外管14内周面之间，本发明不对此限定。

在上述实施例中，每个永磁极由单独的永磁体形成，更具体而言，每个永磁极可以是一个或者是若干个单独的永磁体形成。在其它实施例中，这些永磁极也可以由一个环形的永磁体形成，该环形的永磁体沿圆周方向被磁化成交替排列的N和S极。

转子10在工作过程中会产生大量热，造成转子10温升过高，高温会使得永磁体16发生不可逆退磁，给电机造成严重危害，减短转子使用寿命。为了避免这些问题，本发明的内管12的内周面形成沿转子10轴向延伸的通风孔22，可有效为电机散热，降低转子温度。在所示的实施例中，通风孔22的孔径，满足转子强度振动和通风散热要求。

在如图1所示的实施例中，转子10两端设有用以支撑转子10旋转的轴承18，所述环形的容置空间两端分别设置一支撑件24，支撑件24支撑在外管14的内周面和内管12的外周面之间，轴承18安装在外管14的外周面上，而且安装轴承18的位置与支撑件24的支撑位置在径向上对应，以使得支撑件24可支撑轴承18。

本实施例中，单从图1所示的转子10的纵向剖面图来看，支撑件24呈T型结构，具体来说，每一支撑件24设有一朝向永磁体16对应一端延伸的延伸部26，延伸部26与永磁体16对应一端抵触，从而可具有在轴向上辅助定位永磁体16的作用。内管12的通风孔22与转子10外部的空气连通。

如图3，在图3所示的实施例中，转子10两端设有用以支撑转子10旋转的轴承18，内管12的长度大于外管14的长度，因此内管12的一部分在轴向上超出外管14，轴承18安装在内管12两端(即超出外管14的那一部分的外端部)的外周面上，内管12的通风孔22连通至转子10外部。

上述通风孔22的设置，结构简单可靠，容易加工，易于实施，降低成本，不仅为电机散热发挥巨大作用，而且节省材料，减轻了转子10的质量，降低电机损耗，继而提高电机的运转效率。

在上述实施例中，转子无需设置转子铁芯，好处是减少了铁芯材料，消除了磁阻尼及铁损，降低了驱动功率，减少了铁损发热源，同时，简化装配，降低成本。

转子与驱动或被驱动设备的连接，可通过键齿，端齿，联轴器等连接，满足产品使用要求。

综上所述，本发明提供一种管轴式一体化永磁电机转子，该转子包括在径向上隔开的内管和外管，在内管和外管之间设置永磁体，其中永磁体的内表面和外表面是利用高温胶分别粘合至内管外周面和外管内周面的，转子两端利用轴承支撑定位，增强了永磁体的牢固、可靠性，使电机运行更加稳定、安全。另外，内管的内周面形成沿转子轴向延伸的通风孔，在电机高速运转时，通风孔可有效散热，降低转子温度，保护永磁体的磁稳定性。本发明的永磁电机转子采用管轴一体化结构，节省材料，方便加工，结构稳固，冷却方便，有利于电机性能的发挥。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。