植保机用直流永磁无刷内转子电机的制作方法

本发明涉及电机领域，具体涉及一种适用于植保机且能够防止药水腐蚀电机线圈的直流永磁无刷内转子电机。

背景技术：

随着农业机械化发展，植保机特别是植保无人机受到了广泛的关注。植保机是用于农林植物保护作业的飞机，植保机在作业地面上按预设的飞行路线飞行并喷洒药剂，对地形要求低，喷洒精确度高，可以实现大规模作业，极大地提高效率。

现有的植保机内的电机大多数是外转子电机。外转子电机的转子组件位于外侧，定子组件位于内侧，由于结构的限制，电机不能形成封闭的整体，结构上总会有缝隙。使用植保机进行喷药时，药水容易进入到电机内部，对电机内部的线圈造成腐蚀。

与外转子电机相比，内转子电机密封性好，可以实现全封闭。如使用内转子电机作为植保机的电机，药水不能轻易地进入到电机内部，可以防止药水腐蚀电机线圈。与外转子电机相比，内转子电机的功率重量比更大。普通的内转子电机极数较少，电机的转速较高，扭力较低，不适合直接为植保机提供动力。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种适用于保植机且够防止药水腐蚀电机线圈的直流永磁无刷内转子电机。

为实现上述目的，本发明提供一种植保机用直流永磁无刷内转子电机，包括外壳、定子组件和转子组件；转子组件包括转子内衬，转子内衬包括中心孔和外环,中心孔内固定连接有转轴，外环上固定连接有内衬铁环；转子内衬一侧固定连接有内衬挡板，内衬挡板周围设有均匀分布的凸条，凸条位于内衬铁环上；在内衬铁环上固定有28片磁瓦，每片磁瓦位于相邻的凸条之间；定子组件包括环形的硅钢片，硅钢片设有24个开口向内的嵌线槽；磁瓦位于硅钢片的环内；外壳固定在硅钢片的环外；外壳两侧还设有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖通过第一螺纹紧固件固定在外壳上；第一端盖和第二端盖中间均设有台阶孔，第一端盖和第二端盖的台阶孔内分别设有第一轴承和第二轴承；转轴与第二轴承接触，且穿过第一轴承；转轴穿过第一轴承的一端设有桨座组件。

本发明采用直流永磁无刷电机，减少了机身的振动，使植保机喷药更加精确。在电机两侧设置第一端盖和第二端盖进行封闭，能够有效防止植保机进行喷药作业时药水进入电机进而腐蚀电机线圈。本发明还参考高极数外转子的结构，设计出结构合理的具有高极数的内转子电机，具体地，采用24槽的硅钢片和28片磁瓦，与植保机用的外转子设计一样，内转子电机的理论扭力与外转子一样，从而降低电机转速，提高内转子电机的扭力，使得内转子电子能够直接驱动植保机的螺旋桨。

进一步的技术方案是，磁瓦上设有碳纤层，碳纤层由碳纤维丝和树脂胶紧密包裹在磁瓦外面而形成。

为了保证转子整体的牢固度，在本发明磁瓦的外面用碳纤维丝和树脂胶紧密包裹，形成了一层牢固的碳纤层。当磁瓦在高温高速状态下工作时，碳纤层能够确保磁瓦不会散开。

进一步的技术方案是，第一轴承朝向桨座的一侧设有轴承盖，轴承盖通过第二螺纹紧固件固定在第一端盖上。

为了进一步提高内转子电机的封闭性，第一轴承朝向桨座的一侧设有轴承盖。轴承盖将第一轴承封闭在由外壳、第一端盖、第二端盖构成的空间内，有效避免药水从第一轴承处进入电机。

进一步的技术方案是，轴承盖朝向第一轴承的一侧设有润滑脂。

本发明在轴承盖朝向第一轴承的一侧涂有或填充有润滑脂。润滑脂既可润滑轴承，又可以在轴承盖与第一端盖、转轴接触的位置处封闭电机，进一步防止药水进入电机内部。

进一步的技术方案是，第一轴承为角接触轴承。

由于螺旋桨的作用，电机始终要承受一个比较大的轴向拉力。为了增加电机的轴向抗拉性，采用角接触轴承为第一轴承。角接触轴承有很强的轴向抗拉性，可以大幅度的提高第一轴承的使用时间。

进一步的技术方案是，外壳上设有散热槽。

为了便于电机散热，在电机的外壳上做了散热槽，有利于将线圈里的热量散走，确保电机的稳定工作。

进一步的技术方案是，桨座组件包括设在转轴末端的桨座内衬，桨座内衬上套有桨座，桨座通过第三螺纹紧固件与转轴固定连接。桨座上可以安装固定螺旋桨。

进一步的技术方案是，转轴是空心轴。

将转轴设计为空心轴，可以减轻整机的重量。

进一步的技术方案是，转子内衬由7075铝合金制成，转子内衬包括内环，中心孔设置在内环中间；内环的和外环由辐条连接，辐条之间形成减轻孔。采用强度高的7075铝合金制作转子内衬，并在转子内衬上设有减轻孔，在不降低转子内衬强度的前提下，有利于进一步减轻整机重量。

进一步的技术方案是，第一端盖和第二端盖均包括盖板以及放射状设置在盖板上的加强肋。

第一端盖和第二端盖可以采用相对较薄的盖板，并在盖板上设置放射状的加强肋。在保证第一端盖和第二端盖强度的前提下，可以进一步降低整机重量。

附图说明

图1是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例的主视图。

图2是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例的右视图。

图3是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例的左视图。

图4是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例在一个视角下的分解图。

图5是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例在另一个视角下的分解图。

图6是图1中a-a截面的剖视图。

图7是图2中b-b截面的剖视图。

图8是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例中转子组件在一个视角下的分解图。

图9是本发明植保机用直流永磁无刷内转子电机实施例中转子组件在另一个视角下的分解图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图4至图5，本实施例的植保机用直流永磁无刷内转子电机包括外壳10、定子组件20、转子组件30和桨座组件40。

参见图8至9，转子组件30包括转子内衬31，转轴32，内衬铁环33、内衬挡板34和磁瓦35。

转子内衬31包括内环311和外环312，内环311中间设有中心孔313。内环311和外环312通过辐条314连接，相邻的辐条314中间形成减轻孔315，有利于减轻整机重量。转子内衬31是由7075铝合金制成的，有利于保证转子内衬31的强度。

转轴32固定在中心孔313内。转轴32是空心轴，能够减轻整机重量。

内衬铁环33固定在转子内衬31的环外。内衬挡板34固定在转子内衬31的一侧，固定方式可以是通过螺钉进行固定。内衬挡板34周围设有均匀分布的凸条341。内衬挡板34固定在转子内衬31一侧时，凸条341位于内衬铁环33上。

内衬铁环33上设有28片磁瓦35，每片磁瓦35均位于相邻的凸条341之间。凸条341能够起到间隔的作用，有利于磁瓦35固定。

为了进一步提高转子整体的牢固度，磁瓦35的外面用碳纤维丝和树脂胶紧密包裹，形成一层牢固的碳纤层。碳纤层可以确保磁瓦在高温高速时不会散开。

定子组件20包括环形的硅钢片21，硅钢片21设有24个开口向内的嵌线槽211。所述嵌线槽211内放置有绕组线圈。参见图6至7，转子组件30的磁瓦35位于硅钢片21的环内，外壳10固定在硅钢片21的环外。

为了便于电机散热，确保电机的稳定工作，外壳10上设有散热槽11。

外壳10两侧还设有第一端盖12和第二端盖13，第一端盖12和第二端盖13通过第一螺纹紧固件14固定在外壳10上，第一螺纹紧固件14可以是螺钉。

参见图2至图3，第一端盖12和第二端盖13均包括盖板以及放射状设置在盖板上的加强肋。盖板较薄，有利于降低整机重量，加强肋用于保证强度。

参见图7，第一端盖12和第二端盖13中间均设有台阶孔，第一端盖12和第二端盖13的台阶孔内分别固定有第一轴承15和第二轴承16。转轴32与第二轴承16接触，且穿过第一轴承15。

外壳10、第一端盖12、第二端盖13、第一轴承15、第二轴承16和转轴32之间构成了一个封闭的空间，对其内的定子组件20、转子组件30起到保护作用，防止植保机进行喷药作业时药水进入电机。

转轴32穿过第一轴承15的一端设有桨座组件40。参见图4至图5，桨座组件40包括套在转轴32末端的桨座内衬41，桨座内衬41上套有桨座42，桨座42通过第三螺纹紧固件43与转轴32固定连接。第三螺纹紧固件43可以是螺钉。第三螺纹紧固件43与桨座42之间还设有垫片。

由于螺旋桨的作用，电机始终要承受一个比较大的轴向拉力。为了增加电机的轴向抗拉性，第一轴承15采用角接触轴承。

为了进一步提高内转子电机的封闭性，第一轴承15朝向桨座组件40的一侧设有轴承盖17，轴承盖17通过第二螺纹紧固件18固定在第一端盖12上。轴承盖17朝向第一轴承15的一侧设有润滑脂。可以在轴承盖17与第一端盖12的台阶孔之间填充润滑脂，既用于润滑第一轴承15，又可以在轴承盖17与第一端盖12、转轴32接触的位置处起到封闭作用。

本实施例的内转子电机还包括引出线，引出线用橡胶圈封闭，内部设有密封胶。

在制作植保机用直流永磁无刷内转子电机时，先按设计好的硅钢片21的图纸开好专用模具，并制作好需要的硅钢片21。按设计图纸加工各个零件并采购标准件。再按图纸设计组装好转子组件30，并做好动平衡测试。按要求缠绕线圈，并绝缘处理。在电机中留好引出线。最后总装，并进行测试。

由上可见，本发明的植保机用直流永磁无刷内转子电机实现了全封闭，液体不能进入到电机内部，有效防止电机内部线圈被药水腐蚀。采用24槽的硅钢片和28片磁瓦，有效降低了电机转速，提高内转子电机的扭力，使得内转子电子能够直接驱动植保机的螺旋桨。且通过一系列结构上的改进，使得电机重量减轻，重量可在680g左右。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。