电机转子定位结构和电机的制作方法

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机转子定位结构和电机。

背景技术：

如图1所示，现有的高速电机转轴结构包块光轴1、前转子挡板2、转子铁芯3、磁钢4和后转子挡板5，现有的高速电机转轴制作工艺为后转子挡板5与转子铁芯3加热过盈到光轴1上，利用光轴1的轴肩位置进行限位，然后将带磁的磁钢4装配到转子铁芯3中，最后装配前转子挡板2。

这种装配方式有以下缺陷：①磁钢为带磁装配，磁性较强从而装配困难效率低，并且随着转子叠高增加，装配磁钢数量越多，生产效率越低；②磁钢数量较多，装配过程易发生磁钢装反现象，若未及时发现由于磁性已固定装反后导致磁通波形畸变电机运行时产生振动；③转轴带磁校正动平衡会影响动平衡数据，无法得到稳定数值等。

为了解决上述问题，现有技术中提供了一种高速电机转轴后充磁制作工艺，即先完成前转子挡板2、后转子挡板5、转子铁芯3、未充磁的磁钢4(此时磁钢不带磁性，但具有取向性)，然后进行转轴动平衡校验，最后利用充磁电源与充磁线圈夹具对转轴后充磁；该工艺可以增加生产效率，避免磁钢装反引起的产品不良，转轴可以先动平衡校正提高校正效率与准确性。

但由于充磁线圈在制作后其充磁方向已固定，所以采用后充磁工艺时每台电机转子定位结构内部的磁钢与充磁线圈的相对位置必须固定一致，才能实现转轴后充磁的制作与量产。否则由于磁钢的充磁取向以及磁钢在转子铁心中的位置均已固定，会导致转轴充磁后的磁场会完全偏离设计预期。所以充磁定位的设计对于后充磁的高速电机转轴尤为重要。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电机转子定位结构和电机，能够有效满足磁钢与充磁线圈的充磁定位，保证充磁方向准确，使充磁后的转轴磁场与设计预期相符合。

为了解决上述问题，本发明提供一种电机转子定位结构，包括光轴、挡板和套设在光轴上的转子铁芯，光轴上设置有对挡板进行轴向定位的轴肩，转子铁芯与挡板固定连接，光轴上还设置有第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构用于对挡板进行周向定位，第二定位结构用于对充磁线圈定位。

优选地，第一定位结构包括设置在轴肩上的定位凸台，定位凸台沿轴向向挡板凸出，挡板上设置有与定位凸台相配合的定位凹槽。

优选地，定位凸台与定位凹槽之间间隙配合。

优选地，定位凸台为矩形块，定位凹槽与定位凸台的形状相匹配，定位凸台的径向高度小于定位凹槽的径向高度，定位凸台的轴向长度小于定位凹槽的轴向长度；和/或，定位凸台的周向宽度小于定位凹槽的周向宽度。

优选地，定位凸台为多个，多个定位凸台沿轴肩的周向均匀分布。

优选地，第一定位结构包括设置在轴肩上的定位凹槽，挡板上设置有朝轴肩伸出的定位凸台，定位凸台与定位凹槽相配合。

优选地，挡板和转子铁芯上对应设置有轴向贯穿的定位孔。

优选地，第二定位结构包括设置在光轴的远离轴肩一端的定位键槽。

优选地，第二定位结构包括设置在光轴的远离轴肩一端的定位键块。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括电机转子定位结构，该电机转子定位结构为上述的电机转子定位结构。

本发明提供的电机转子定位结构，包括光轴、挡板和套设在光轴上的转子铁芯，光轴上设置有对挡板进行轴向定位的轴肩，转子铁芯与挡板固定连接，光轴上还设置有第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构用于对挡板进行周向定位，第二定位结构用于对充磁线圈定位。该电机转子定位结构的光轴上设置有分别对挡板和充磁线圈进行定位的结构，因此在进行后充磁工艺时，可以以光轴为基准对挡板和充磁线圈的安装位置进行定位，由于挡板是与转子铁芯固定连接的，而磁钢又是固定设置在转子铁芯上的，因此当挡板相对于光轴的位置确定之后，磁钢相对于光轴的位置也相应确定，也即可以方便地通过光轴来准确定位磁钢和充磁线圈的相对位置，保证充磁方向准确，使充磁后的转轴磁场与设计预期相符合；由于充磁线圈体积大、质量重且线圈易损伤等，因此本方案同时也可以避免传统转动充磁线圈进行定位时引起的线圈损伤和工时浪费，提高电机转子定位结构的生产效率和可靠性。

附图说明

图1为现有技术的电机转子定位结构的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例的电机转子定位结构的分解结构示意图；

图3为本发明实施例的电机转子定位结构的光轴的立体结构示意图；

图4为图3的q处的放大结构示意图；

图5为本发明实施例的电机转子定位结构的光轴的结构示意图；

图6为本发明实施例的电机转子定位结构的光轴的侧视结构示意图；

图7为本发明实施例的电机转子定位结构的挡板的剖视结构示意图；

图8为本发明实施例的电机转子定位结构的挡板的俯视结构示意图。

附图标记表示为：

1、光轴；2、挡板；3、转子铁芯；4、轴肩；5、定位凸台；6、定位凹槽；7、定位孔；8、定位键槽。

具体实施方式

结合参见图2至图8所示，根据本发明的实施例，电机转子定位结构包括光轴1、挡板2和套设在光轴1上的转子铁芯3，光轴1上设置有对挡板2进行轴向定位的轴肩4，转子铁芯3与挡板2固定连接，光轴1上还设置有第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构用于对挡板2进行周向定位，第二定位结构用于对充磁线圈定位。

该电机转子定位结构的光轴1上设置有分别对挡板2和充磁线圈进行定位的结构，因此在进行后充磁工艺时，可以以光轴1为基准对挡板2和充磁线圈的安装位置进行定位，由于挡板2是与转子铁芯3固定连接的，而转子冲片在设计后磁钢槽型与相对位置即固定，所以转子铁芯3与磁钢的定位无需特殊解决，因此当挡板2相对于光轴1的位置确定之后，磁钢相对于光轴1的位置也相应确定，也即可以方便地通过光轴1来准确定位磁钢和充磁线圈的相对位置，最终通过转子铁芯3与磁钢定位、转子铁芯3与挡板2定位、挡板2与光轴1定位、光轴1与充磁线圈夹具定位，从而实现每台高速电机转轴内部(未充磁)磁钢与充磁线圈相对位置固定一致，保证充磁方向准确，使充磁后的转轴磁场与设计预期相符合；由于充磁线圈体积大、质量重且线圈易损伤等，因此本方案同时也可以避免传统转动充磁线圈进行定位时引起的线圈损伤和工时浪费，提高电机转子定位结构的生产效率和可靠性。

在本实施例中，第一定位结构包括设置在轴肩4上的定位凸台5，定位凸台5沿轴向向挡板2凸出，挡板2上设置有与定位凸台5相配合的定位凹槽6。在对挡板2和光轴1进行定位时，只需要将挡板2上的定位凹槽6与光轴1上的定位凸台5对齐，并使定位凹槽6卡在定位凸台5上，同时通过轴肩4对挡板2进行轴向定位，就能够完成光轴1与挡板2之间的周向和轴向定位。

优选地，定位凸台5与定位凹槽6之间间隙配合，从而能够方便地实现定位凸台5与定位凹槽6之间的安装配合，降低装配难度，提高安装效率。

定位凸台5为矩形块，定位凹槽6与定位凸台5的形状相匹配，定位凸台5的径向高度l1小于定位凹槽6的径向高度l2，定位凸台5的轴向长度h1小于定位凹槽6的轴向长度h2。

通过设置上述尺寸关系，能够避免定位凸台5的尺寸设计过大，导致转子热套失败，或者是轴向装配不到位导致充磁不饱和。

优选地，定位凸台5的周向宽度s1小于定位凹槽6的周向宽度s2，使得定位凸台5和定位凹槽6在周向方向形成小间隙配合，能够方便实现转子铁芯3与光轴1之间的周向定位。

定位凸台5也可以为半圆柱、三棱柱或者是其它形状的凸块。在本实施例中，定位凸台5从光轴1的外周壁沿着径向方向延伸至轴肩4的外周壁，保证定位凸台5在径向方向上有足够的长度，从而提供足够的结构强度。

优选地，定位凸台5为多个，多个定位凸台5沿轴肩4的周向均匀分布，可以使得轴肩4在周向方向所受到的作用力更加均衡，避免由于各个定位凸台5受力不均而导致个别定位凸台5受力较大发生变形损坏。

在另一个未示出的实施例中，第一定位结构包括设置在轴肩4上的定位凹槽6，挡板2上设置有朝轴肩4伸出的定位凸台5，定位凸台5与定位凹槽6相配合。

挡板2和转子铁芯3上对应设置有轴向贯穿的定位孔7。转子铁芯3和挡板2之间可以通过穿设在定位孔7内的螺杆等实现固定连接。挡板2上的定位孔7与转子铁芯3上的定位孔7位于以转子铁芯3的中心轴线为中心的同一圆周上，且沿该圆周的周向方向上的分布位置相同，从而能够方便实现转子铁芯3和挡板2之间的固定配合。

在本实施例中，第二定位结构包括设置在光轴1的远离轴肩4一端的定位键槽8。

在另一个未示出的实施例中，第二定位结构包括设置在光轴1的远离轴肩4一端的定位键块。

通过在光轴1上设置第二定位结构，可以在充磁线圈夹具上加工出与第二定位结构进行定位配合的结构，最终利用充磁线圈与光轴1上的定位结构确保充磁方向准确。

由于转子冲片在设计后磁钢槽型与相对位置即固定，所以转子铁芯3与磁钢的定位无需特殊解决。装配时，挡板2与转子铁芯3装配在一起，然后装配到光轴1上，利用光轴1与挡板2之间的定位实现定位，最终利用光轴1上的定位键槽8确定充磁线圈与光轴1的相对位置。

根据本发明的实施例，电机包括电机转子定位结构，该电机转子定位结构为上述的电机转子定位结构。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。