一种轴向磁通电机的双转子结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种轴向磁通电机的双转子结构。


背景技术：

2.轴向磁通电机具有高功率密度、高转矩密度、高效率、高集成度以及易于冷却等优点使其在电动汽车系统、风力发电机、水能发电机、飞轮储能系统、工业机器设备和武器装备得到领域广泛的应用。单定子-双转子结构，定转子受力平衡具有良好的结构稳定性，是轴向磁通电机的典型结构之一，双转子支撑结构为单定子-双转子轴向磁通电机的重要结构之一。双转子的结构稳定性、可靠性以及装配精度一直是该类电机设计的重点。一定程度上，双转子结构设计是决定电机性能好坏的关键因素。
3.双转子结构设计中，磁钢的固定、以及双转子的如何安装在转轴上进行定位是设计的难点，若磁钢固定不可靠，无法为电机气隙均匀提供保证；以及双转子固定不可靠，转轴传动稳定的性将受到影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种轴向磁通电机的双转子结构，旨在解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种轴向磁通电机的双转子结构，包括转轴、以及相对间隔设置在转轴上的两个转子；
6.每个转子包括磁轭、磁钢以及压板；磁轭的一侧面上均布有多个磁轭凸台；磁钢位于在两个相邻磁轭凸台形成的间隔内；在压板上设置有扇形槽；所述压板将所述磁钢压紧在磁轭上，且磁钢位于所述扇形槽内；
7.在转轴上设置有隔套，且两个转子分别顶在隔套的两端；磁轭与转轴之间设置有键。
8.优选的，两个转子通过多个螺栓连接并顶紧在隔套的两端。
9.优选的，所述压板内孔直径大于所述隔套的外径，所述隔套的两端抵靠在两个转子的磁轭上。
10.优选的，在所述扇形槽上设置有弧形挡边，弧形挡边的内侧直径与磁钢的直径相等。
11.优选的，所述隔套通过过盈配合安装在所述转轴上，隔套与转轴之间设置有键。
12.优选的，所述转轴为中空结构，左端孔内设有内螺纹；右端孔内设有花键。
13.优选的，在所述扇形槽位置处设置有压板减轻孔；
14.优选的，在所述磁轭均布设置有多个磁轭减轻孔。
15.优选的，在相邻的扇形槽之间形成压板凸台，在压板凸台上设置有螺纹孔；在磁轭凸台位置处设置有锥形沉孔；螺钉穿过锥形沉孔后与螺纹孔连接，用于将磁轭与压板通过螺钉紧固连接。
16.优选的，所述转轴为中部直径大、两端直径小的阶梯轴结构，隔套以及两个转子安装在转轴中部阶梯外圆上。
17.由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型是利用磁轭上的凸台和压板的扇形槽将磁钢的n、s极均匀固定分布在磁轭的侧面上，磁钢圆周方向通过磁轭上的凸台以及压板的扇形槽形成定位，轴向通过压板固定，径向通过扇形槽形成定位。使得磁钢的轴向、径向以及周向均得到稳定可靠的固定定位，左右两个转子通过隔套定位，并通过键连接传递扭矩；整体结构定位精度高，固定可靠，为电机的气隙精度提供了很好的保证，转轴传动稳定可靠，并且装配工艺简单，安装和维修方便，制造成本低，易于实施。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型所提供的一种轴向磁通电机的双转子结构剖视图；
21.图2为本实用新型所提供的一种轴向磁通电机的双转子结构立体示意图；
22.图3为本实用新型中转子结构爆炸图；
23.图4为本实用新型中磁轭与磁钢相配合的结构示意图。
24.附图标号说明：1、转轴；1-1、内螺纹；1-2、花键；1-3、转轴键槽；2、键；3、磁轭；3-1、磁轭凸台；3-3、锥形沉孔；3-4、磁轭键槽；3-5、磁轭减轻孔；4、磁钢；5、压板；5-1、扇形槽；5-2、螺纹孔；5-3、压板凸台；5-4、压板减轻孔；5-5、弧形挡边；6、螺钉；7、螺栓；8、隔套；8-1、隔套键槽；9、转子。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.结合图1、图2所示，一种轴向磁通电机的双转子结构，包括转轴1、以及相对间隔设置在转轴1上的两个转子9，每个转子9包括磁轭3、磁钢4以及压板5；磁轭3的一侧面上均布有多个磁轭凸台3-1；磁钢4按照n、s极间隔设置在两个相邻磁轭凸台3-1形成的间隔内；磁钢4按环形均匀分布在磁轭3上构成一个盘式磁钢结构；在压板5上设置有扇形槽5-1；所述压板5将所述磁钢4压紧在磁轭3上，且磁钢4位于所述扇形槽5-1内；在转轴1上设置有隔套8，且两个转子9分别顶在隔套8的两端；磁轭3与转轴1之间设置有键2；所述隔套 8通过过盈配合安装在所述转轴1上，隔套8与转轴1之间设置有键2，确保所述隔套8轴向和周向的固
定。通过设置磁轭凸台3-1与扇形槽5-1相配合的结构确保磁钢4环状分布的均匀性以及限定磁钢4周向移动；磁钢4的轴向通过压板 5固定，也可防止磁钢4发生轴向移动，径向通过扇形槽5-1形成定位。磁钢的轴向、径向以及周向均得到稳定可靠的固定定位。键槽5-1也可以防止所述磁钢 4径向、轴向脱落。另外，通过隔套8限定两个转子9之间的间隔距离，转子9 通过键联接传递扭矩。
28.结合图1所示，两个转子9通过多个螺栓7连接并顶紧在隔套8的两端。所述压板5内孔直径大于所述隔套8的外径，所述隔套8的两端抵靠在两个转子9 的磁轭3上，由于压板5与磁轭3相比，其厚度较薄，隔套8定在磁轭3上可以避免压板5发生变形，同时可以进一步确保两转子9之间的间距。
29.结合图3所示，在所述扇形槽5-1上设置有弧形挡边5-5，弧形挡边5-5的内侧直径与磁钢4的直径相等，所述磁钢4大端弧形边抵靠在所述弧形挡边5-5 上，进一步对磁钢4的径向形成限位。综合而言，压板5上环形分布的扇形槽 5-1对所述磁钢的径向方向也进行了固定，再配合磁轭3上的磁轭凸台3-1结构，这样，所述单个转子9结构中确保了所述磁钢4轴向、周向和径向均得到固定。
30.结合图1所示，所述转轴1为中空结构，左端孔内设有内螺纹1-1，用于形成角度传感器的连接接口；右端孔内设有花键1-2，用于扭矩输出。
31.结合图3及图4所示，在所述扇形槽5-1位置处设置有压板减轻孔5-4；在所述磁轭3均布设置有多个磁轭减轻孔3-5。通过设置压板减轻孔5-4以及磁轭减轻孔3-5，其目的在于减轻双转子结构的重量。
32.结合图1及图3所示，在相邻的扇形槽5-1之间形成压板凸台5-3，在压板凸台5-3上设置有螺纹孔5-2；在磁轭凸台3-1位置处设置有锥形沉孔3-3；螺钉6穿过锥形沉孔3-3后与螺纹孔5-2连接，用于将磁轭3与压板5通过螺钉6 紧固连接。采用螺钉6连接方式，可以很好地固定磁钢4，结构简单，安装方便。
33.结合图1所示，所述转轴1为中部直径大、两端直径小的阶梯轴结构，隔套 8以及两个转子9安装在转轴1中部阶梯外圆上。转轴1采用阶梯轴的形状，中间轴段要求与隔套8进行过盈配合，精度要求相对较高，相对于中间轴段而言，两端轴段外圆可适当降低加工精度要求。
34.进一步地，在转轴1中部阶梯上设置有两段转轴键槽1-3，在磁轭3上设置有磁轭键槽3-4，在隔套8上设置有隔套键槽8-1，均用于与键2形成键联接。
35.上述轴向磁通电机的双转子结构的转配工艺如下：
36.将所述磁钢4放置在所述压板5扇形槽5-1内，然后将装好磁钢4的压板5 与所述磁轭3通过螺钉6固定，获得两个转子9，将所述键2放置至所述轴1的转轴键槽1-3内，然后将所述隔套8压配至所述轴1中部台阶段上形成过盈配合，注意所述隔套8上的隔套键槽8-1与所述轴1上的键2配合装入。然后将左右两个转子9装入转轴1上，注意所述磁轭3上的磁轭键槽3-1与所述轴1上的键2 配合装入。然后用所述螺栓7将左右转子9进行固定，即可完成装配。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。