电机转子轴和电机的制作方法_2

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“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0041 ] 图2至图7示出了本实用新型具体实施例的电机转子轴200的具体结构。
[0042]如图2至图7所示,本实施例的电机转子轴200包括护套210、磁钢220、第一转轴端件230和第二转轴端件240。护套210、磁钢220、第一转轴端件230和第二转轴端件240各自具有相对设置的轴向第一端和轴向第二端。图2至图7中,护套210、磁钢220、第一转轴端件230和第二转轴端件240中各部件的轴向第一端均位于相应部件的左端,各部件的轴向第二端均位于相应部件的右端。护套210、磁钢220、第一转轴端件230和第二转轴端件240同轴设置。
[0043]护套210套装于磁钢220的外部。第一转轴端件230位于磁钢220的轴向第一端且护套210的轴向第一端套装于第一转轴端件230的轴向第二端的外部。第二转轴端件240位于磁钢220的轴向第二端且护套210的轴向第二端套装于第二转轴端件240的轴向第一端的外部。电机转子轴200还包括在电机转子轴200装配后用于对磁钢220进行后充磁时指示磁钢220的充磁方向的充磁定位部。
[0044]磁钢在生产时,先压制成半成品,压制的时候,会先确定一个方向,此方向即为磁钢的取向方向,此时磁钢是没有磁性的。使用充磁设备充磁时,如果能按照前述取向方向对磁钢进行充磁,磁钢的性能最优,即充磁方向与取向方向一致时,充磁效果最好,充完磁后的磁钢为成品。在磁钢装配到转轴上之后再对磁钢进行充磁,即为后充磁工艺。
[0045]由于电机转子轴200包括在电机转子轴200装配后用于对磁钢220进行后充磁时指示磁钢220的充磁方向的充磁定位部,因此,在制造该电机转子轴200时,可以根据电机转子轴200的充磁定位部指示的充磁方向对磁钢220进行后充磁,从而可以避免先充磁后热装工艺中因热装时的高温引起的磁钢220的退磁现象。
[0046]本实施例中,电机转子轴200的主轴由磁钢220、第一转轴端件230和第二转轴端件240三段拼接而成。利用护套210与主轴之间的过盈配合来传递扭矩。在电机转子轴200高速旋转时,由于护套210的保护作用,使得电机转子可以安全运行。
[0047]为防止漏磁,护套210由非导磁材料制成。本实施例中,护套210优选地为采用镍基合金、钛合金等合金材料制成的合金护套,例如可以采用GH4145或钛合金TC4制作护套210。
[0048]本实施例中,磁钢220为柱形实心磁钢,采用钕铁硼材料制成。
[0049]第一转轴端件230和第二转轴端件240优选地均采用非导磁材料制成。如此设置可以避免电机转子轴200的强磁与其它有磁元件或传感器检测信号产生干扰,减少电机转子轴端部漏磁,避免磁钢利用率降低。
[0050]护套210与第一转轴端件230、磁钢220和第二转轴端件240均为过盈配合。磁钢220的轴向第一端的端面与第一转轴端件230的轴向第二端的端面贴合。磁钢220的轴向第二端的端面与第二转轴端件240的轴向第一端的端面贴合。
[0051 ] 充磁定位部可以设置于电机转子轴上任何能够在电机转子轴装配后指示磁钢220的充磁方向的部位。本实施例中优选地,如图2至图6所示,充磁定位部包括设置于磁钢220上的第一充磁定位部和设置于第一转轴端件230上的第二充磁定位部。在磁钢220上设置第一充磁定位部,便于准确确定磁钢的取向方向,设置第二充磁定位部可以在电机转子轴200装配后以第二充磁定位部间接指示磁钢200的取向方向,从而在磁钢220装配于护套210内部后,便于准确确定充磁方向。
[0052]其中,第一充磁定位部和第二充磁定位部的位置要能满足便于定位、便于观察的要求。本实施例中优选地,第一充磁定位部设置于磁钢220的轴向第二端的端面上;第二充磁定位部设置于第一转轴端件230的轴向第一端的端面上。当然,以上第一充磁定位部和第二充磁定位部的设置位置均可以做出变化。
[0053]第一充磁定位部可以包括设置于磁钢220的轴向第二端的端面上的定位槽或定位孔,第二充磁定位部可以包括设置于第一转轴端件230的轴向第一端的端面上的定位槽或定位孔。
[0054]本实施例中具体地,第一充磁定位部包括设置于磁钢220的轴向第二端的端面上的沿磁钢220的径向延伸的径向定位槽221。第二充磁定位部包括设置于第一转轴端件230的轴向第一端的端面上的沿第一转轴端件230的径向布置的至少两个定位孔231。并且优选地,两个定位孔231的中心连线通过第一转轴端件230的中心轴线,径向定位槽221的中心线通过磁钢220的中心轴线。
[0055]优选地,磁钢220的轴向第二端的端面与第一转轴端件230的轴向第一端的端面平行,使得两个定位孔231的中心连线与径向定位槽221在三维空间中相互平行的两个平面内相对垂直或相对平行。该设置利于在电机转子轴200组装后对磁钢220进行后充磁时方便地确定充磁方向。以上两个定位孔231和径向定位槽221的位置也可以做出变化,例如,可以使两个定位孔231的中心连线与径向定位槽221形成60度的夹角,只要充磁时按照两个定位孔231的指示能够准确确定磁钢220的充磁方向即可。
[0056]例如,在制造磁钢220时,可以设置径向定位槽221的延伸方向使其与磁钢220的取向方向平行。此后,在将磁钢220与第一转轴端件230进行组装时,如果使两个定位孔231的中心连线与径向定位槽221平行安装,则可确定充磁方向为两个定位孔231的中心连线方向。
[0057]也就是说,设置在磁钢220上的径向定位槽221的方向是用来指示磁钢220的半成品加工时的取向方向,而设置在第一转轴端件230上的两个定位孔231是对与护套210、第一转轴端件230和第二转轴端件240装配后的磁钢220进行充磁时确定充磁方向的,这是因为装配后磁钢220的径向定位槽221会被护套210覆盖,通过两个定位孔231可以间接确定取向方向,从而确定充磁方向。
[0058]另外,为了在组装护套210和第二转轴端件240时排出护套210内的气体,在护套210上和/或第二转轴端件240上设有在组装护套和第二转轴端件240时用于排出护套210内的气体的排气通道。
[0059]优选地,排气通道设置于第二转轴端件240的与护套210配合的外周面上。
[0060]本实施例中排气通道包括设置于第二转轴端件240的外周面上且沿第二转轴端件240的轴向延伸的至少一个排气槽241。如图2至图4、图7所示,排气通道包括沿第二转轴端件240的周向均匀布置的多个排气槽241。本实施例中,排气槽241的数量为两个。
[0061]第二转轴端件240与护套210装配时,通过排气通道可以顺利排出第二转轴端件240与护套210、磁钢220的轴向第二端的端面围成的空间内的气体。
[0062]如图3所示,本实施例中,两个排气槽241的处于第二转轴端件240的轴向第一端的端面上的开口与径向定位槽221的两个端部分别正对,因此,在电机转子轴200组装好后,径向定位槽221与两个排气槽241是连通的。但是在其它的实施例中,径向定位槽221的两个端部与排气槽241的前述开口也可以错开布置。
[0063]根据以上描述可知,本实用新型实施例的电机转子轴200是对现有技术的三段式的高速永磁电机的电机转子轴的改进。在电机转子轴200上设置充磁定
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