本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴承的转子及其装配工装、电机及空调器。
背景技术：
磁悬浮轴承转子为磁悬浮轴承一部分，多装配在主轴上，它与磁悬浮轴承定子相配合，使得转子和主轴悬浮在中间位置。磁悬浮轴承工作原理为：磁悬浮轴承定子线圈通电后产生磁通，从轴承定子铁芯、轴承转子，再回到轴承定子铁芯，形成环路。因此通常情况下磁悬浮轴承转子均采用导磁性能良好的材料制成，为了减少铁损，磁悬浮轴承转子通常采用硅钢片叠压后成型。
现有技术中装配磁悬浮轴承转子和主轴的方式如下：先将硅钢片加热，然后将多个硅钢片依次套设在主轴上。待硅钢片冷却后，硅钢片紧紧卡在主轴上。而上述的装配方式步骤繁琐，装配操作要求高，并且很容易装配失败。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种磁悬浮轴承的转子及其装配工装、电机及空调器，以解决现有技术中的磁悬浮轴承的转子和主轴装配困难，装配操作要求高的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种磁悬浮轴承的转子，包括：套筒；多个环形导磁片，多个环形导磁片叠置在一起并套设在套筒外。
进一步地，转子还包括：挡板结构，套设套筒外并用于防止环形导磁片脱离套筒。
进一步地，挡板结构包括：第一环形挡板，套设在套筒外并位于套筒的第一端；第二环形挡板，套设在套筒外并位于套筒的第二端，其中，多个环形导磁片被夹设在第一环形挡板和第二环形挡板之间。
进一步地，环形导磁片与套筒之间过盈配合。
进一步地，第一环形挡板和套筒之间过盈配合，第二环形挡板和套筒之间过盈配合。
进一步地，环形导磁片由硅钢材质制成。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括转轴以及与转轴配合的磁悬浮轴承，磁悬浮轴承包括转子，转子套设在转轴外，转子为上述的转子。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调器，包括电机，电机为上述的电机。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种磁悬浮轴承的转子的装配工装，转子为上述的转子，装配工装包括：第一夹板，第一夹板上设置有第一安装孔；第二夹板，与第一夹板对应设置，第二夹板上设置有第二安装孔，转子的多个环形导磁片被夹设在第一夹板和第二夹板之间，第一安装孔和第二安装孔与环形导磁片的中心孔对应设置。
进一步地，装配工装还包括：定位套筒，设置在第二夹板的朝向第一夹板的表面上，环形导磁片容纳在定位套筒内。
进一步地，第二夹板上设置有顶推孔，顶推孔位于定位套筒内。
进一步地，装配工装还包括：定位凸边，设置在定位套筒的背离第二夹板的一端；拉紧结构，设置在第一夹板和定位凸边之间。
进一步地，第一夹板上设置有第一定位孔，定位凸边上设置有第二定位孔，拉紧结构为穿设在第一定位孔和第二定位孔内的紧固螺栓。
进一步地，第一安装孔的内径大于或者等于环形导磁片的中心孔的内径，第二安装孔的内径小于环形导磁片的中心孔的内径，转子的套筒通过第一安装孔穿设在环形导磁片的中心孔内，并且套筒与第二夹板抵接设置。
进一步地，装配工装还包括整形棒，整形棒包括互相连接的大径段和小径段，小径段的外径与第二安装孔的内径相适配，大径段的外径与环形导磁片的中心孔的内径相适配。
应用本实用新型的技术方案，多个环形导磁片套设在套筒外，进而使得环形导磁片和套筒之间形成一体结构。当需要装配转子时，将套筒和环形导磁片一同进行加热，然后将套筒套设在转轴外，待套筒和环形导磁片冷却后即可完成装配。上述结构简化了转子的装配操作，并使的转子易于装配，操作难度较低。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的磁悬浮轴承的转子和主轴装配困难，装配操作要求高的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的磁悬浮轴承的转子的实施例的立体结构示意图；
图2示出图1中转子与转轴配合的剖视示意图；
图3示出了根据本实用新型的磁悬浮轴承的转子的装配工装的实施例的立体结构示意图；
图4示出了图3中装配工装与环形导磁片、第一环形挡板和第二环形挡板配合的剖视示意图；
图5示出了图3中装配工装用整形棒对环形导磁片的中心孔进行整形的剖视示意图；以及
图6示出了图3中装配工装装配套筒的剖视示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、套筒；20、环形导磁片；30、第一环形挡板；40、第二环形挡板；50、第一夹板；51、第一安装孔；52、第一定位孔；60、第二夹板；61、第二安装孔；62、顶推孔；70、定位套筒；80、定位凸边；81、第二定位孔；90、整形棒；91、大径段；92、小径段；100、转轴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实例的磁悬浮轴承的转子包括套筒10和多个环形导磁片20。其中，多个环形导磁片20叠置在一起并套设在套筒10外。
应用本实施例的技术方案，多个环形导磁片20套设在套筒10外，进而使得环形导磁片20和套筒10之间形成一体结构。当需要装配转子时，将套筒10和环形导磁片20一同进行加热，然后将套筒10套设在转轴外，待套筒10和环形导磁片20冷却后即可完成装配。上述结构简化了转子的装配操作，并使的转子易于装配，操作难度较低。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的磁悬浮轴承的转子和主轴装配困难，装配操作要求高的问题。
需要说明的是，对于磁悬浮轴承转子来说，为了保证良好的导磁性能和具有较低的铁损，因此环形导磁片20需要为一个闭合的环形结构，并且环形导磁片20的表面上不能够设置凸起或者凹陷的扣点结构。因此对于磁悬浮轴承转子来说，无法像普通电机转子通过冲片之间的扣点来实现叠压装配。
如图2所示，在本实施例的技术方案中，转子还包括挡板结构。挡板结构套设套筒10外并用于防止环形导磁片20脱离套筒10。具体地，挡板结构也为环状，挡板结构套设在套筒10外并止挡在环形导磁片20的端部，进而防止环形导磁片20从套筒10脱离。
如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，挡板结构包括第一环形挡板30和第二环形挡板40。其中，第一环形挡板30套设在套筒10外并位于套筒10的第一端，第二环形挡板40。套设在套筒10外并位于套筒10的第二端。其中，多个环形导磁片20被夹设在第一环形挡板30和第二环形挡板40之间。进一步地，第一环形挡板30与套筒10的一个端面平齐，第二环形挡板40与套筒10的另一个端面平齐。多个环形导磁片20被夹设在第一环形挡板30和第二环形挡板40之间。同时，第一环形挡板30的外径、第二环形挡板40的外径以及环形导磁片20的外径均适配，也即第一环形挡板30的外端、第二环形挡板40的外端以及环形导磁片20的外端形成了一个均匀的环形面。
优选地，环形导磁片20与套筒10之间过盈配合。通过使环形导磁片20与套筒10之间过盈配合能够使环形导磁片20紧固的安装在套筒10上。
优选地，第一环形挡板30和套筒10之间过盈配合，第二环形挡板40和套筒10之间过盈配合。上述结构能够使第一环形挡板30和第二环形挡板40紧固的安装在套筒10上。
优选地，环形导磁片20由硅钢材质制成。在本实施例中，套筒10、第一环形挡板30和第二环形挡板40均由金属材质制成，进一步优选地，套筒10、第一环形挡板30和第二环形挡板40可以由强度较大的金属制成。
本申请还提供了一种电机，如图2所示，根据本申请的电机的实施例包括转轴100以及与转轴配合的磁悬浮轴承，磁悬浮轴承包括转子，转子套设在转轴100外，转子为上述的转子。进一步地，从图2可以看到，转轴包括大径段以及位于端部的小径段，其中，磁悬浮轴承的转子套设在小径段外。
本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括电机，电机上述中的电机。当然，上述的电机并不限于使用在空调器内，一些常用的机械设备内均可以使用上述的电机。
本申请还提供了一种磁悬浮轴承的转子的装配工装，转子为上述的转子，装配工装用于对上述的转子进行装配。如图3和图4所示，根据本申请的实施例的装配工装包括第一夹板50和第二夹板60。其中，第一夹板50上设置有第一安装孔51。第二夹板60与第一夹板50对应设置，第二夹板60上设置有第二安装孔61，转子的多个环形导磁片20被夹设在第一夹板50和第二夹板60之间，第一安装孔51和第二安装孔61与环形导磁片20的中心孔对应设置。具体地，在装配转子时，先将多个环形导磁片20叠置在一起，然后将第一夹板50和第二夹板60分别压紧在多个环形导磁片20的两端。对多个环形导磁片20的位置进行调整使多个环形导磁片20的中心孔互相对齐。然后对多个环形导磁片20进行加热，将套筒10从第一安装孔51或者从第二安装孔61穿入，并使套筒10穿设在多个环形导磁片20的中心孔内。待多个环形导磁片20冷却后，多个环形导磁片20箍紧套筒10，并使套筒10和多个环形导磁片20形成一体结构。
如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，装配工装还包括定位套筒70。具体地，定位套筒70设置在第二夹板60的朝向第一夹板50的表面上，环形导磁片20容纳在定位套 筒70内。具体地，定位套筒70设置在第二夹板60上。同时，定位套筒70的内径大于第二安装孔61的内径。定位套筒70的内径与环形导磁片20的外径相适配。装配环形导磁片20时，将多个环形导磁片20放置在定位套筒70内，并使多个环形导磁片20在轴向上互相对齐，进而使套筒10能够更容易的插入至多个环形导磁片20的中心孔内。
进一步地，从图4可以看到，转子的装配顺序为：将第一环形挡板30放入至定位套筒70内，再将多个环形导磁片20叠置并放入至第一环形挡板30上。然后将第二环形挡板40放入至多个环形导磁片20上。
如图4所示，在本实施例的技术方案中，第二夹板60上设置有顶推孔62，顶推孔62位于定位套筒70内。具体地，顶推孔62位于定位套筒70的内侧，顶推孔62为通孔结构，其两端分别与定位套筒70内部以及第二夹板60的外侧连通。具体地，当转子装配好后，若转子与定位套筒70之间配合过紧，则可以使用顶丝穿过顶推孔62后，用力将转子推出定位套筒70
如图4所示，在本实施例的技术方案中，装配工装还包括定位凸边80。定位凸边80设置在定位套筒70的背离第二夹板60的一端。装配工装还包括拉紧结构，设置在第一夹板50和定位凸边80之间。具体地，定位凸边80与第一夹板50配合，拉紧结构使定位凸边80和第一夹板50互相夹紧，并使第一夹板50和第二夹板60将多个环形导磁片20压紧。
如图4所示，在本实施例的技术方案中，第一夹板50上设置有第一定位孔52，定位凸边80上设置有第二定位孔81，拉紧结构为穿设在第一定位孔52和第二定位孔81内的紧固螺栓。具体地，将紧固螺栓穿设在第一定位孔52和第二定位孔81内，将螺母旋紧并使螺母和螺栓的螺栓头夹紧定位凸边和第一夹板50。优选地，定位凸边80为环形凸边。进一步地，第一定位孔52为沿周向设置的多个，第二定位孔81为沿周向设置的多个，多个第一定位孔52和第二定位孔81一一对应设置。
如图4所示，在本实施例的技术方案中，第一安装孔51的内径大于或者等于环形导磁片20的中心孔的内径，第二安装孔61的内径小于环形导磁片20的中心孔的内径，转子的套筒10通过第一安装孔51穿设在环形导磁片20的中心孔内，并且套筒10与第二夹板60抵接设置。如图6所示，安装套筒10时，将套筒10穿设在第一环形挡板30、多个环形导磁片20以及第二环形挡板40内。进一步地，套筒10从第一安装孔51处穿入，并且套筒10与第二夹板60抵接设置进而使得套筒10的下端与第一环形挡板30的外端面平齐。
如图5所示，在本实施例的技术方案中，装配工装还包括整形棒90。整形棒90包括互相连接的大径段91和小径段92，小径段92的外径与第二安装孔61的内径相适配，大径段91的外径与环形导磁片20的中心孔的内径相适配。具体地，通过上下移动，以及转动整形棒90，能够使环形导磁片20的内圆上的毛刺等加工缺陷结构磨平，进而实现对环形导磁片20的内圆进行整形。
本申请还提供了一种磁悬浮轴承的转子的装配方法，通过上述的装配工装对上述的转子进行装配，装配方法包括：
步骤S1：将第一环形挡板30、多个环形导磁片20和第二环形挡板40依次放入至定位套筒70内，将第一夹板50扣合在第二夹板60上，通过拉紧结构使第一夹板50和定位凸边80夹紧。
步骤S2：使整形棒90的大径段91穿设在多个环形导磁片20的中心孔内，反复移动整形棒90，直至整形棒90和环形导磁片20之间不出现卡涩。
步骤S3：将整形棒90取出，并将第一环形挡板30、多个环形导磁片20、第二环形挡板40、第一夹板50、第二夹板60、定位套筒70以及定位凸边80进行加热处理；也即在步骤S3中，对装配工装、第一环形挡板30、多个环形导磁片20和第二环形挡板40一同进行加热，并使其受热膨胀。
步骤S4：将套筒10通过第一安装孔51穿设在环形导磁片20、第一环形挡板30和第二环形挡板40内，并使第一环形挡板30、多个环形导磁片20、第二环形挡板40、第一夹板50、第二夹板60、定位套筒70以及定位凸边80冷却。进一步地，第一环形挡板30冷却后，卡紧在套筒10上。多个环形导磁片20冷却后，卡紧在套筒10上。第二环形挡板40冷却后，卡紧在套筒10上。
步骤S5：将第一夹板50拆除，将顶丝伸入至顶推孔62内，并将转子从定位套筒70内顶出。
根据上述结构，本申请的磁悬浮轴承的转子有以下特点：
1、将磁悬浮轴承转子设计成套筒结构，先将挡板放置在工装内，再叠硅钢片，再放置另一挡板，将整体加热，热套套筒，冷却后取出，使得硅钢片、挡板成为一个整体磁悬浮转子，易于装配到主轴上。
2、将磁悬浮轴承转子加热，热套到主轴上，使得硅钢片成功的装配到主轴上。
本申请的磁悬浮轴承的转子的装配工装和装配方法有以下特点：
工装主体底部留有顶丝孔，挡板放置在工装主体内，再将硅钢片叠片放置在工装主体内，将硅钢片压紧压实，保证硅钢片叠片高度在设计范围内，最后将挡板放置在硅钢片叠片之上。
通过上述方法将硅钢片叠片放置完成后，可用整形轴进行整形。由于硅钢片冲片不可避免的会出现边缘毛刺、圆度精度差等问题，会造成叠片的过程中冲片与冲片的重合度不好，最终叠压的圆度不高、同轴度差，为了减少这种影响，在叠完硅钢片后用整形轴进行整形，直到整形轴通过叠片内圆时流畅，不会出现滞留，卡住等情况的发生。
将整形完后的叠片和挡板连同工装加热，再将套筒完全垂直的放置到叠片内，套筒必须底部触到工装底部，套筒顶部与上挡板平齐，保证热套到位。冷却后取出即是磁悬浮轴承转子。另外为了保证内圆同轴度，工装主体的内圆与硅钢片冲片间的间隙配合较小，这样会造成磁悬浮轴承转子难以取出，一旦出现这种情况，可以通过工装主体的底部顶丝孔顶丝取出。
将磁悬浮轴承转子加热后直接热套到主轴上，这样既可以保证硅钢片在主轴上的位置，又保证了硅钢片冲片之间的无间隙，保证硅钢片叠片的高度，解决了硅钢片装配如何装配在主轴上的难题。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“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。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。