一种新能源汽车高速转子去应力装置及方法与流程

1.本发明涉及新能源汽车零部件制造领域，具体涉及一种新能源汽车高速转子去应力装置及方法。


背景技术：

2.近年来，新能源汽车迅速发展，对于电机的转子也提出越来越严苛的要求，当电机达到16000r/min-18000r/min或更高的转速时，对电机转子的机械性能有着较大的考验；电机转子在工作状态下高速旋转将产生变形或者尺寸变化，从而改变原有状态和尺寸配合使转子运转的性能和可靠性下降。为了解决这个问题，需要对电机转子进行去应力处理。当电机转子的额定转速较低时，对电机转子进行动平衡处理即可去应力。但是当电机转子的额定转速较高，达到16000r/min-18000r/min以上时，转子如果不做高速去应力处理，做完动平衡安装到上车后，转到额定转速后，转子会发生变形，电机就会有异响或震动，时间长电机就会损坏。所以需要对高速转子进行高速旋转去应力处理，在高速旋转去应力处理时，应该有足够的安全措施防止和降低转子飞车带来的危害。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供一种新能源汽车高速转子去应力装置，既保证了高速的旋转去除转子应力，又能够有效降低及防止转子飞车带来的危害。
4.本发明提供的新能源汽车高速转子去应力装置，所述去应力装置包括底座1、立柱3、试验箱体4、转子6、试验箱体盖14、轴承15、主轴16、驱动电机18、编码器19、导轨20、滑块21、支撑箱体22；所述立柱3固定在所述底座1上，在立柱3上安装导轨20，所述支撑箱体22的一端安装滑块21，滑块21在导轨20上滑动，所述支撑箱体22的另一端与试验箱体盖14相连接，所述试验腔体盖14对试验箱体4进行密封，在所述试验箱体4内为主轴16与转子6的试验区域，所述转子6与主轴16连接，主轴16通过安装轴承15与试验箱体盖14连接，主轴16的另一端与驱动电机18连接，驱动电机18的尾端安装编码器19。
5.进一步，所述去应力装置还包括保护孔7，保护孔7设置在主轴16与转子6的连接处，转子6出现转子飞车时，主轴16承载应力超限时，主轴16自动断裂，保护驱动电机18和试验设备。
6.进一步，所述去应力装置还包括包容环5，所述包容环5设置在试验箱体4和转子6之间，包容环5保护电机主轴16断裂后，转子6因高速旋转产生的飞车碰撞。
7.进一步，所述去应力装置还包括转子固定器8、下限位支撑2和上限位支撑9，所述转子固定器8将转子6与电机主轴16连接，所述上限位支撑9设置在转子6与电机主轴16连接处，下限位支撑2固定在底座1上并与转子6连接。
8.进一步，所述转子固定器8包括转子轴23、夹头24、锁紧螺母25和夹头座26；夹头24夹紧转子轴23，再将夹头24安装到夹头座26，通过锁紧螺母25锁紧夹头24一起构成转子固定器8。
9.进一步，所述去应力装置还包括静压支撑腔12，电机主轴16贯通所述静压支撑腔12，静压支撑腔12对电机主轴16的侧向倾角进行矫正，静压支撑腔12与电机主轴16接触面涂抹静压支撑油13进行保护。
10.进一步，所述去应力装置还包括振动传感器10，所述振动传感器10安装在静压支撑腔体12的腔壁。
11.进一步，所述测试装置还包括主轴连接件17，所述主轴连接件17将所述主轴16和驱动电机18连接。
12.本发明还提供所述去应力装置的工作方法，所述工作方法为：将新能源汽车高速电机转子手动安装到转子固定器8上，调节滑块21使支撑箱体22侧支撑试验箱体盖14，通过控制软件启动驱动电机18，去应力装置保护机制同时启动，利用编码器19实时测量驱动电机18转速，驱动电机18在一定时间内达到额定转速，运行一段时间后，控制驱动电机18下降到0转速，完成转子6去应力操作。
13.进一步，所述保护机制同时启动具体为：电机主轴16处采用静压支撑，当电机主轴16因转速过高产生侧向力，电机主轴16与驱动电机18的同心度不一致时，静压支撑腔12自动对电机主轴16的侧向倾角进行矫正，保持电机主轴16与驱动电机18同心度一致；转子6因质量缺陷导致转子飞车且电机主轴16承载应力超限时，电机主轴16上设置的保护孔7自动断裂，保护电机和试验设备；转子6两端安装的下限位支撑2和上限位支撑9保护转子6因高速旋转出现飞车情况；包容环5保护电机主轴16断裂后，转子6因高速旋转产生飞车情况时发生的碰撞。
14.本发明的有益效果为：
15.电机主轴16处采用静压支撑，当电机主轴16因转速过高产生侧向力，电机主轴16与驱动电机18的同心度不一致时，静压支撑腔12自动对电机主轴16的侧向倾角进行矫正，保持电机主轴16与驱动电机18同心度一致；转子6因质量缺陷导致转子飞车且电机主轴16承载应力超限时，电机主轴16上设置的保护孔7自动断裂，保护电机和试验设备；转子6两端安装的下限位支撑2和上限位支撑9保护转子6因高速旋转出现飞车情况；包容环5保护电机主轴16断裂后，转子6因高速旋转产生飞车情况时发生的碰撞。
附图说明
16.图1为去应力装置结构图；
17.图2为转子固定器结构图。
具体实施方式
18.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.如图1为本实施例提供的新能源汽车高速转子去应力装置，所述去应力装置包括底座1、立柱3、试验箱体4、转子6、试验箱体盖14、轴承15、主轴16、驱动电机18、编码器19、导轨20、滑块21、支撑箱体22；所述立柱3固定在所述底座1上，在立柱3上安装导轨20，所述支撑箱体22的一端安装滑块21，滑块21在导轨20上滑动，所述支撑箱体22的另一端与试验箱体盖14相连接，所述试验腔体盖14对试验箱体4进行密封，在所述试验箱体4内为主轴16与转子6的试验区域，所述转子6与主轴16连接，主轴16通过安装轴承15与试验箱体盖14连接，主轴16的另一端与驱动电机18连接，驱动电机18的尾端安装编码器19。
22.本实施例采用驱动电机18垂向直连驱动，此种驱动方式可以在最大限度上保证电机主轴与待测转子的同心度，当转速达到10000r/min以上时，极好的同心度可以减少装置振动量和噪声，可以更好的保证装置的稳定性和可靠性。同时将驱动电机18的主体结构与试验箱体4相连接，通过试验箱体4上的滑块21在立柱3上的导轨20滑动，从而可以针对转子6的尺寸来调整驱动电机18的位置。
23.本实施例的去应力装置主要用于高速电机转子去应力的试验，由于转子6的质量各不相同，并且还是高转速试验，因此要对试验装备和人员的安全做到充分的保护。
24.所述去应力装置还包括保护孔7，保护孔7设置在主轴16与转子6的连接处，转子6出现转子飞车时，主轴16承载应力超限时，主轴16自动断裂，保护驱动电机18和试验设备。
25.所述去应力装置还包括包容环5，所述包容环5设置在试验箱体4和转子6之间，包容环5保护电机的主轴16断裂后，转子6因高速旋转产生的飞车碰撞。
26.所述去应力装置还包括转子固定器8、下限位支撑2和上限位支撑9，所述转子固定器8将转子6与电机主轴16连接，所述上限位支撑9设置在转子6与电机主轴16连接处，下限位支撑2固定在底座1上并与转子6连接。
27.如图2所示，所述转子固定器8包括转子轴23、夹头24、锁紧螺母25和夹头座26；夹头24夹紧转子轴23，再将夹头24安装到夹头座26，通过锁紧螺母25锁紧夹头24一起构成转子固定器8。
28.所述去应力装置还包括静压支撑腔12，电机主轴16贯通所述静压支撑腔12，静压支撑腔12对电机主轴16的侧向倾角进行矫正，静压支撑腔12与电机主轴16接触面涂抹静压支撑油13进行保护。
29.所述去应力装置还包括振动传感器10，所述振动传感器10安装在静压支撑腔体12的腔壁。
30.所述测试装置还包括主轴连接件17，所述主轴连接件17将所述主轴16和驱动电机18连接。
31.作为一个整体的技术构思，本实施例还提供所述去应力装置的工作方法，所述工作方法为：将新能源汽车高速电机转子手动安装到转子固定器8上，调节滑块21使支撑箱体
22侧支撑试验箱体盖14，通过控制软件启动驱动电机18，去应力装置保护机制同时启动，利用编码器19实时测量驱动电机18转速，驱动电机18在一定时间内达到额定转速，运行一段时间后，控制驱动电机18下降到0转速，完成转子6去应力操作。
32.去应力装置采用闭环控制原理，利用编码器19实时测量其转速；当去应力装置转速在其固有频率转速附近
±
50rpm时，通过上位机软件程序控制驱动电机18加大转速上升斜率，使其通过固有频率转速后，再使转速斜率达到正常值，从而极大减小装置振动量。去应力装置采用实时控制系统，自主编制上位机软件，能够实时快速控制驱动电机18转速。
33.进一步，所述保护机制同时启动具体为：电机主轴16处采用静压支撑，当电机主轴16因转速过高产生侧向力，电机主轴16与驱动电机18的同心度不一致时，静压支撑腔12自动对电机主轴16的侧向倾角进行矫正，保持电机主轴16与驱动电机18同心度一致；转子6因质量缺陷导致转子飞车且电机主轴16承载应力超限时，电机主轴16上设置的保护孔7自动断裂，保护电机和试验设备；转子6两端安装的下限位支撑2和上限位支撑9保护转子6因高速旋转出现飞车情况；包容环5保护电机主轴16断裂后，转子6因高速旋转产生飞车情况时发生的碰撞。
34.本实施例还可以对转子6进行稳定性测试，本实施通过上位机软件控制驱动电机18转速上升至略大于转子6的额定转速，并保持适当时间，对转子6的稳定性进行测试从而及时做出评估及改进。