专利名称：一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁电机，尤其涉及一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机， 具体适用于永磁交流伺服电机中表贴式硬磁材料的保护。
背景技术：
目前使用表贴式硬磁材料的永磁电机，如永磁交流伺服电机，其硬磁材料块为独 立的弧形块状，且极易破碎，使用方法为将其贴于转子铁芯的外圆周表面，随转子铁芯一起 作旋转运动。由于转子铁芯的外表面与定子铁芯的内圆周表面之间距离即“气隙”有极其 严格的要求，且距离数值很小，一般都小于等于0. 8mm,因此给硬磁材料块在转子铁芯上的 可靠固定带来了极大难度，一度成为永磁伺服电机制造中的瓶颈。目前在永磁交流伺服电机的生产制造中，普遍采用塑料伸缩带缠绕加胶接的方法 来固定硬磁材料块。此种方法的最大缺陷是固定的可靠性太差，转子铁芯在电机中是要旋 转的，转子铁芯的外圆周表面与定子铁芯的内圆周表面必须具有适当的间隙空间，当缠绕 胶接层层数较少，间隙裕量较大时，定、转子之间在运行时不会接触摩擦，但其固定强度不 足，因为转子在高速旋转时，硬磁材料块会在离心力的作用下冲击缠绕胶接层，加之缠绕胶 接层受冷热交变应力作用，因而会加速老化，故电机工作一段时间后缠绕胶接层容易破裂， 硬磁材料块则脱离转子表面，使转子不能旋转而卡死；而当缠绕胶接层的层数较多时，虽然 固定强度能满足要求，但定、转子之间的间隙空间就极其微小，电机在运行中遇到振动、 转子受电磁力作用产生桡度等情况时，缠绕胶接层又极易与定子铁芯内圆周表面产生磨擦 而磨破缠绕胶接层，硬磁材料块则脱离转子表面，同样使转子不能旋转而卡死。中国专利授权公告号为CN201008123Y，授权公告日为2008年1月16日的实用 新型专利公开了一种直流电机的磁瓦保护结构，包括电机外壳和设置于其内壁的永磁铁氧 体，在永磁铁氧体的内侧设置有磁瓦保护圈。所述的磁瓦保护圈为不导磁材料制成的筒形 薄壁件。虽然该实用新型在电机外壳内腔中设置有不导磁材料做的保护钢圈，能够确保永 磁铁氧体破碎也不对电机转子转动造成影响，但由于该实用新型应用的对象为普通有刷直 流电机，因而不能防止硬磁材料块在旋转过程中的脱离，而且，该实用新型中的磁瓦保护圈 的自我固定效果较差，必须在安装后将其两端封闭，并用压盖件固定后方能正常使用，装配 操作较繁琐，影响其应用范围。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的硬磁材料块会脱离、硬磁材料块保护 圈的固定效果较差、装配繁琐的缺陷与问题，提供一种硬磁材料块不会脱离、硬磁材料块保 护圈的固定效果较好、装配简易的使用表贴式硬磁材料的永磁电机。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种使用表贴式硬磁材料的永 磁电机，包括转轴、转子铁芯与硬磁材料块，所述转轴的外表面套装有同轴的转子铁芯，转子铁芯的外表面套装有磁性材料圈，该磁性材料圈由至少一个硬磁材料块组成，且硬磁材 料块沿同一圆周均勻设置；所述磁性材料圈的外表面套装有非导磁金属圆管，该非导磁金属圆管与磁性材料 圈之间为过盈配合，且最大过盈量为0. 1mm、最小过盈量为0. 04mm。所述非导磁金属圆管的壁厚为0. 25 - 0. 35mm，且制造公差为士0. 02mm。所述非导磁金属圆管与磁性材料圈之间采取的装配方式为小过盈量压力胀接固 定方法。所述非导磁金属圆管的制造材料为lCrl8Ni9Ti，所述磁性材料圈由八个硬磁材料 块组成，且相邻的硬磁材料块之间设置有材料块间隙。所述硬磁材料块为弧形块状结构，其内表面的粗糙度大于外表面的粗糙度。所述硬磁材料块通过粘接胶与转子铁芯的外表面粘接固定。所述粘接胶为XH-11环氧结构胶。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、由于本实用新型一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机中在磁性材料圈的外表 面套装有非导磁金属圆管，该非导磁金属圆管与磁性材料圈之间为过盈配合，使用时，该非 导磁金属圆管能保证硬磁材料块不会因高速状态下的离心力而甩出，同时，由于该非导磁 金属圆管与磁性材料圈之间为过盈配合，且厚度比较低，因此也能保证不与定子铁芯的内 圆周表面产生摩擦，即使有摩擦，由于非导磁金属圆管具有较好的韧性与强度，优选其制造 材料为lCrl8Ni9Ti，也可以确保非导磁金属圆管不会因摩擦而损坏，从而最终确保硬磁材 料块不会因高速状态下的离心力而脱离。因此本实用新型能够确保硬磁材料块不会脱离。2、由于本实用新型一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机中的磁性材料块保护圈， 即非导磁金属圆管，与磁性材料圈之间为过盈配合，且非导磁金属圆管与磁性材料圈之间 采取的装配方式为小过盈量压力胀接固定方法，不仅有效避免了常用的热套方法会导致硬 磁材料退磁的缺陷，而且固定效果较好，使用时不易脱落，同时，还能减小转子的转动惯量， 提高电机的制动性能，此外，与热套相比，该种装配方式使用时更加简便，便于操作。因此本 实用新型中的硬磁材料块保护圈，即非导磁金属圆管的固定效果较好，装配简易。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1中A-A方向的剖视图。图中转轴1，转子铁芯2，硬磁材料块3，磁性材料圈4，非导磁金属圆管5，材料块 间隙6，粘接胶7。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图1 -图2，一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，包括转轴1、转子铁芯2与 硬磁材料块3，所述转轴1的外表面套装有同轴的转子铁芯2，转子铁芯2的外表面套装有 磁性材料圈4，该磁性材料圈4由至少一个硬磁材料块3组成，且硬磁材料块3沿同一圆周 均勻设置；[0022]所述磁性材料圈4的外表面套装有非导磁金属圆管5，该非导磁金属圆管5与磁性 材料圈4之间为过盈配合，且最大过盈量为0. 1mm、最小过盈量为0. 04mm。所述非导磁金属圆管5的壁厚为0. 25 - 0. 35mm，且制造公差为士0. 02mm。所述非导磁金属圆管5与磁性材料圈1之间采取的装配方式为小过盈量压力胀接 固定方法。所述非导磁金属圆管5的制造材料为lCrl8Ni9Ti，所述磁性材料圈1由八个硬磁 材料块3组成，且相邻的硬磁材料块3之间设置有材料块间隙6。所述硬磁材料块3为弧形块状结构，其内表面的粗糙度大于外表面的粗糙度。所述硬磁材料块3通过粘接胶7与转子铁芯2的外表面粘接固定。所述粘接胶7为XH-11环氧结构胶。上述小过盈量压力胀接的固定方法是指先满足非导磁金属圆管5与磁性材料圈 4的外表面之间为过盈配合，且该过盈配合的过盈量较小，然后将非导磁金属圆管5通过压 力胀接的方法套在磁性材料圈4的外表面上。装配时，先将硬磁材料块3粘贴在转子铁芯2的外表面上，硬磁材料块3为弧形块 状结构，其内表面的粗糙度大于外表面的粗糙度，硬磁材料块3的外表面要求光洁的原因 在于用以减小非导磁金属圆管5在胀接压入时的摩擦阻力，而硬磁材料块3的内表面要求 粗糙的原因在于用以加强胶接的结合力，一般使用的粘接胶7为XH-11环氧结构胶，该胶为 双组份，具有常温固化、粘接韧性好、强度高的特点，待粘接胶7凝固后，再选取合适的非导 磁金属圆管5以确保其与硬磁材料块3之间的过盈配合，本实用新型优选的过盈配合的盈 量为0. 04 - 0. 1mm,即最大过盈量为0. 1mm，最小过盈量为0. 04mm，选择的原因在于当过盈 量大于0. 1mm时，容易挤压碎硬磁材料块3，而盈量小于0. 04mm时，固定不可靠，转子受轴向 冲击力时，非导磁金属圆管5容易产生轴向位移，过盈量确定后非导磁金属圆管5的内径就 确定了，再加上士0. 02mm的制造公差便可以最终确定非导磁金属圆管5的最后内径，然后 将非导磁金属圆管5通过压力胀接的方法压套在硬磁材料块3的外表面上，该方法既可手 工操作也可在压力机上完成，表压力一般为0. 5Mpa - 1. 2Mpa。由上可见，本实用新型不仅能够确保硬磁材料块不会脱离，而且能够保证非导磁 金属圆管的固定效果较好，装配简易。
权利要求一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，包括转轴(1)、转子铁芯(2)与硬磁材料块(3)，所述转轴(1)的外表面套装有同轴的转子铁芯(2)，转子铁芯(2)的外表面套装有磁性材料圈(4)，该磁性材料圈(4)由至少一个硬磁材料块(3)组成，且硬磁材料块(3)沿同一圆周均匀设置，其特征在于所述磁性材料圈(4)的外表面套装有非导磁金属圆管(5)，该非导磁金属圆管(5)与磁性材料圈(4)之间为过盈配合，且最大过盈量为0.1mm、最小过盈量为0.04mm。
2.根据权利要求1所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所述非 导磁金属圆管(5)的壁厚为0. 25 - 0. 35mm，且制造公差为士0. 02mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所 述非导磁金属圆管(5)与磁性材料圈(1)之间采取的装配方式为小过盈量压力胀接固定方 法。
4.根据权利要求3所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所述非 导磁金属圆管(5)的制造材料为lCr 18Ni9Ti，所述磁性材料圈(1)由八个硬磁材料块(3)组 成，且相邻的硬磁材料块(3)之间设置有材料块间隙(6)。
5.根据权利要求4所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所述硬 磁材料块(3 )为弧形块状结构，其内表面的粗糙度大于外表面的粗糙度。
6.根据权利要求5所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所述硬 磁材料块(3)通过粘接胶(7)与转子铁芯(2)的外表面粘接固定。
7.根据权利要求6所述的一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，其特征在于所述粘 接胶(7)为XH-11环氧结构胶。
专利摘要一种使用表贴式硬磁材料的永磁电机，包括转轴、转子铁芯与硬磁材料块，所述转轴的外表面套装有同轴的转子铁芯，转子铁芯的外表面套装有磁性材料圈，磁性材料圈由至少一个硬磁材料块组成，硬磁材料块沿同一圆周均匀设置，且通过粘接胶与转子铁芯的外表面粘接固定，磁性材料圈的外表面套装有非导磁金属圆管，非导磁金属圆管与磁性材料圈之间为过盈配合，且两者之间采取的装配方式为小过盈量压力胀接固定方法。本实用新型不仅能够确保硬磁材料块不会脱离，而且能确保非导磁金属圆管的固定效果较好，装配简易。
文档编号H02K1/28GK201639386SQ20102028683
公开日2010年11月17日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者曹群林, 田锦文, 金振荣, 金颖琦, 陈祖方 申请人:武汉华大新型电机科技股份有限公司