一种电机包铝转子结构的制作方法

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种电机包铝转子结构。

背景技术：

现有电机驱动叶片的转子结构包括转子本体与钢圈，转子本体与钢圈是分别制作出来的，通过钢圈过盈配合到转子本体的外圆，然后焊接转子本体和钢圈组成转子结构来驱动叶片。在电机运行过程中，转轴带动转子本体转动，由于转子本体存在跳动，钢圈过盈配合后，钢圈的跳动会更大，而风扇叶片直径越大，风扇叶片的跳动会成倍的放大，风扇叶片跳动过大会导致整个风机震动大，噪音增加。而且由于钢圈是过盈配合在转子本体上，无法保证钢圈和转子本体的同心度。

转子结构作为电机系统的重要组成部分,它的不平衡量常引起的振动,将导致电机设备振动和噪声增大，造成电机机构破坏,尤其是对于高速旋转的柔性转子结构,产生的机械事故将更明显,转子不平衡引起的故障约占机械全部故障的60％以上。随着当前精密数控加工技术的发展,转子结构在加工生产过程中产生的严重影响其加工精度的动平衡问题和跳动问题显得尤为重要。

在现有的转子结构中，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差(材质表面的气孔、钢圈和转子本体的非同心度)，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得转子结构在旋转运动时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到电机上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供了一种新型的电机包铝转子结构，通过一体成型工艺生产转子结构，最大限度的减小钢圈过盈配合到转子本体外圆造成的跳动问题，同时解决转子结构表面的气孔问题。

本发明公开了一种电机包铝转子结构，包括转子本体和法兰结构，所述法兰结构均匀对称设置在所述转子本体的外圆侧壁上，所述法兰结构用于安装风扇叶片，所述转子本体和所述法兰结构通过压铸工艺一体成型。

优选的，所述法兰结构均匀倾斜设置在所述转子本体外圆。

优选的，所述法兰结构正面的安装区域设置有若干定位凸柱和螺纹孔用于定位并固定所述风扇叶片，所述法兰结构的背面设置有加强肋，所述加强肋相对于安装区域对称分布在所述法兰结构背面的两端，所述加强肋的数量为偶数。

优选的，所述定位凸柱的数量至少为1个，所述定位凸柱至少包括两种不同形状。

优选的，所述定位凸柱包括第一定位凸柱和第二定位凸柱，所述第一定位凸柱为上窄下宽结构，所述第二定位凸柱为带折角的凸台结构。

优选的，所述法兰结构正面的安装区域设置有若干定位孔和螺纹孔用于定位并固定所述风扇叶片。

优选的，所述法兰结构正面的安装区域设置有若干定位凸柱、若干定位孔和螺纹孔用于定位并固定所述风扇叶片。

优选的，所述转子本体的内腔底部设置有轴套用于安装转子轴，所述转子本体的外壳体底部设有若干个加强筋，所述轴套的高度占所述转子本体高度的比例为1/3～1/2。

优选的，所述转子结构由硅铝合金制成。

本发明还公开了一种风机，包括风扇叶片，所述风机还包括上述所述的包铝转子结构，所述风扇叶片安装在所述法兰结构上，所述风扇叶片的安装面为类u型结构，所述安装面相对于所述法兰结构的安装区域上设置有若干个定位口和螺纹通孔，或者设置有若干个定位凸台和螺纹通孔，或者设置有若干个定位凸台、若干个定位口和螺纹通孔。

本发明公开的上述转子结构的制作方法如下，通过一体压铸成型工艺制作转子结构的毛坯后，首先通过车床精车钢圈的外圆，其次通过夹具夹持定位钢圈外圆并精车转子本体内圆。这样可以保证转子结构整体的内圆与外圆同心度。

本发明的有益效果：

本发明使用一体压铸成型工艺来制作转子结构，将转子本体与钢圈融合为一体，使转子本体、法兰结构成为整体结构。本发明的转子结构已经没有转子本体与钢圈分体结构，最大限度的减小钢圈过盈配合到转子外圆的跳动，防止转子本体跳动引发的钢圈的二次跳动；在法兰结构上安装风扇叶片后，由于转子结构的跳动减小，风扇叶片跳动也随之减小，风机的整体震动进一步减小，噪音减弱。在精车转子时，定位钢圈外圆精车转子本体内圆，这样可以保证转子结构整体的内圆与外圆同心度，最大限度的减小转子结构的跳动，保证转子结构的动平衡，改善风机震动过大的问题。

本发明法兰结构上的定位凸柱或定位孔的数量至少为1个，保证了风扇叶片可以稳定的固定在法兰结构上，同时由于定位凸柱或定位孔的形状不一样，确保风扇叶片可以快速准确的安装在法兰结构上，防止风扇叶片安装方向出错，节省了安装时调整风扇叶片方向的时间，做到一步安装。

本发明法兰结构均匀倾斜设置在转子本体外圆，保证了模具具备良好的开模条件。法兰结构背面设置的加强肋和转子本体外壳体底部设有的若干个加强筋，可以防止法兰结构和转子本体外壳体成型时产生气孔，避免工作过程中由于气孔存在造成的应力集中状况，加强肋和加强筋的设置还可以增加转子结构的支撑强度。

附图说明

图1为本发明转子结构的俯视图；

图2为本发明转子结构的剖视图；

图3为本发明转子结构的仰视图；

图4为本发明转子结构的主视图；

图5为本发明转子结构中的法兰结构局部示意图；

图6为与本发明转子结构配合安装的风扇叶片安装图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

第一实施例：

如图1-5所示，为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明公开了一种电机包铝转子结构，包括转子本体1和法兰结构41，法兰结构41均匀对称设置在所述转子本体1的外圆4侧壁上，法兰结构41用于拆卸固定风扇叶片5，转子本体1和法兰结构41通过压铸工艺一体成型。通过一体压铸成型工艺生产转子结构，转子结构为一个整体结构，最大限度的减小钢圈过盈配合到转子本体外圆造成的跳动问题，同时解决转子结构表面的气孔问题。

如图1和6所示，本发明的第一实施例中，法兰结构41均匀倾斜设置在转子本体1外圆4侧壁上，若干个法兰结构41沿转子本体1外圆均匀分布在同一水平面上，法兰结构41的倾斜设置保证了模具在开模时方便出模。法兰结构41正面的安装区域设置有若干定位凸柱和螺纹孔411，用于定位并固定风扇叶片5，法兰结构41的背面设置有加强肋414，加强肋414相对于安装区域对称分布在法兰结构41背面的两端，所述加强肋414的数量为偶数。风扇叶片5的安装面设置有相应的配合结构52与定位凸柱配合连接，紧固螺钉旋入螺纹孔411中并穿过风扇叶片5上相应的螺纹通孔511中旋紧，使风扇叶片5与法兰结构41紧固连接。

定位凸柱的数量至少为1个，定位凸柱至少包括两种不同形状。本实施例中优选的定位凸柱为2个，包括第一定位凸柱413和第二定位凸柱412。第一定位凸柱413为上窄下宽结构，纵截面为梯形；第二定位凸柱412为带折角的凸台结构，折角大约为90°。风扇叶片5上设有相应的第一定位孔521和第二定位孔522，由于第一定位孔521与第二定位孔522形状不同，在安装过程中，可以根据第一定位孔521和第二定位孔522的分布位置来确定风扇叶片5的安装方向。

定位凸柱保证了风扇叶片5可以稳定的固定在法兰结构上，同时由于定位凸柱的形状不一样，确保风扇叶片5可以快速准确的安装在法兰结构41上，防止风扇叶片5安装方向出错，节省了安装时调整风扇叶片5方向的时间，做到一步安装。

转子本体1为一端封闭的空心圆柱体结构，转子本体1的外壳体底部设有若干个加强筋11。转子本体1的内腔底部设置有一个空心圆柱型轴套3用于安装转子轴。在轴套3的周围设有等距离分布的数个支撑筋31，所述支撑筋31可以防止压铸成型时轴套3的表面出现气孔，保证轴套3的强度，同时可以分散轴套3上产生的应力。轴套3的高度占所述转子本体1高度的比例为1/3～1/2，确保在电机运行过程中轴套能承受足够的向心力，确保转子轴能稳定的与轴套连接。在本实施例中，轴套3的高度为90mm，所述转子本体1的高度为210mm。转子本体1内腔侧壁上贴附有硅钢片2，硅钢片2均匀间隔分布，硅钢片2的厚度为0.3mm～0.6mm。硅钢片2导磁能力强，导电能力差，可以防止电涡流对电能的损耗，增强两磁极间的磁通密度。转子轴与电机连接，电通过线圈绕组后会产生磁力，利用磁力让转子结构转动。

转子结构由硅铝合金制成。硅铝合金材料具有优越的摩擦学性能，可作为先进的轻质耐磨材料，因具有比重小、重量轻、导热性好、热膨胀系数低、体积稳定性及耐磨、耐蚀性好等一系列优点，可以使电机转子结构降低磨损，提高电机寿命。

第二实施例：

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本发明的第二实施例中，法兰结构41正面的安装区域设置有若干定位孔和螺纹孔411用于定位并固定所述风扇叶片5。安装在转子结构上的风扇叶片5的安装面51上设置有若干个定位凸柱和螺纹通孔511。

第三实施例：

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本发明的第三实施例中，法兰结构41正面的安装区域设置有若干定位凸柱、若干定位孔和螺纹孔411用于定位并固定所述风扇叶片。安装在转子结构上的风扇叶片5的设置有若干个定位凸台、若干个定位口和螺纹通孔511。

如图1和6所示，本发明还公开了一种风机，包括上述各个实施例中的风扇叶片5和包铝转子结构，所述风扇叶片5安装在法兰结构41上，所述风扇叶片5的安装面51为类u型结构，安装面51相对于法兰结构41的安装区域上的定位结构设置有相应的配合结构52。

本发明公开的上述转子结构的制作方法如下，通过一体压铸成型工艺制作转子结构的毛坯后，首先通过数控车床精车转子本体1的外圆4，其次通过夹具夹持定位转子本体1的外圆4并精车转子本体1内圆。这样可以保证转子结构整体的内圆与外圆同心度，最大限度的减小转子结构的跳动，保证转子结构的动平衡，改善风机震动过大的问题。

本发明使用一体压铸成型工艺来制作转子结构，将转子本体1与钢圈融合为一体，使转子本体1和法兰结构41成为整体结构。本发明的转子结构已经没有转子本体1与钢圈分体结构，最大限度的减小钢圈过盈配合到转子本体1外圆的跳动，防止转子本体1跳动引发的钢圈的二次跳动；在法兰结构41上安装风扇叶片5后，由于转子结构的跳动减小，风扇叶片5跳动也随之减小，风机的整体震动进一步减小，噪音减弱。法兰结构41背面设置的加强肋414和转子本体1外壳体底部设有的若干个加强筋11，可以防止材料成型时产生气孔，加强肋414和加强筋11还可以增加转子结构的支撑强度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。