一种盘式铁芯结构、盘式电机及加工方法与流程

本发明涉及发电机技术领域，特别是涉及一种盘式铁芯结构、盘式电机及加工方法。

背景技术：

盘式电机也被称作轴向磁场电机，其电机内部的磁场分布是沿着轴向的，盘式电机大部分都呈现扁平状结构，对于特殊要求的使用场合具备其结构优势。目前，在盘式电机的定子组件中，其盘式铁芯有多样化的固定结构，普遍使用的是将整体式的盘式铁芯利用螺栓连接的方式固定在机壳上。但是，由于需要在盘式铁芯上打孔，而孔结构容易让整个盘式电机产生更大的内应力，增加铁芯的磁损失。而且，这种螺栓固定的盘式电机铁芯结构，加工、装配难度大，生产成本高。

因此，如何降低盘式电机定子组件的内应力，降低线圈的绕线难度，使用更好的铁芯定位方法，来增加盘式电机的高效性和稳定性，是目前盘式电机领域亟待解决的问题

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种盘式铁芯结构、盘式电机及加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够显著减小盘式铁芯的机械应力，减少盘式铁芯的磁损失，而且能够降低铁芯齿的加工和装配难度，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种盘式铁芯结构，包括铁芯安装板、固定板和若干段铁芯齿，所述铁芯齿上均设置有安装座，所述铁芯安装板上圆周均匀分布有与所述安装座数量相同且形状相匹配的安装槽，所述安装槽均连通至所述铁芯安装板的边缘，所述安装座均一一对应的滑动嵌入在所述安装槽中，所述固定板固定设置在所述铁芯安装板上，所述固定板能够将所述铁芯齿夹紧固定在所述安装槽中，所有的所述铁芯齿被夹紧固定后其内端面和外端面分别能够拼接形成圆柱面，所述铁芯齿上均用于绕制线圈绕组。

优选的，所述铁芯齿包括两个铁芯轭部，两个所述铁芯轭部之间的所述铁芯齿的两侧均对称设置有绕线槽，所述线圈绕组均绕设在所述绕线槽中，所述绕线槽的深度不小于所述线圈绕组的厚度，所述铁芯轭部的端面均为扇形面，相邻的内侧的和外侧的所述铁芯轭部分别完全贴合，若干内侧的所述铁芯轭部的端面能够拼接成一个圆柱面，若干外侧的所述铁芯轭部的端面能够拼接成一个圆柱面，各所述铁芯齿的其中一个所述铁芯轭部上均固定设置有所述安装座，所述安装座安装在所述安装槽中。

优选的，所述安装槽为燕尾槽，所述安装座与所述安装槽的形状相匹配。

优选的，所述铁芯安装板的同一圆周方向上均匀布置若干螺纹孔，所述固定板利用螺栓穿过所述螺纹孔与所述铁芯安装板固定连接。

优选的，所述固定板上固定设置有若干夹紧块，所述夹紧块的位置和数量与所述安装槽的位置和数量均相互匹配，所述夹紧块安装在所述安装槽中后能够将所述铁芯齿夹紧固定。

优选的，所述铁芯安装板和所述固定板的外径相等。

本发明还提供了一种盘式电机，包括以上任一项所述的盘式铁芯结构和所述线圈绕组。

本发明还提供了一种用于盘式电机的加工方法，包括以下步骤：

s1、将一个铁芯毛坯件均匀切割成若干齿坯件，将各所述齿坯件均加工成所述铁芯齿，在各所述铁芯齿上均加工出所述安装座；

s2、在所述铁芯齿上均绕制所述线圈绕组；

s3、将所述安装座一一对应的滑动嵌入所述安装槽中，放置并固定所述固定板，以夹紧固定所述铁芯齿，完成一个盘式铁芯结构和所述线圈绕组的组装。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明盘式铁芯由若干段铁芯齿拼接而成，具体的将所有的铁芯齿一一对应的安装在铁芯安装板上，即将安装座滑动安装在安装槽中，然后利用固定板将铁芯齿夹紧固定在安装槽中，以拼接形成一个完整的盘式铁芯，和传统的螺栓固定相比，本发明没有在铁芯齿上打孔，从而规避了打孔时铁芯齿上应力的产生，能够显著减小盘式铁芯的机械应力，减少盘式铁芯的磁损失，而且本发明的盘式铁芯分解成若干分段式的铁芯齿，能够降低铁芯齿的加工和装配难度，从而降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中铁芯齿的结构示意图；

图2为本发明中铁芯齿另一视角的结构示意图；

图3为本发明盘式铁芯结构和线圈绕组的爆炸示意图；

图4为本发明盘式铁芯结构和线圈绕组的装配示意图；

其中：100-铁芯齿，101-绕线槽，102-铁芯轭部，103-安装座，200-铁芯安装板，201-安装槽，202-螺纹孔，300-固定板，301-夹紧块，400-线圈绕组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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付出创造性劳动的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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图4所示：本实施例提供了一种盘式铁芯结构，包括铁芯安装板200、固定板300和若干段铁芯齿100，铁芯齿100上均设置有安装座103，铁芯安装板200上圆周均匀分布有与安装座103数量相同且形状相匹配的安装槽201，安装槽201均沿铁芯安装板200的径向方向连通至铁芯安装板200的边缘，安装座103均一一对应的滑动嵌入在安装槽201中，固定板300固定设置在铁芯安装板200上，固定板300能够将铁芯齿100夹紧固定在安装槽201中，所有的铁芯齿100被夹紧固定后其内端面和外端面分别能够拼接形成圆柱面，铁芯齿100上均用于绕制线圈绕组400。

具体的，铁芯齿100包括两个铁芯轭部102，两个铁芯轭部102的大小、厚度完全相同，两个铁芯轭部102之间的铁芯齿100的两侧均对称设置有绕线槽101，线圈绕组400均绕设在绕线槽101中，绕线槽101的深度不小于线圈绕组400的厚度，保证线圈绕组400位于绕线槽101中，铁芯轭部102的端面均为扇形面，宽端向外，窄端向内，相邻的内侧的和外侧的铁芯轭部102分别完全贴合，若干内侧的铁芯轭部102的端面能够拼接成一个圆柱面，若干外侧的铁芯轭部102的端面能够拼接成一个圆柱面，且须保证每个圆柱面都是无缝的完整圆柱面，各铁芯齿100的其中一个铁芯轭部102上均固定设置有安装座103，安装座103安装在安装槽201中。

其中，绕线槽101与铁芯轭部102可以是分体式结构，也可以是整体式结构，本实施例中采用的是整体式结构，整体式结构可以保证装配的精确性，铁芯齿100经由一块铁芯毛坯件切割、车削加工而成的，然后对每个铁芯齿100进行绕线槽101和铁芯轭部102的加工。安装槽201优选为燕尾槽，安装座103与安装槽201的形状相匹配，燕尾槽式的固定方式，固定后结构比较稳定且容易装配。

具体的，铁芯安装板200的同一圆周方向上均匀布置若干螺纹孔202，固定板300利用螺栓穿过螺纹孔202与铁芯安装板200固定连接。固定板300上固定设置有若干夹紧块301，夹紧块301的位置和数量与安装槽201的位置和数量均相互匹配，夹紧块301安装在安装槽201中后能够将铁芯齿100夹紧固定。铁芯安装板200和固定板300的外径相等。即每个铁芯齿100安装在安装槽201中，再将固定板300上的夹紧块301均对应安装在每个安装槽201中，利用螺栓将固定板300与铁芯安装板200固定连接后，夹紧块301恰好能够将每个铁芯齿100夹紧固定在安装槽201中，从而完成每个盘式铁芯的拼装。

将所有的铁芯齿100一一对应的安装在铁芯安装板200上，即将安装座103滑动安装在安装槽201中，然后利用固定板300将铁芯齿100夹紧固定在安装槽201中，以拼接形成一个完整的盘式铁芯(具体如图4所示)，和传统的螺栓固定相比，本实施例没有在铁芯齿100上打孔，从而规避了打孔时铁芯齿100上应力的产生，能够显著减小盘式铁芯的机械应力，减少盘式铁芯的磁损失，而且本实施例的盘式铁芯分解成若干分段式的铁芯齿100，在对铁芯齿100加工时，可以独立的逐个的进行加工，以降低盘式铁芯的加工和装配难度，还能够降低绕线的难度，从而降低生产成本。

实施例二

本实施例提供了一种盘式电机，包括实施例一的盘式铁芯结构和线圈绕组400，并具有和实施例一同样的技术效果。

实施例三

本实施例提供了一种用于实施例二中盘式电机的加工方法，包括以下步骤：

s1、将一个铁芯毛坯件均匀切割成若干齿坯件，将各齿坯件均加工成铁芯齿100，具体的是在每个齿坯件上均加工出绕线槽101和铁芯轭部102，在各铁芯齿100上均加工出安装座103，以完成单个铁芯齿100的加工；

s2、在每个铁芯齿100的绕线槽101中均绕制线圈绕组400；

s3、完成s2后，将各铁芯齿100的安装座103一一对应的滑动嵌入安装槽201中，放置并利用螺栓将固定板300固定在铁芯安装板200上，完成铁芯齿100的夹紧固定，从而完成一个盘式铁芯结构和线圈绕组400的组装。

和传统方法相比，本实施例将盘式铁芯分成若干段分段式的铁芯齿100，并采用一个铁芯毛坯件均匀切割成若干扇形体的齿坯件，然后对每个齿坯件进行加工并制成铁芯齿100，并分别对每个铁芯齿100进行绕线圈，从而能够显著降低铁芯齿100的加工难度以及线圈绕设的难度。在线圈绕设完成后，将每个铁芯齿100逐个的拼装在铁芯安装板200上，再利用固定板300夹紧固定，铁芯齿100的装配难度显著降低，而且铁芯齿100采用夹持固定方式，没有在铁芯齿100上打孔，从而规避了打孔时铁芯齿100上应力的产生，能够显著减小盘式铁芯的机械应力，减少盘式铁芯的磁损失。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。