一种转子结构及发电机的制作方法

[0001]
本发明涉及发电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构及发电机。


背景技术：

[0002]
一般来说，永磁发电机的转子结构一般是在转子轭上径向均布嵌入磁钢，且转子轭是由冲片迭压形成的，一方面转子轭嵌入磁钢后，导致转子轭齿部易弹开，另一方面，磁钢具有很强的磁性，嵌入转子轭时不易对中，即使在工装的保证下也易对偏，耗费大量的人力、物力，此外这种结构的永磁发电机主要靠气隙进行散热，散热性能不好。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的包括，提供了一种转子结构，其能够解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。
[0004]
本发明的目的还包括，提供了一种发电机，其能够解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。
[0005]
本发明的实施例可以这样实现：
[0006]
本发明的实施例提供了一种转子结构，包括转轴、转子铁芯、导风结构和多个磁体。
[0007]
所述转子铁芯安装在所述转轴上，且所述转子铁芯上开设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述转子铁芯沿其轴向方向的两个端面。
[0008]
多个所述磁体间隔设置在所述转子铁芯径向方向上的外圆周，且相邻两个所述磁体之间形成间隙。
[0009]
所述导风结构包括第一端板和风叶结构。所述第一端板连接在风叶结构轴向的一侧，所述风叶结构与所述转轴连接，并且所述第一端板设置在所述风叶结构和所述转子铁芯之间，所述第一端板遮盖所述间隙。所述第一端板上开设有第二通孔，所述第二通孔用于供所述风叶结构吸风，所述第二通孔与所述第一通孔连通。
[0010]
本发明提供的转子结构相对于现有技术的有益效果包括：
[0011]
该转子结构中，转子铁芯能以转轴为转动中心转动，与此同时导风结构同样以转轴为转动中心转动；在导风结构转动的情况下，导风结构中的风叶结构能从第二通孔进行吸风，由于第二通孔与第一通孔连通，能通过第一通孔向第二通孔导向气流；由此便能在导风结构的作用下实现气流流经第一通孔的目的，在气流流经第一通孔时能将转子铁芯以及磁体产生的热量散发，由此实现转子结构的散热。另外，由于第一端板的设置，通过第一端板遮盖间隙，能避免从间隙处吸风，从而有效地减小了风阻，从而确保转子结构能稳定地进行运作。并且，该转子结构的结构简单，易于制作安装。该转子结构能在确保稳定的运作的同时具有高散热的功能，从而能够解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。
[0012]
可选地，所述风叶结构包括多个风叶，多个所述风叶等间距设置且与所述第一端
板连接。所述导风结构还包括第二端板，所述第二端板连接于所述转轴，且所述第二端板连接于多个所述风叶远离所述第一端板的一侧。所述第一端板、所述第二端板和多个所述风叶共同形成多个导风通道，多个所述导风通道均与所述第二通孔连通。
[0013]
可选地，所述第二端板上开设有与所述转轴相适配的第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔同轴设置，且所述第三通孔的直径小于所述第二通孔的直径。
[0014]
可选地，所述转子结构还包括第三端板，所述第三端板连接于所述转子铁芯的端面且位于所述转子铁芯和所述第一端板之间。所述第三端板外缘开设有与所述间隙相适配的第一缺口。所述第三端板上开设有与所述第一通孔相对应的第四通孔。
[0015]
可选地，所述第三端板的外缘还凸设有多个间隔设置翻边，所述间隙对应于相邻两个所述翻边之间的间隔。所述第一端板连接于所述翻边且与所述第三端板之间共同形成空腔。
[0016]
可选地，所述转子结构还包括第四端板，所述第四端板连接在所述转子铁芯的端面，且位于所述转子铁芯远离所述导风结构的一端。所述第四端板的外缘开设有与所述间隙相适配的第二缺口。所述第四端板上开设有与所述第一通孔相适配的第五通孔。
[0017]
可选地，所述转子铁芯的外周开设有多个间隔设置的限位槽，多个所述磁体分别设置在所述限位槽内部，且所述磁体凸出所述限位槽。
[0018]
可选地，所述转子结构还包括护套，所述护套的两侧设置第一折边，且所述护套和所述折边共同形成与所述磁体相适配的容置空间。
[0019]
可选地，所述第一折边远离所述护套的一侧设置有第二折边，所述第二折边贴合在所述间隙的底壁。
[0020]
一种发电机，包括转子结构。所述转子结构包括转轴、转子铁芯、导风结构和多个磁体。
[0021]
所述转子铁芯安装在所述转轴上，且所述转子铁芯上开设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述转子铁芯沿其轴向方向的两个端面。
[0022]
多个所述磁体间隔设置在所述转子铁芯径向方向上的外圆周，且相邻两个所述磁体之间形成间隙。
[0023]
所述导风结构包括第一端板和风叶结构。所述第一端板连接在风叶结构轴向的一侧，所述风叶结构与所述转轴连接，并且所述第一端板设置在所述风叶结构和所述转子铁芯之间，所述第一端板遮盖所述间隙。所述第一端板上开设有第二通孔，所述第二通孔用于供所述风叶结构吸风，所述第二通孔与所述第一通孔连通。
[0024]
本发明还提供了一种发电机，其采用了上述的转子结构，该发电机相对于现有技术的有益效果与上述提供的转子结构相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0026]
图1为本申请实施例中提供的转子结构的爆炸结构示意图；
[0027]
图2为本申请实施例中提供的转子结构的结构示意图；
[0028]
图3为本申请实施例中提供的转子铁芯的结构示意图；
[0029]
图4为本申请实施例中提供的导风结构的结构示意图；
[0030]
图5为本申请实施例中提供的第四端板的结构示意图；
[0031]
图6为图1中a处的放大结构示意图。
[0032]
图标：10-转子结构；100-转轴；200-转子铁芯；210-限位槽；220-第一通孔；300-磁体；310-间隙；320-磁性块；400-导风结构；410-风叶结构；411-风叶；412-导风通道；420-第一端板；421-第二通孔；430-第二端板；431-第三通孔；500-第三端板；510-第四通孔；520-第一缺口；530-翻边；600-第四端板；610-第五通孔；620-第二缺口；700-护套；710-第一折边；720-第二折边。
具体实施方式
[0033]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。
[0035]
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定义和解释。
[0036]
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
[0037]
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
[0039]
本申请实施例中提供了一种发电机(图未示)，该发电机能用于将其他能量转换为电能，例如，将动能转换为电能，或者将风能转换为电能等。该发电机至少包括转子结构10和定子(图未示)，转子结构10可转动地安装于定子，且在转子结构10相对于定子转动时能将转子的动能转换为电能，由此实现发电的目的。本申请实施例中提供的发电机能解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。进一步地，在本申请的实施例中，转子结构10能解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题；由此，实现发电机能解决上述技术问题的目的。
[0040]
其中，请结合参阅图1、图2和图3，转子结构10包括转轴100、转子铁芯200、导风结构400和多个磁体300。转轴100用于可转动地安装在定子上，从而能实现相对于定子的转动。转子铁芯200安装在转轴100上，在转轴100相对于定子转动时，转子铁芯200相对于定子
转动。转子铁芯200上开设有第一通孔220，第一通孔220贯穿转子铁芯200沿其轴向方向的两个端面。第一通孔220能用于引导气流穿过转子铁芯200的内部，从而将转子铁芯200产生的热量散发，由此达到转子铁芯200散热的目的。需要说明的是，第一通孔220贯穿转子铁芯200轴向方向的两个端面指代的是，第一通孔220贯穿转子铁芯200，且第一通孔220的两端形成的两个开口分别位于转子铁芯200轴向方向上的两个端面上；在本申请的实施例中，第一通孔220的延伸方向可以与转子铁芯200的轴线平行，第一通孔220的延伸方向也可以与转子铁芯200的轴线呈夹角设置，第一通孔220的延伸方向也可以呈曲线形等。
[0041]
另外，多个磁体300间隔设置在转子铁芯200径向方向上的外圆周，且相邻两个磁体300之间形成间隙310。在转子铁芯200以转轴100为转动中心转动时，转子铁芯200带动多个磁体300转动，由此便能进行发电。
[0042]
请结合参阅图1、图3和图4导风结构400包括第一端板420和风叶结构410。第一端板420设置在风叶结构410轴向的一侧，风叶结构410与转轴100连接；其中，转轴100穿过风叶结构410的中心以及第一端板420的中心，在转轴100相对定子转动时，转轴100同样带动风叶结构410和第一端板420转动。其中，在风叶结构410转动时，风叶结构410可以进行吸风，从而形成气流的流动。另外，第一端板420设置在风叶结构410和转子铁芯200之间，第一端板420遮盖间隙310，能避免风叶结构410从间隙310进行吸风导致风阻增大的情况，从而能确保转子铁芯200能稳定地进行转动。第一端板420上开设有第二通孔421，第二通孔421用于供风叶结构410吸风，在风叶结构410转动时能从第二通孔421进行吸风；第二通孔421与第一通孔220连通，由此，在风叶结构410进行吸风时，气流从第一通孔220中导向第二通孔421，从第二通孔421将气流导向至风叶结构410。
[0043]
以上所述，该转子结构10中，转子铁芯200能以转轴100为转动中心转动，与此同时导风结构400同样以转轴100为转动中心转动；在导风结构400转动的情况下，导风结构400中的风叶结构410能从第二通孔421进行吸风，由于第二通孔421与第一通孔220连通，能通过第一通孔220向第二通孔421导向气流；由此便能在导风结构400的作用下实现气流流经第一通孔220的目的，在气流流经第一通孔220时能将转子铁芯200以及磁体300产生的热量散发，由此实现转子结构10的散热。另外，由于第一端板420的设置，通过第一端板420遮盖间隙310，能避免从间隙310处吸风，从而有效地减小了风阻，从而确保转子结构10能稳定地进行运作。并且，该转子结构10的结构简单，易于制作安装。该转子结构10能在确保稳定的运作的同时具有高散热的功能，从而能够解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。
[0044]
在本申请的实施例中，风叶结构410包括多个风叶411，多个风叶411等间距设置且与第一端板420连接；多个风叶411相互间隔的设置能使得风叶结构410上形成多个风道，在风叶411转动时由于多个风叶411形成的风道提供导风作用，由此能从第二通孔421处进行吸风。可选地，导风结构400还包括第二端板430，第二端板430连接于转轴100，且第二端板430连接于多个风叶411远离第一端板420的一侧。第一端板420、第二端板430和多个风叶411共同形成多个导风通道412，多个导风通道412均与第二通孔421连通。在导风结构400跟随转轴100转动时，由于离心作用使得气流从导风通道412中导出，通过导风通道412提供的导风作用能方便于导风结构400的吸风。
[0045]
进一步地，第二端板430上开设有与转轴100相适配的第三通孔431，第三通孔431
与第二通孔421同轴设置，且第三通孔431的直径小于第二通孔421的直径。由于第三通孔431的直径小于第二通孔421的直径，使得转轴100在穿过第二通孔421之后，第二通孔421仍然具有部分空间与第一通孔220连通，确保风叶结构410能从第二通孔421进行吸风。需要说明的是，该第二通孔421与至少部分第一通孔220相对应；第二通孔421与至少部分第一通孔220相对应表示第一端板420可以遮挡部分的第一通孔220，由此第二通孔421则与部分第一通孔220相对应且连通；当然，第一端板420也可以不遮挡第一通孔220，此时，第二通孔421与整个第一通孔220相对应且连通。
[0046]
可选地，第二端板430的后端取值范围可以为0.1mm-0.3mm，换言之，第二端板430的厚度可以为0.1mm、0.2mm或者0.3mm等。
[0047]
在本申请的实施例中，第一端板420和风叶结构410之间采用焊接的方式相互连接；当然，在本申请的其他实施例中，第一端板420和风叶结构410之间也可以从采用其他的方式实现相互连接，例如粘接、卡接或者螺钉连接等方式。另外，在本申请的实施例中，风叶结构410与转轴100键连接，第二端板430和转轴100键连接。
[0048]
可选地，为了方便导风结构400的安装，转子结构10还包括第三端板500，第三端板500连接于转子铁芯200的端面且位于转子铁芯200和第一端板420之间，在本申请的实施例中，第一端板420焊接在第三端板500上，由此实现导风结构400和转子铁芯200之间的间接连接。进一步地，第三端板500外缘开设有与间隙310相适配的第一缺口520，第一缺口520与间隙310的形状相同，由此，使得第三端板500的外形与转子铁芯200和多个磁体300形成的整体结构相适配，同时能通过第三端板500向多个磁体300提供限位作用和定位作用，即能向多个磁体300提供安装定位以及夹紧的作用，确保多个磁体300能安装在转子铁芯200上指定的位置。第三端板500上开设有与第一通孔220相对应的第四通孔510，与此同时，第二通孔421与第四通孔510相对应，从而使得第一通孔220和第二通孔421通过第四通孔510实现间接连通，从而方便气流的导向。
[0049]
另外，需要说明的是，第三端板500上开设有多个安装孔(图未标)，相对应的，转子铁芯200上同样开设有多个安装孔，第三端板500在安装在转子铁芯200上时，第三端板500上的多个安装孔分别与转子铁芯200上的多个安装孔相对应，从而能通过螺钉等固定件穿过相对应的安装孔，以实现第三端板500和转子铁芯200之间的安装。在第三端板500和转子铁芯200相连接时，第三端板500贴合在转子铁芯200的端面上。
[0050]
进一步地，为了进一步方便第一端板420的安装，第三端板500的外缘还凸设有多个间隔设置翻边530，间隙310对应于相邻两个翻边530之间的间隔。第一端板420连接于翻边530且与第三端板500之间共同形成空腔；在本申请的实施例中，第二端板430焊接在翻边530远离第三端板500的一侧，当然，在其他实施例中，也可以采用其他的方式实现第三端板500和翻边530之间的连接，例如，粘接或者卡接等。通过空腔的设置，能通过空腔容置连接第三端板500和转子铁芯200的螺钉等固定件；当然，第二通孔421与空腔连通，第三通孔431与空腔连通，由此便能实现第二通孔421与第三通孔431的相互连通。另外，在由于导风结构400吸风作用力过强时，可以通过相邻两个翻边530之间的间隔与大气进行气压平衡，从而确保导风结构400能稳定地转动。
[0051]
可选地，第三端板500和翻边530的厚度取值范围可以为1.0mm-1.5mm，换言之，第三端板500和翻边530的厚度可以为1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或者1.5mm等。
[0052]
在本申请的实施例中，请结合参阅图1和图5，转子结构10还包括第四端板600，第四端板600连接在转子铁芯200的端面，且位于转子铁芯200远离导风结构400的一端；第四端板600可以向磁体300提供定位作用和限位作用，即，第四端板600能向多个磁体300提供安装定位以及夹紧的作用，通过第四端板600和第三端板500的共同作用，能确保多个磁体300安装在转子铁芯200上指定的位置。第四端板600的外缘开设有与间隙310相适配的第二缺口620，第二缺口620的形状与间隙310形成的形状相同，并且第二缺口620和间隙310连通。第四端板600上开设有与第一通孔220相适配的第五通孔610，通过第五通孔610的设置，能避免第四端板600影响第一通孔220进行气流的导向。
[0053]
需要说明的是，在本申请的实施例中，第四端板600上还开设有多个安装孔(图未标)，相对应的，转子铁芯200的端面上同样开设有多个安装孔；在第四端板600安装在转子铁芯200的端面上时，第四端板600上的多个安装孔分别于转子铁芯200上的多个安装孔相对应，且能通过螺钉等固定件穿过相对应的安装孔实现第四端板600和转子铁芯200之间的连接。当然，第四端板600和转子铁芯200之间也可以采用其他的方式实现相互连接，例如，粘接或者卡接等。
[0054]
请继续参阅图1和图3，为了方便多个磁体300的安装，在本申请的实施例中，转子铁芯200的外周开设有多个间隔设置的限位槽210，多个磁体300分别设置在限位槽210内部，且磁体300凸出限位槽210。另外，在本申请的实施例中，多个磁体300均弯曲呈弧形，相对应的，限位槽210同样设置为弧形，且磁体300的内凹面与限位槽210中凸起呈弧形的底壁相适配，由此，能将磁体300稳定地安装在限位槽210中。需要说明的是，在本申请的实施例中，限位槽210沿转子铁芯200的轴向方向贯穿转子铁芯200的两个端面，且限位槽210的底壁形成的弧形的圆心与转子铁芯200的轴线重合；在每个限位槽210中的磁体300可以分为多段，即每个限位槽210中的磁体300可以由多段磁性块320拼接形成。
[0055]
可选地，在本申请的实施例中，磁体300的数量为四个，四个磁体300沿转子铁芯200的外圆周等间距设置。当然，在其他实施例中，磁体300的数量也可以设置为其他数值，例如两个、三个、五个或者六个等。
[0056]
进一步地，请结合参阅图1和图6，为了确保磁体300的安装稳定性，转子结构10还包括护套700，护套700的两侧设置第一折边710，且护套700和折边共同形成与磁体300相适配的容置空间。护套700能安装在磁体300的外侧，从而对磁体300提供限位作用，放置磁体300产生径向的窜动，同时还能通过第一折边710放置磁体300沿转子铁芯200的外圆周移动。同时，还能通过护套700向磁体300提供保护作用，放置异物对磁体300造成损伤；并且还能放置金属异物掉入至磁体300内造成磁体300性能影响，确保发电机能稳定地进行发电。
[0057]
可选地，在本申请的实施例中，第一折边710远离护套700的一侧设置有第二折边720，第二折边720贴合在间隙310的底壁。第二折边720上可以开设有多个安装孔(图未标)，相对应的，转子铁芯200上与第二折边720相对应的位置同样可以开设多个安装孔；在第二折边720贴合在间隙310的底壁上时，可以通过螺钉等固定件穿过相对应的安装孔，从而实现护套700稳定地安装；在确保护套700稳定安装的同时，便能保证护套700向磁体300提供稳定的限位作用以及保护作用。需要说明的是，对应于多个磁体300的多个护套700可以采用一体成型的方式形成，从而使得护套700形成筒形。当然，也可以设置为多个分体式的护套700，以分别对多个磁体300提供限位作用和保护作用。
[0058]
可选地，护套700、第一折边710和第二折边720的厚度取值范围可以为0.3mm-0.5mm，换言之，护套700的厚度、第一折边710的厚度和第二折边720的厚度可以取值为0.3mm、0.4mm或者0.5mm等。
[0059]
值得说明的是，为了确保转子铁芯200能稳定地转动，多个第一通孔220以及安装孔均匀地分布在转子铁芯200上对应的位置，从而使得转子铁芯200的质量分布呈对称设置，以确保转子铁芯200转动的稳定性。
[0060]
综上所述，本申请实施例中提供的转子结构10及发电机中，转子铁芯200能以转轴100为转动中心转动，与此同时导风结构400同样以转轴100为转动中心转动；在导风结构400转动的情况下，导风结构400中的风叶结构410能从第二通孔421进行吸风，由于第二通孔421与第一通孔220连通，能通过第一通孔220向第二通孔421导向气流；由此便能在导风结构400的作用下实现气流流经第一通孔220的目的，在气流流经第一通孔220时能将转子铁芯200以及磁体300产生的热量散发，由此实现转子结构10的散热。另外，由于第一端板420的设置，通过第一端板420遮盖间隙310，能避免从间隙310处吸风，从而有效地减小了风阻，从而确保转子结构10能稳定地进行运作。并且，该转子结构10的结构简单，易于制作安装。该转子结构10能在确保稳定的运作的同时具有高散热的功能，从而能够解决现有技术中安装困难、不易加工以及散热性能不好的技术问题。同时还能通过第三端板500、第四端板600和护套700的设置，确保多个磁体300的安装稳定性，保证转子结构10能稳定地进行转动。同时还能通过护套700向多个磁体300提供保护作用，能延长转子结构10以及电机的使用寿命。
[0061]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。