高速电机转子和高速电机的制作方法

本实用新型涉及高速电机技术领域，具体而言，涉及一种高速电机转子和高速电机。

背景技术：

经发明人研究发现，现有的电机转子通常是直接将磁钢嵌设在转子铁芯上，在高速运转时，机械强度不足，容易造成磁钢飞脱、松动现象，影响转子的正常运作，故现有的电机转子转速难以提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高速电机转子和高速电机，其能够大幅提高转子的结构强度，避免出现磁钢飞脱或松动现象，能够适用于高速转动的情况。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种高速电机转子，包括转轴、圆筒磁体和固定套筒，所述圆筒磁体套设在所述转轴上，所述固定套筒过盈套设在所述圆筒磁体上，以使所述圆筒磁体与所述转轴保持相对固定。

在可选的实施方式中，所述圆筒磁体包括烧结成型的圆筒磁钢，所述圆筒磁钢的内径与所述转轴的直径相匹配，以使所述转轴紧配在所述圆筒磁钢中，所述圆筒磁钢的外径与所述固定套筒的内径相匹配，以使所述圆筒磁钢紧配在所述固定套筒中。

在可选的实施方式中，所述圆筒磁体的内周壁上涂覆有磁钢胶，以使所述圆筒磁体粘接在所述转轴上。

在可选的实施方式中，所述圆筒磁体的外周壁上涂覆有粘接胶，以使所述固定套筒粘接在所述圆筒磁体上。

在可选的实施方式中，所述圆筒磁体的极弧系数在0.8-1之间。

在可选的实施方式中，所述转轴上还间隔设置有转子端板，所述圆筒磁体嵌设在两个所述转子端板之间，所述转子端板抵持在所述圆筒磁体上，用于对所述圆筒磁体进行定位。

在可选的实施方式中，所述转子端板呈环状，并压紧在所述圆筒磁体的端部。

在可选的实施方式中，所述转子端板的内径与所述转轴的外径相配合，所述转子端板的外径与所述圆筒磁体的外径相同，且所述转子端板焊接在所述转轴上。

在可选的实施方式中，所述固定套筒在所述转轴的轴线方向上的宽度与两个所述转子端板之间的距离相同，以使所述固定套筒的两端分别延伸覆盖在两个所述转子端板上。

第二方面，本实用新型实施例提供一种高速电机，包括机座和如前述实施方式任一项所述的高速电机转子，高速电机转子包括转轴、圆筒磁体和固定套筒，所述圆筒磁体套设在所述转轴上，所述固定套筒过盈套设在所述圆筒磁体上，以使所述圆筒磁体与所述转轴保持相对固定。所述转轴可转动地装配在所述机座中。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的高速电机转子，将圆筒磁体直接套设在转轴上，将固定套筒过盈套设在圆筒磁体上，通过设计固定套筒，对圆筒磁体进行限位，保证圆筒磁体稳固地固定在转轴上，从而能够解决高速转动下圆筒磁体飞脱的风险，使得其能够实现高速运转，同时圆筒磁体直接与转轴配合，省掉了转子铁芯，降低了转子重量，减小了电机体积，以便适应电机高速运行。相较于现有技术，本实用新型提供的高速电机转子，能够大幅提高转子的结构强度，避免出现磁钢飞脱或松动现象，能够适用于高速转动的情况，并且体积小且轻量化，更适应电机高速运转。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。

图1为本实用新型第一实施例提供的高速电机转子的整体结构剖视图；

图2为本实用新型第一实施例提供的高速电机转子的局部结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的高速电机转子的整体结构示意图。

图标：

100-高速电机转子；110-转轴；130-圆筒磁体；150-固定套筒；170-转子端板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

正如背景技术中所公开的，现有技术中电机转子通常是由转轴、磁钢、转子铁芯、转子端板构成。磁钢抹胶后装入转子铁芯后，然后压入转轴，两边转子压圈起到固定转子和动平衡校正的两个作用。这样的结构形式在电机转子的转速达到50000转以上时，高速电机会有机械强度风险，容易造成磁钢飞脱、松动的现象，影响转子的正常运作。

本实用新型提供的一种高速电机转子，结构稳定，能够防止转子高速转动时发生磁钢松脱现象，以使得其能够适应至少50000转以上的高速需求。

第一实施例

请结合参照图1至图3，本实用新型实施例提供了一种高速电机转子100，其能够大幅提高转子的结构强度，避免出现磁钢飞脱或松动现象，能够适用于高速转动的情况。

本实施例提供的高速电机转子100，包括转轴110、圆筒磁体130和固定套筒150，圆筒磁体130套设在转轴110上，固定套筒150过盈套设在圆筒磁体130上，以使圆筒磁体130与转轴110保持相对固定。通过设计固定套筒150，对圆筒磁体130进行限位，保证圆筒磁体130稳固地固定在转轴110上，从而能够解决高速转动下圆筒磁体130飞脱的风险，使得其能够实现高速运转。

相较于传统的电机转子，本实施例提供的高速电机转子100采用圆筒磁体130与转轴110直接配合的方案，省掉了传统的转子铁芯，降低了转子重量，减小了转子体积，进而能够使得电机体积得以减小，以便适应电机高速运行。

在本实施例中，圆筒磁体130包括烧结成型的圆筒磁钢，圆筒磁钢的内径与转轴110的直径相匹配，以使转轴110紧配在圆筒磁钢中，圆筒磁钢的外径与固定套筒150的内径相匹配，以使圆筒磁钢紧配在固定套筒150中。具体地，圆筒磁钢通过烧结成型，并加工内外圆，通过烧结成型的一体式圆筒磁钢，其自身的结构强度就较高，在装配时直接将圆筒磁钢热套压入转轴110。

在本实施例中，圆筒磁体130的内周壁上涂覆有磁钢胶，以使圆筒磁体130粘接在转轴110上。具体地，在装配时在烧结成型的圆筒磁钢的内圆涂覆磁钢胶，然后将圆筒磁钢热套压入转轴110，通过涂覆磁钢胶，胶水固化后能够使得圆筒磁体130与转轴110之间粘接在一起，结合转轴110紧配在圆筒磁钢中，从而使得圆筒磁体130与转轴110之间保持相对固定。

在本实用新型其他较佳的实施例中，圆筒磁钢与转轴110之间也可以通过定位键等结构实现周向的限位，使得圆筒磁钢与转轴110同步转动。

在本实施例中，圆筒磁体130的外周壁上涂覆有粘接胶，以使固定套筒150粘接在圆筒磁体130上。具体地，在装配时在烧结成型的圆筒磁钢的外圆涂覆粘接胶，然后将固定套筒150热套在圆筒磁钢外，通过涂覆粘接胶，胶水固化后能够使得固定套筒150与圆筒磁钢之间粘接在一起，结合圆筒磁钢紧配在固定套筒150中，从而使得固定套筒150与圆筒磁钢之间保持相对固定。

在本实施例中，圆筒磁体130的极弧系数在0.8-1之间。具体地，在固定套筒150装配完成后，对圆筒磁钢进行径向磁钢充磁，极弧系数是描述在一个极距范围下实际气隙磁场分布情况的系数。其大小由磁场的分布曲线决定，因而它决定于励磁磁势分布曲线的形状，空气气隙的均匀程度以及磁路的饱和程度。且磁钢的极弧系数与磁钢的物理尺寸相关，通过对磁钢的物理尺寸进行设定，能够使得圆筒磁体130的极弧系数保持在0.8-1之间。优选地，本实施例中圆筒磁钢的极弧系数为1。

在本实施例中，转轴110上还间隔设置有转子端板170，圆筒磁体130嵌设在两个转子端板170之间，转子端板170抵持在圆筒磁体130上，用于对圆筒磁体130进行定位。

具体地，转子端板170呈环状，并压紧在圆筒磁体130的端部。转子端板170的内径与转轴110的外径相配合，转子端板170的外径与圆筒磁体130的外径相同，且转子端板170焊接在转轴110上。在实际装配时，首先将一个转子端板170压入转轴110，使得转子端板170过盈装配在转轴110上，再将圆筒磁钢压入转轴110并抵持在转子端板170上，然后再将另一个转子端板170过盈装配在转轴110上，使得圆筒磁钢两端均为转子端板170，且圆筒磁钢嵌设在两个转子端板170之间。最后将转子端板170焊接在转轴110上，使得在轴线方向上圆筒磁钢能够保持固定。

需要说明的是，转子端板170的边缘与圆筒磁钢相平齐，从而方便后续套入固定套筒150。

在本实施例中，固定套筒150在转轴110的轴线方向上的宽度与两个转子端板170之间的距离相同，以使固定套筒150的两端分别延伸覆盖在两个转子端板170上。具体地，固定套筒150能够包覆在圆筒磁钢和转子端板170上，从而能够同时对圆筒磁钢和转子端板170进行限位，保证整体的结构稳定性。

需要说明的是，本实施例中两个转子端板170之间的距离，指的是两个转子端板170相互远离的一侧表面之间的距离，即固定套筒150的宽度为圆筒磁钢的宽度与两个转子端板170的厚度之和，从而提高整体的结构强度。

综上所述，本实施例提供的一种高速电机转子100，将烧结成型的圆筒磁钢套设在转轴110上并通过磁钢胶固定，固定套筒150过盈套设在圆筒磁钢上，并且通过粘接胶固定，在圆筒磁钢两端设置转子端板170，在轴向对圆筒磁钢进行固定，从而使得整个转子结构更加稳定，结构强度更高。通过设计固定套筒150，对圆筒磁体130进行限位，保证圆筒磁体130稳固地固定在转轴110上，从而能够解决高速转动下圆筒磁体130飞脱的风险，使得其能够实现高速运转，同时圆筒磁体130直接与转轴110配合，省掉了转子铁芯，降低了转子重量，减小了电机提及，以便适应电机高速运行。

第二实施例

本实施例提供一种高速电机，包括机座和高速电机转子100，其中高速电机转子100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

高速电机转子100包括转轴110、圆筒磁体130和固定套筒150，圆筒磁体130套设在转轴110上，固定套筒150过盈套设在圆筒磁体130上，以使圆筒磁体130与转轴110保持相对固定。转轴110可转动地装配在机座中。

具体地，机座上设置有轴承，转轴110装配在轴承的内圈中，圆筒磁钢和固定套筒150容置在机座内部。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。