一种高功率密度高转速的电动机的制作方法

本发明涉及一种高功率密度高转速的电动机。

背景技术：

1、随着全电推进技术的发展，微型电动泵被广泛应用与航空航天器冷却系统、医疗等领域，对泵用驱动电动机逐渐提出小型轻质化需求。

2、针对传输高粘度介质、转速较高的小功率电动机，由于介质粘性较大，传统进液屏蔽一体式电动机由于其气隙较小，电动机在工作过程中会存在较大的粘滞损耗，且普通无刷电动机在小功率工况下不具备重量优势，难以满足高功率密度、轻质化需求。

3、与普通无数电动机相比，无刷空心杯电动机由于没有定子铁芯，极大提升了整机功率密度，降低电动机涡流损耗和磁滞损耗，工作过程中没有齿槽效应，可以实现高转速、快响应、稳定输出，使电动泵出口压力保持稳定。然而传统的无刷空心杯电动机因绕组无法满足介质相容性，易发生化学反应，电动机进液实现内部冷却难以实现，电动机发热严重，且轴向长度较长，导致配套领域受限。而带屏蔽结构的轻质化空心杯电动机可以满足高功率密度轻质化需求的同时实现电动机与介质相容，可作为微型电动泵的优选电动机方案。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种高功率密度高转速的电动机，该高功率密度高转速的电动机针对需传输具有高粘度系数强腐蚀性等特殊介质环境的微型空心杯电动泵，设计一种微型空心杯电动机结构，在电动机内部设置冷却流道，将电枢绕组采用特种相容性材料进行封装处理，实现电动机与介质环境有效隔离，并通过介质在电动机内部流道流动实现电动机循环冷却，满足高功率密度需求，驱动泵体高速运转，实现电动机安全可靠运行。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种高功率密度高转速的电动机，包括机壳；所述机壳内设有叶轮、转子、电枢杯，叶轮与转子连接为一体，电枢杯位于转子的一侧；所述机壳的尾端设有后轴承座，首端设有前轴承座和前端盖；所述电枢杯与机壳之间设有出线固定夹，出线固定夹与机壳之间设有第二密封圈，前端盖与机壳之间设有第一密封圈；所述前端盖与前轴承座一体化，机壳与后轴承座一体。

4、所述叶轮与转子之间通过键连接成一体，机壳设置叶轮的一端通过螺栓连接有蜗壳。

5、所述叶轮的前端设有第一锁紧螺母，前端盖与转子之间设有第一轴承。

6、所述电枢杯包括电枢杯绕组和与电枢杯绕组连接的安装线，电枢杯绕组和安装线通过非金属封装材料进行封装，安装线位于出线固定夹内，形成引出线。

7、所述转子包括轴，在轴外套接有磁钢；所述轴通过第二锁紧螺母、第二轴承、轴套与后轴承座连接。

8、所述轴经过铣扁处理后与磁钢的接触面进行粘结。

9、所述轴的一侧设有台阶，另一侧与轴套连接。

10、所述电枢杯绕组、非金属封装材料、安装线通过封装模具进行封装。

11、所述封装模具包括封装模具下端盖、封装模具上端盖和支撑杆，在封装模具下端盖内设有封装模具下槽，封装模具上端盖内设有封装模具上槽；所述封装模具下槽和封装模具上槽的两端均设有用于连接支撑杆的支架孔。

12、所述封装模具上槽和封装模具下槽上设有出线孔，支撑杆上设有凹槽。

13、本发明的有益效果在于：在保证功率输出的情况下实现电动机高功率密度轻质化设计，并采用电枢杯封装工艺使工作环境介质进入电动机转子和定子之间的内腔，实现冷却电动机和润滑轴承目的，冷却完电动机的介质通过轴中心孔回流，实现电动机循环冷却，同时在高转速工况下电动机实现稳定输出。

技术特征：

1.一种高功率密度高转速的电动机，包括机壳(5)，其特征在于：所述机壳(5)内设有叶轮(2)、转子(6)、电枢杯(7)，叶轮(2)与转子(6)连接为一体，电枢杯(7)位于转子(6)的一侧；所述机壳(5)的尾端设有后轴承座，首端设有前轴承座和前端盖(3)；所述电枢杯(7)与机壳(5)之间设有出线固定夹(8)，出线固定夹(8)与机壳(5)之间设有第二密封圈(10)，前端盖(3)与机壳(5)之间设有第一密封圈(4)；所述前端盖(3)与前轴承座一体化，机壳(5)与后轴承座一体。

2.如权利要求1所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述叶轮(2)与转子(6)之间通过键连接成一体，机壳(5)设置叶轮(2)的一端通过螺栓连接有蜗壳(1)。

3.如权利要求1所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述叶轮(2)的前端设有第一锁紧螺母(15)，前端盖(3)与转子(6)之间设有第一轴承(14)。

4.如权利要求1所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述电枢杯(7)包括电枢杯绕组(71)和与电枢杯绕组(71)连接的安装线(73)，电枢杯绕组(71)和安装线(73)通过非金属封装材料(72)进行封装，安装线(73)位于出线固定夹(8)内，形成引出线(9)。

5.如权利要求1所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述转子(6)包括轴(62)，在轴(62)外套接有磁钢(61)；所述轴(62)通过第二锁紧螺母(11)、第二轴承(12)、轴套(13)与后轴承座连接。

6.如权利要求5所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述轴(62)经过铣扁处理后与磁钢(61)的接触面进行粘结。

7.如权利要求5所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述轴(62)的一侧设有台阶，另一侧与轴套(13)连接。

8.如权利要求4所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述电枢杯绕组(71)、非金属封装材料(72)、安装线(73)通过封装模具进行封装。

9.如权利要求8所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述封装模具包括封装模具下端盖(17)、封装模具上端盖(18)和支撑杆(19)，在封装模具下端盖(17)内设有封装模具下槽(16)，封装模具上端盖(18)内设有封装模具上槽(20)；所述封装模具下槽(16)和封装模具上槽(20)的两端均设有用于连接支撑杆(19)的支架孔。

10.如权利要求9所述的高功率密度高转速的电动机，其特征在于：所述封装模具上槽(20)和封装模具下槽(16)上设有出线孔，支撑杆(19)上设有凹槽。

技术总结
本发明提供了一种高功率密度高转速的电动机，包括机壳；所述机壳内设有叶轮、转子、电枢杯，叶轮与转子连接为一体，电枢杯位于转子的一侧；所述机壳的尾端设有后轴承座，首端设有前轴承座和前端盖；所述电枢杯与机壳之间设有出线固定夹，出线固定夹与机壳之间设有第二密封圈，前端盖与机壳之间设有第一密封圈。本发明设计带屏蔽结构的轻质化空心杯电动机，在保证功率输出的情况下实现电动机高功率密度轻质化设计，并采用电枢杯封装工艺使工作环境介质进入电动机转子和定子之间的内腔，实现冷却电动机和润滑轴承目的，冷却完电动机的介质通过轴中心孔回流，实现电动机循环冷却，同时在高转速工况下电动机实现稳定输出。

技术研发人员：曹力,王泊涵,卓亮,吴文坤,施道龙,禹业通
受保护的技术使用者：贵州航天林泉电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16