[發明專利]一種易于調整軸向間隙的永磁微特電機

在審

• 申請號: 202011198535.6
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112271855A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 謝紅;章元浩;李玉蘋;黃菊;胡子俊
• 申請（專利權）人: 上海航天智能裝備有限公司
• 主分類號: H02K5/16
• 分類號: H02K5/16;H02K5/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發明涉及一種易于調整軸向間隙的永磁微特電機，設有預組裝結構，預組裝結構包括機殼，機殼架設在電機軸上，機殼與電機軸連接的一端設有前軸承，機殼的另一端搭設在后端蓋上，后端蓋架設在電機軸上，與電機軸的連接處設有后軸承，后軸承與后端蓋之間設有容納槽，容納槽內設有調整墊圈。與現有技術相比，本發明具有操作性好、提高軸向間隙的調整精度、減少調整過程中的零部件損耗、避免對零部件的精度造成影響等優點。

技術領域

本發明涉及永磁電機技術領域，尤其是涉及一種易于調整軸向間隙的永磁微特電機。

背景技術

永磁電機是以磁場作為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置，電機內部的磁場建立，是由永磁體來產生的。永磁電機的形狀和尺寸可以靈活多樣，應用范圍廣，產量高，具有體積小、效率高、控制性能好、重量輕、運行可靠等優點。特別是對航空航天領域用永磁微特電機來說，一方面要求體積小、重量輕，功率小，另一方面對環境條件和可靠性的要求又極為嚴苛，因此在結構設計上多采用輕、小、薄壁件，這些零部件容易產生變形，這對工藝加工、裝配技術提出了很高的要求。

永磁微特電機雖小，但為了完成一定的功能，達到一定的技術指標，其零件、部(組)件數較多，且精度要求較高，由于其特殊性，它除了有著和一般電機類似的結構之外，還具有特殊的導磁結構，因此其制造工藝也有一定的特殊性，與普通的電機不同，需要特有的制造、裝配工藝，這些結構、工藝過程是否合理，對電機的性能及工作可靠性有著很大的影響，將直接影響電機的性能、振動、噪聲等。

在永磁微特電機制造過程中，零件通過裝配形成部件、組件或電機整體，電機質量不但取決于各零部件的加工質量，還取決于電機整體結構的合理性和裝配工藝的合理性以及質量。裝配工藝與試驗是電機制造的最后生產過程，電機各零部件的裝配關系、裝配質量、軸向間隙是否合理，對電機的性能和質量有很大的影響，如整機的軸向間隙不合理，電機可能裝不起來，即使能裝配起來，電機不能正常運轉，嚴重時電機無法啟動或運轉，因此電機的軸向間隙對電機非常重要。

現代永磁微特電機品種多，結構和功能的差異大，每個零、部件的軸向尺寸均有一定的加工誤差，因此裝配成組件及整機后均不可避免的存在一定的軸向公差范圍。另外，電機工作的環境存在極限高、低溫的情況，電機運轉時也會不同程度的發熱，因此各零部件會產生一定的熱脹冷縮，軸向尺寸的公差也會產生一定的變化，導致整機的軸向間隙是可變的。電機的軸向間隙是指電機軸在工作中沿軸線方向的微小移動，指電機定子和轉子之間的軸向間隙，也叫軸向竄動。合理的軸向間隙值是電機能正常、可靠工作的必要條件。軸向間隙過小或過大均不行，軸向間隙如果較小或者為0，甚至為負，軸承的游隙因為軸向擠壓變小甚至為0，軸承的滾珠無法正常運轉甚至可能出現無法轉動的情況，電機無法正常工作。軸向間隙如果過大，電機運轉時轉子軸向的竄動太大，電機的機械噪聲、振動均會加大，還有可能出現軸向掃膛，影響電機工作的平穩性，其工作轉矩、轉速、電流等可能出現不穩，電機運轉精度降低、效率降低，也會加劇軸承的磨損，影響整機的壽命和可靠性。

為了使電機能正常工作在規定的各種極限環境條件下，在設計階段必須合理的選擇電機的軸向間隙值，并對各種極限條件下的軸向間隙進行復核復算，同時在電機總裝完成后，還要對軸向間隙值進行調整。采用的調整方法一般是在軸承端面加調整墊圈。調整墊圈的位置如圖1所示，電機在需要調整軸向間隙時，需要打開端蓋、對整個電機的零部件進行拆解。永磁微電機屬于精密機械，結構緊湊精巧，定、轉子氣隙和軸向、徑向間隙都很小，而高性能的永磁材料具有高剩磁密度、高矯頑力和高磁能積的特點，因此氣隙磁密很高，在電機定、轉子之間會產生很強的電磁拉力，裝配、拆解電機時需要專用工裝且需要較大的力量才能克服定、轉子之間的單邊磁拉力，來保證定、轉子不發生徑向偏移，對于軸向間隙要求小的電機，很難一次調整到位。目前這些裝配工藝過程的機械化、自動化水平還很低，手工裝配的比重很大，操作過程中不可避免的會損傷電刷、繞組端部、引出線絕緣層或者磁鋼表面等問題，輕、小、薄壁的零部件也容易產生變形等問題，導致精度降低。

發明內容