[實(shí)用新型]一種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022384101.7
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN213243668U
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳恩濤;施道龍;張登平;卓亮;趙飛;葛發(fā)華;陳強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州航天林泉電機(jī)有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 貴州派騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

本實(shí)用新型提供了一種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)軸的最大外圓上機(jī)械加工有軸外圓凹槽和軸外圓凸臺(tái)，在軸外圓凹槽內(nèi)嵌入有切向磁鋼，軸外圓凸臺(tái)上粘結(jié)有徑向磁鋼；所述切向磁鋼和徑向磁鋼形成轉(zhuǎn)子磁鋼，在轉(zhuǎn)子磁鋼的兩端分別設(shè)有L型護(hù)套，在轉(zhuǎn)子磁鋼的中間設(shè)有圓環(huán)護(hù)套。本實(shí)用新型磁鋼分段有利于降低轉(zhuǎn)子渦流損耗，提升發(fā)電機(jī)效率；磁鋼及護(hù)套的分段可使磁鋼離心力均勻作用于護(hù)套上，使護(hù)套變形量及應(yīng)力分布更加均勻，能規(guī)避轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因變形量過大而造成掃膛的風(fēng)險(xiǎn)，并提升轉(zhuǎn)子強(qiáng)度確保護(hù)套不會(huì)受磁鋼離心力作用而碎裂，能夠有效提升永磁轉(zhuǎn)子的耐高速能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種最高轉(zhuǎn)速達(dá)36000r/min的高速永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，適用于高溫高速發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

常規(guī)永磁轉(zhuǎn)子采用鋼護(hù)套包裹磁鋼外圓防止磁鋼受離心力作用被甩出，轉(zhuǎn)子的鋼護(hù)套常采用L型整體式護(hù)套與擋板的組合結(jié)構(gòu)，L型整體式護(hù)套與擋板連接處采用膠粘接或激光焊接結(jié)構(gòu)，如圖7所示，通常采用L型整體式護(hù)套11來緊固磁鋼10，即與磁鋼10外圓表面接觸的L型整體式護(hù)套11為一個(gè)整體，L型整體式護(hù)套11開口一側(cè)與擋板9采用激光焊接進(jìn)行連接，焊接后再與軸8連接，由于L型整體式護(hù)套11開口一側(cè)徑向方向限位不足，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力將使開口一側(cè)變形量更大，L型整體式護(hù)套11與擋板9焊接處易受切應(yīng)力作用失效，使L型整體式護(hù)套11變形為喇叭口形狀，且護(hù)套越長，開口側(cè)的變形量越大，因此常規(guī)L型整體式護(hù)套11的結(jié)構(gòu)大大降低了轉(zhuǎn)子耐高速能力。

綜上所述，對轉(zhuǎn)速高、半徑大的轉(zhuǎn)子，護(hù)套在自身離心力作用下就會(huì)產(chǎn)生較大徑向變形，焊接或粘接位置被拉伸后因應(yīng)力集中容易斷裂，造成護(hù)套破裂或大變形而使轉(zhuǎn)子失效；在高溫高速條件下，高溫環(huán)境會(huì)使普通金屬材料的晶相發(fā)生變化，導(dǎo)致屈服強(qiáng)度降低，抗載荷能力變?nèi)酰邷丨h(huán)境的轉(zhuǎn)子較常溫更容易失效。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，該種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了永磁轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，可確保永磁轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下安全運(yùn)行。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型提供的一種提升高溫高速永磁轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)軸的最大外圓上機(jī)械加工有軸外圓凹槽和軸外圓凸臺(tái)，在軸外圓凹槽內(nèi)嵌入有切向磁鋼，軸外圓凸臺(tái)上粘結(jié)有徑向磁鋼；所述切向磁鋼和徑向磁鋼形成轉(zhuǎn)子磁鋼，在轉(zhuǎn)子磁鋼的兩端分別設(shè)有L型護(hù)套，在轉(zhuǎn)子磁鋼的中間設(shè)有圓環(huán)護(hù)套。

所述轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)。

所述軸外圓凹槽和軸外圓凸臺(tái)交替設(shè)置，形成一個(gè)整圓。

采用磁鋼分段技術(shù)，將徑向磁鋼分為三段安裝，切向磁鋼分為兩段安裝。

采用熱套法，讓圓環(huán)護(hù)套和L型護(hù)套產(chǎn)生徑向膨脹量后，分別將圓環(huán)護(hù)套和L型護(hù)套分塊裝配于轉(zhuǎn)子磁鋼上，并與轉(zhuǎn)軸進(jìn)行連接。

所述圓環(huán)護(hù)套、L型護(hù)套的分割面與轉(zhuǎn)子磁鋼的分割面錯(cuò)開設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果在于：磁鋼分段有利于降低轉(zhuǎn)子渦流損耗，提升發(fā)電機(jī)效率；磁鋼及護(hù)套的分段可使磁鋼離心力均勻作用于護(hù)套上，使護(hù)套變形量及應(yīng)力分布更加均勻，能規(guī)避轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因變形量過大而造成掃膛的風(fēng)險(xiǎn)，并提升轉(zhuǎn)子強(qiáng)度確保護(hù)套不會(huì)受磁鋼離心力作用而碎裂，能夠有效提升永磁轉(zhuǎn)子的耐高速能力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的爆炸圖；

圖2是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的剖面圖；

圖4是本實(shí)用新型切向磁鋼和徑向磁鋼的剖面圖；

圖5是本實(shí)用新型圓環(huán)護(hù)套的結(jié)構(gòu)示意圖；