一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]尚速發(fā)電機(jī)研制的難點(diǎn)很多，具體有:
[0003]—是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大，轉(zhuǎn)子永磁體承受高應(yīng)力，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求高；
[0004]二是電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)輸出電壓頻率高，電機(jī)高頻損耗和散熱設(shè)計(jì)難；
[0005]三是電機(jī)高速軸承設(shè)計(jì)及環(huán)境適應(yīng)性等。
[0006]轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)軸在高速旋轉(zhuǎn)下，由于受定子磁場(chǎng)和自身旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，散熱問(wèn)題成為提高轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)軸速率的一個(gè)重要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及加工工藝，在介質(zhì)流出端設(shè)置從軸心到轉(zhuǎn)軸表面的孔，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力，使冷卻介質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)軸表面的孔排出，帶走轉(zhuǎn)軸在高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的熱量，提高轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度，并能提高電機(jī)轉(zhuǎn)軸使用壽命。
[0008]本發(fā)明提供的一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括第一軸承、第二軸承、空心轉(zhuǎn)子，所述第一軸承和第二軸承分別位于在所述空心轉(zhuǎn)子的兩端，所述空心轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，該結(jié)構(gòu)還包括:位于所述轉(zhuǎn)軸的軸心供冷卻介質(zhì)流通的第一通道，所述第一通道設(shè)置有冷卻第一介質(zhì)流入端和第一冷卻介質(zhì)流出端，所述第一冷卻介質(zhì)流入端靠近所述第一軸承且與所述第一通道相通，所述第一冷卻介質(zhì)流出端為從所述轉(zhuǎn)軸的軸心到轉(zhuǎn)軸表面相通的通孔，所述第一冷卻介質(zhì)流出端靠近第二軸承。
[0009]進(jìn)一步地，該結(jié)構(gòu)還包括:位于所述空心轉(zhuǎn)子上且靠近所述第二軸承的旋轉(zhuǎn)裝置、環(huán)繞所述空心轉(zhuǎn)子的定子、所述定子與所述空心轉(zhuǎn)子之間的第二通道，所述第二通道設(shè)置有第二介質(zhì)流入端和第二介質(zhì)流出端，所述第二介質(zhì)流入端靠近所述第一軸承且與所述第二通道相通，所述第二冷卻介質(zhì)流出端靠近所述旋轉(zhuǎn)裝置且與所述第二通道相通。
[0010]進(jìn)一步地，該結(jié)構(gòu)還包括位于所述空心轉(zhuǎn)子上的永磁體，所述永磁體為釹鐵硼。
[0011]進(jìn)一步地，所述永磁體為一體式結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，所述永磁體為分片式結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述通孔為多個(gè)，依次排列在所述轉(zhuǎn)軸的外表面。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一軸承和第二軸承為電磁軸承或空氣軸承。
[0015]本發(fā)明還提供了一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0016]S1:空心轉(zhuǎn)子通過(guò)車(chē)削一體加工成型；
[0017]S2:在空心轉(zhuǎn)子的軸心打孔；
[0018]S3:向空心轉(zhuǎn)子內(nèi)注射永磁體；
[0019]S4:對(duì)空心轉(zhuǎn)子進(jìn)行封蓋；
[0020]S5:研磨轉(zhuǎn)子體的表面；
[0021]S6:充磁。
[0022]本發(fā)明有益效果如下:在介質(zhì)流出端設(shè)置從軸心到轉(zhuǎn)軸表面的孔，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力，使冷卻介質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)軸表面的通孔排出，帶走轉(zhuǎn)軸在高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的熱量，提高轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度，并能提高電機(jī)轉(zhuǎn)軸使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施例提供的一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施例提供的一體式永磁體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施例提供的分片式永磁體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施例提供的第二冷卻介質(zhì)輸出端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中1-第一軸承，2-第二軸承，3-空心轉(zhuǎn)子，4-旋轉(zhuǎn)裝置，5-第一通道，6-第一冷卻介質(zhì)輸入端，7-第一冷卻介質(zhì)輸出端，8-定子，9-永磁體，10-屏蔽罩，11-第二冷卻介質(zhì)輸入端，12-第二通道，13-第二冷卻介質(zhì)輸出端，14-轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]參見(jiàn)圖1，一種高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括第一軸承1、第二軸承2、空心轉(zhuǎn)子3，所述第一軸承1和第二軸承2分別位于在所述空心轉(zhuǎn)子3的兩端，所述空心轉(zhuǎn)子3包括轉(zhuǎn)軸14，該結(jié)構(gòu)還包括:位于所述轉(zhuǎn)軸14的軸心供冷卻介質(zhì)流通的第一通道5，所述第一通道5設(shè)置有冷卻第一介質(zhì)流入端6和第一冷卻介質(zhì)流出端7，所述第一冷卻介質(zhì)流入端6靠近所述第一軸承1且與所述第一通道5相通，所述第一冷卻介質(zhì)流出端7為從所述轉(zhuǎn)軸14的軸心到轉(zhuǎn)軸14表面相通的孔，所述第一冷卻介質(zhì)流出端7靠近第二軸承2。當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的情況下，帶動(dòng)空心轉(zhuǎn)子3高速旋轉(zhuǎn)，空心轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸為一體式的固定結(jié)構(gòu)，通過(guò)在空心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸14的軸心設(shè)置供冷卻介質(zhì)流通的第一通道5，在第一通道5設(shè)置了第一介質(zhì)流入端6和第一介質(zhì)輸出端7，高速旋轉(zhuǎn)致使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生大量的熱量，第一冷卻介質(zhì)輸入端6外接冷卻介質(zhì)源，將冷卻介質(zhì)從第一冷卻介質(zhì)輸入端6輸入，經(jīng)過(guò)第一通道5，到達(dá)第一介質(zhì)輸出端7，由于第一介質(zhì)輸出端7為所述轉(zhuǎn)軸14的軸心到轉(zhuǎn)軸表面相通的通孔，即第一通道5和第一介質(zhì)輸出端7與轉(zhuǎn)軸14外表面相通，即所述通孔等同與第一介質(zhì)輸出端7，在轉(zhuǎn)軸高速的旋轉(zhuǎn)下，轉(zhuǎn)軸自身會(huì)產(chǎn)生離心力，使得冷卻介質(zhì)從轉(zhuǎn)軸外表面的通孔排出，源源不斷的帶走轉(zhuǎn)軸內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，能降低轉(zhuǎn)軸內(nèi)的溫度，提高轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度，并提高電機(jī)轉(zhuǎn)軸的使用壽命ο
[0030]圖4所示，在具體實(shí)施例中，所述通孔可為多個(gè)，這些孔即為第一冷卻介質(zhì)輸出端7，可以通過(guò)在轉(zhuǎn)軸14的外表面向軸心打孔，使得孔與所述第一通道5(軸心)相通，依次排列在轉(zhuǎn)軸14的外表面，這樣使得冷卻介質(zhì)排出多，帶走轉(zhuǎn)軸內(nèi)部更多的熱量；在具體的實(shí)施例中，通孔還可以無(wú)序排列在轉(zhuǎn)軸上，通孔的大小可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。
[0031]在具體的實(shí)施例中，此結(jié)構(gòu)還包括:位于所述空心轉(zhuǎn)子3上且靠近所述第二軸承的旋轉(zhuǎn)裝置4、環(huán)繞所述空心轉(zhuǎn)子的定子8以及所述定子8與所述空心轉(zhuǎn)子3之間的第二通道12，所述第二通道12設(shè)置有第二介質(zhì)流入端11和第二介質(zhì)流出端13，所述第二介質(zhì)流入端11靠近所述第一軸承1且與所述第二通道12相通，所述第二冷卻介質(zhì)流出端13靠近所述旋轉(zhuǎn)裝置4且與所述第二通道12相通。由于空心轉(zhuǎn)子3和定子8中間具有第二通道12，第二冷卻輸入端11外接冷卻介質(zhì)源，冷卻介質(zhì)通過(guò)第二冷卻介質(zhì)輸入端11到達(dá)第二通道12，最后從第二冷卻輸出端13排出，旋轉(zhuǎn)裝置4隨同空心轉(zhuǎn)子3 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)裝置4就像一個(gè)軸流風(fēng)機(jī)不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，不停的在第二介質(zhì)輸出端13吸收冷卻介質(zhì)，促使冷卻介質(zhì)從第二冷卻介質(zhì)輸入端11進(jìn)入，經(jīng)過(guò)第二通道12，從第二介質(zhì)輸出端13排出冷卻介質(zhì)，這樣冷卻介質(zhì)就帶走定子8和空心轉(zhuǎn)子3之間的因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，冷卻介質(zhì)在定子8和空心轉(zhuǎn)子3之間流通，源源不斷的帶走定子8與空心轉(zhuǎn)子3之間的因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱量，能提高轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度，并提高電機(jī)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子的使用壽命。
[0032]所述旋轉(zhuǎn)裝置4可以為葉片或其他能實(shí)現(xiàn)功能的裝置，其