一種徑向磁環(huán)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種徑向磁環(huán)及其制備方法，其目的在于解決直接制備整體磁環(huán)成品率低，大高徑比磁環(huán)磁性能低的問題。本發(fā)明的徑向磁環(huán)由若干弧狀磁瓦拼接粘合而成，相鄰的弧狀磁瓦之間設(shè)有定位結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需磁環(huán)以外的固定裝置，磁環(huán)強(qiáng)度高，磁性能好。
【專利說明】一種徑向磁環(huán)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁環(huán)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種徑向磁環(huán)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動(dòng)化技術(shù)的推廣對(duì)永磁電機(jī)的需求越來越大，一般來說永磁電機(jī)需要的是一個(gè)徑向環(huán)形磁場(chǎng)。目前直接生產(chǎn)徑向磁環(huán)的技術(shù)也有很多，例如ZL200710106670.1、ZLOl 111509.2、ZL00125615.7，這些技術(shù)都可以直接制備一體徑向磁環(huán)，但用這些技術(shù)制備大高徑比(h/O) ≥ I)徑向取向磁環(huán)時(shí)，磁環(huán)的磁性能都比較低，無法制備大高徑比高性能徑向取向磁環(huán)。也有一些拼接磁環(huán)的技術(shù)，例如ZL200820117964.4、ZL201020001971.5,這些技術(shù)的共同點(diǎn)是都需要磁體以外的固定裝置，這些固定裝置增加了磁環(huán)的體積同時(shí)也影響磁性能的利用效率增加了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種徑向磁環(huán)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需磁環(huán)以外的固定裝置，磁環(huán)強(qiáng)度高，磁性能好。
[0004]本發(fā)明還提供了該徑向磁環(huán)的制備方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種徑向磁環(huán)，所述徑向磁環(huán)由若干弧狀磁瓦拼接粘合而成，相鄰的弧狀磁瓦之間設(shè)有定位結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明在弧狀磁瓦之間設(shè)計(jì)定位結(jié)構(gòu)，定位效果好，這樣弧狀磁瓦在拼裝時(shí)容易對(duì)正，組裝容易，同時(shí)提高了弧狀磁瓦間的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)而增加磁環(huán)的強(qiáng)度，也改善了磁環(huán)表磁均勻性，無需輔助結(jié)構(gòu)固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，提高了磁性能的利用效率，降低了生產(chǎn)成本。定位結(jié)構(gòu)可以是燕尾槽結(jié)構(gòu)、箭頭結(jié)構(gòu)或其他同等效果結(jié)構(gòu)，燕尾槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是定位效果好，兼有增加磁環(huán)強(qiáng)度的作用，缺點(diǎn)是加工難度大；箭頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是具有定位效果，同時(shí)提高了磁環(huán)強(qiáng)度、改善了磁環(huán)表磁均勻性，加工工藝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是定位效果不如燕尾槽結(jié)構(gòu)，磁瓦間仍有可能滑動(dòng)。
[0007]—般情況下拼接一只磁環(huán)所用的弧狀磁瓦弧度沒有明顯差異，也就是說360度均勻分布在各個(gè)弧狀磁瓦上。
[0008]作為優(yōu)選，所述定位結(jié)構(gòu)為燕尾槽結(jié)構(gòu)。
[0009]作為優(yōu)選，定位結(jié)構(gòu)為燕尾槽結(jié)構(gòu)時(shí)，弧狀磁瓦的一端設(shè)有燕尾槽，弧狀磁瓦的另一端設(shè)有與燕尾槽相配的凸條。
[0010]作為優(yōu)選，所述定位結(jié)構(gòu)為箭頭結(jié)構(gòu)。
[0011]作為優(yōu)選，定位結(jié)構(gòu)為箭頭結(jié)構(gòu)時(shí)，弧狀磁瓦的一端設(shè)有外凸的箭頭，弧狀磁瓦的另一端設(shè)有內(nèi)凹的箭尾。
[0012]作為優(yōu)選，所述弧狀磁瓦由永磁粉末加工而成，所述永磁粉末具有以下特征:以R2T14B化合物構(gòu)成的晶粒為主相，成分配比滿足:R:31-40wt%,B:0.9_2wt%，Al和Cu中的一種或兩種:0.05-2 wt%, Co:5 wt %以下，Zr、Nb和Ti中的一種或幾種:1.5wt%以下，Ga:0.05-2wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0013]本發(fā)明采用特定成分的永磁粉末加工成弧狀磁瓦，是因?yàn)樵撚来欧勰┨攸c(diǎn)在于磁粉的成形性好，燒結(jié)成磁體后加工性好，不容易開裂、掉角。永磁粉末成分設(shè)計(jì)上稀土含量較高，同時(shí)添加了一定量的Ga用于改善磁體的加工性、提高磁環(huán)強(qiáng)度。
[0014]作為優(yōu)選，R為稀土元素中的一種或幾種；T為Fe或Fe和Co。
[0015]稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素一鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、欽(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與鑭系的15個(gè)元素密切相關(guān)的元素-鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素，稱為稀土元素。
[0016]作為優(yōu)選，永磁粉末的平均粒度為3-5 u m。加工性能好。
[0017]作為優(yōu)選,所述弧狀磁瓦的數(shù)量為4-64塊。一般為偶數(shù)塊,4塊、6塊、8塊、12塊、16塊、24塊、32塊更為常用。
[0018]一種徑向磁環(huán)的制備方法，將永磁粉末在磁場(chǎng)中取向后壓制成型，然后燒結(jié)得到磁塊，磁塊加工后獲得弧狀磁瓦，最后用強(qiáng)力膠將若干弧狀磁瓦拼接粘合成徑向磁環(huán)。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
1、永磁粉末的成形性好，燒結(jié)成磁體后加工性好，不容易開裂、掉角；永磁粉末成分設(shè)計(jì)上稀土含量較高，同時(shí)添加了一定量的Ga用于改善磁體的加工性、提高磁環(huán)強(qiáng)度。
[0020]2、弧狀磁瓦帶有定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了磁瓦間結(jié)合強(qiáng)度、改善了磁環(huán)表磁均勻性，使拼接磁環(huán)成為可能；不需要任何輔助結(jié)構(gòu)固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
[0021]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明采用燕尾槽定位結(jié)構(gòu)的徑向磁環(huán)的一種示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明圖1中采用燕尾槽定位結(jié)構(gòu)的弧狀磁瓦的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明采用箭頭定位結(jié)構(gòu)的徑向磁環(huán)的一種示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明圖1中采用箭頭定位結(jié)構(gòu)的弧狀磁瓦的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、徑向磁環(huán)，2、弧狀磁瓦，3、燕尾槽結(jié)構(gòu)，31、燕尾槽，32、凸條，4、箭頭結(jié)構(gòu)，41、箭頭，42、箭尾。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0028]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0029]實(shí)施例1:
永磁粉末成分配比:Nd:29wt%, Dy:4wt%, B:lwt%, Al: lwt%, Cu:0.lwt%, Co:2wt%, Nb:0.5wt%，Ga:0.2wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0030]按照以上成分配比，將原材料一起熔化后制成R2T14B化合物為主相的合金，并磨成平均粒度為3-5 iim的永磁粉末。將永磁粉末在磁場(chǎng)中取向后壓制成型，然后燒結(jié)得到磁塊，磁塊加工(包括加工箭頭結(jié)構(gòu)、磨加工到設(shè)定尺寸)后獲得弧狀磁瓦，還可以進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)弧狀磁瓦表面防腐處理，如采用電鍍鎳、磷化處理等常規(guī)手段，規(guī)格為R25 mmXRIOmmX 15mm (壁厚)X80 mm (高度)X45°。如圖4所示，弧狀磁瓦2—端有外凸的箭頭41,弧狀磁瓦2的另一端有內(nèi)凹的箭尾42，相鄰的弧狀磁瓦2的箭頭41與箭尾42配合組成箭頭定位結(jié)構(gòu)。
[0031]在箭頭41面及箭尾42面涂抹強(qiáng)力膠，8塊弧狀磁瓦2拼接粘合成一只徑向磁環(huán)I，如圖3所示，徑向磁環(huán)I尺寸為4>50 _X 4) 20mmX80 mm。
[0032]不同規(guī)格的徑向磁環(huán)，其弧狀磁瓦的數(shù)量選擇區(qū)間為4-64塊。
[0033]實(shí)施例2
永磁粉末成分配比:Nd:31wt%, B:0.9 wt%, Cu:0.05wt%, Co:1.5wt%, Nb:0.5wt%, Ti:
0.2%，Ga:0.05wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例其它方案同實(shí)施例1。
[0034]實(shí)施例3:
永磁粉末成分配比:Nd:29wt%, Y:4wt%, B: lwt%, Al: lwt%, Cu:0.lwt%, Co:2wt%, Nb:
0.5wt%，Ga:0.2wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0035]按照以上成分配比，將原材料一起熔化后制成R2T14B化合物為主相的合金，并磨成平均粒度為3-5 iim的永磁粉末。將永磁粉末在磁場(chǎng)中取向后壓制成型，然后燒結(jié)得到磁塊，磁塊加工(包括加工燕尾槽結(jié)構(gòu)、磨加工到設(shè)定尺寸)后獲得弧狀磁瓦，還可以進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)弧狀磁瓦表面防腐處理，如采用電鍍鎳、磷化處理等常規(guī)手段，規(guī)格為R20mmXR15mmX 5mm (壁厚)X 50 mm (高度)X30°。如圖2所示，弧狀磁瓦2—端有燕尾槽31，弧狀磁瓦2的另一端有與燕尾槽31相配的凸條`32，相鄰的弧狀磁瓦2的燕尾槽31與凸條32配合組成燕尾槽定位結(jié)構(gòu)。
[0036]在燕尾槽31面涂抹強(qiáng)力膠，12塊弧狀磁瓦2拼接粘合成一只徑向磁環(huán)1，如圖1所不，徑向磁環(huán)I尺寸為小40 mmX 30mmX 50 mm。
[0037]不同規(guī)格的徑向磁環(huán)，其弧狀磁瓦的數(shù)量選擇區(qū)間為4-64塊。
[0038]實(shí)施例4
永磁粉末成分配比:Nd:40wt%, B:2wt%, Al:2wt%, Co:5wt%, Nb:0.5wt%, T1:1%, Ga:2wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例其它方案同實(shí)施例3。
[0039]比較例I
永磁粉末同實(shí)施例1，采用現(xiàn)有成型工藝(CN 1123017C中描述的方法)直接制備尺寸為(650 mm X 4) 20mm X 80 mm的福射環(huán)(一體結(jié)構(gòu))。
[0040]比較例2
永磁粉末同實(shí)施例1，8塊弧狀磁瓦，相鄰的弧狀磁瓦采用平面接觸的方式拼接粘合成徑向磁環(huán)(尺寸為4>50 _X 20mmX 80 mm)。
[0041]比較例3
永磁粉末同實(shí)施例3，采用現(xiàn)有成型工藝(CN 1123017C中描述的方法)直接制備尺寸為4>40 mmX 4) 30mmX50 mm的福射環(huán)(一體結(jié)構(gòu))。
[0042]比較例4
永磁粉末同實(shí)施例3，12塊弧狀磁瓦，相鄰的弧狀磁瓦采用平面接觸的方式拼接粘合成徑向磁環(huán)(尺寸為<^40 mmX 4) 30mmX50 mm)。[0043]測(cè)試結(jié)果見下表:
【權(quán)利要求】
1.一種徑向磁環(huán)，所述徑向磁環(huán)(I)由若干弧狀磁瓦(2)拼接粘合而成，其特征在于:相鄰的弧狀磁瓦之間設(shè)有定位結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:所述定位結(jié)構(gòu)為燕尾槽結(jié)構(gòu)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:定位結(jié)構(gòu)為燕尾槽結(jié)構(gòu)(3)時(shí)，弧狀磁瓦(2)的一端設(shè)有燕尾槽(31)，弧狀磁瓦(2)的另一端設(shè)有與燕尾槽相配的凸條(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:所述定位結(jié)構(gòu)為箭頭結(jié)構(gòu)(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:定位結(jié)構(gòu)為箭頭結(jié)構(gòu)(4)時(shí)，弧狀磁瓦(2)的一端設(shè)有外凸的箭頭(41)，弧狀磁瓦(2)的另一端設(shè)有內(nèi)凹的箭尾(42)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:所述弧狀磁瓦由永磁粉末加工而成，所述永磁粉末具有以下特征:以R2T14B化合物構(gòu)成的晶粒為主相，成分配比滿足:R:31-40wt%, B:0.9-2 wt%, Al 和 Cu 中的一種或兩種:0.05-2 wt%, Co:5 wt % 以下，Zr、Nb和Ti中的一種或幾種:1.5wt%以下，Ga:0.05_2wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:R為稀土元素中的一種或幾種；T為Fe或Fe和Co。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:永磁粉末的平均粒度為3-5ym。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種徑向磁環(huán)，其特征在于:所述弧狀磁瓦的數(shù)量為4-64塊。
10.一種徑向磁環(huán)的制備方法,其特征在于:將永磁粉末在磁場(chǎng)中取向后壓制成型，然后燒結(jié)得到磁塊，磁塊加工后獲得弧狀磁瓦，最后用強(qiáng)力膠將若干弧狀磁瓦拼接粘合成徑向磁環(huán)。
【文檔編號(hào)】H01F27/26GK103578702SQ201310242575
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】郝忠彬, 吳美浩, 洪群峰, 黎龍貴 申請(qǐng)人:浙江東陽東磁有限公司