本實用新型涉及一種旋轉疊鉚式電機轉子轉子鐵芯,屬于電機轉子制造動技術領域。
背景技術:
在感應(單相異步)電機中,為了削弱由齒諧波磁場引起的附加轉矩及噪音,一般籠型轉子常采用傾斜的導條槽,即把導條槽相對定子沿軸身扭斜一個角度。
現(xiàn)以制有四個交替間隔均勻的通孔、鉚片的轉子鐵芯為例加以說明:
該轉子鐵芯由100片轉子沖片疊合而成,轉子鐵芯與定子鐵芯槽配合如下:轉子鐵芯有34個導條槽,定子鐵芯有24個嵌線槽。
根據(jù)工藝制造要求,疊鉚成型后的斜槽轉子鐵芯其斜槽度為15度角(相當于偏移了一個定子鐵芯的嵌線槽寬度),即逐片轉子沖片順序壓鉚成疊后均順向旋轉了0.15度角。
仔細分析上述結構,不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有旋轉疊鉚式轉子鐵芯存在如下不足:
1、冷沖硅鋼片沖壓材料自身存在厚薄差,轉子沖片壓疊過程中所產生的累積誤差導致成型轉子鐵芯兩端存在一定的高度偏差,由于轉子沖片在沖制壓鉚后旋轉角度極小,無法充分有效消除轉子鐵芯兩端的高度偏差,造成轉子鐵芯兩端面不平;
2、由于沖壓模具存在不可克服的精度問題,使得轉子沖片的內外圓尺寸、槽形尺寸存在精度誤差,導致疊鉚成型轉子鐵芯存在一定的形位偏差,使得轉子存在經向尺寸跳動偏大,徑向不平衡偏大,造成轉子鐵芯的磁路不均勻;
3、由于冷軋硅鋼片是經軋制成型的,使得軋制方向和橫向磁性能(導磁)不一致,這也使轉子鐵芯的磁路不均勻。
綜上,①當轉子高速旋轉時,勢必將導致電機的噪音和振動大,降低電機的使用壽命;②由于轉子鐵芯內、外圓不同心引起的跳動無法消除,需要補充增加機械精加工工序,即磨內、外圓,這種補充加工既浪費工時又降低了鐵芯質量,惡化了電機性能。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術客觀存在的諸多技術不足,本實用新型旨在提供一種改進的旋轉疊鉚式電機轉子鐵芯,成型轉子鐵芯可免機械精加工,轉子鐵芯裝配成的電機轉子其動平衡好、磁路均勻,從而可降低電機噪音和振動,提升了電機的使用壽命。
為此,本實用新型提供如下技術方案:
一種旋轉疊鉚式電機轉子鐵芯,由間隔均勻分布有導條槽的n片圓環(huán)形的轉子沖片疊鉚而成,成型轉子鐵芯以導條槽數(shù)Q與定子鐵芯的嵌線槽數(shù)Z相配合,其特征在于:各轉子沖片以相鄰一個鉚片和一個通孔為一組且沿圓周方向均勻分布有至少三組所述鉚片和通孔,各轉子沖片的每組鉚片與通孔間的夾角α=360°÷Q×q,其中,q為所述夾角α內具有的導條槽個數(shù),
在任意相鄰的二片轉子沖片中,上層轉子沖片的鉚片全部壓鉚連接到已順時針旋轉過δ度角的下層轉子沖片對應的通孔內,以構成旋轉式轉子鐵芯,
當各轉子沖片的旋轉角δ=α+360°÷Z÷n時,則成型轉子鐵芯為順時針斜槽轉子鐵芯;
當各轉子沖片的旋轉角δ=α-360°÷Z÷n時,則成型轉子鐵芯為逆時針斜槽轉子鐵芯;
當各轉子沖片的旋轉角δ=α時,則成型轉子鐵芯為直槽轉子鐵芯。
作為優(yōu)先,上述q值在2-7之間。
本實用新型具有如下優(yōu)點和積極效果:
轉子鐵芯為大回轉-沖制疊鉚-大回轉相交替與錯位的結構,使得轉子沖片疊高累積誤差小,轉子鐵芯兩端的高度偏差小,因此轉子鐵芯兩端面平整度一致性好,而且由于轉子鐵芯內外圓尺寸、槽形尺寸的精度誤差小、形位偏差小,使得轉子轉動時經向跳動小、徑向平衡性好,轉子磁路均勻,通過本實用新型方法制造的轉子鐵芯省卻了后續(xù)機械精加工工序,轉子鐵芯無須磨內、外圓,制造成本有望得到降低,本轉子鐵芯重力平衡性好,電機轉子低振動且無噪音,相應地提高了電機的使用壽命。
【附圖說明】
圖1-1是實施例1轉子沖片的結構示意圖(作為轉子鐵芯最底層的第一片轉子沖片),
圖1-2是圖1-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖1-3是圖1-1轉子沖片沖制成型后旋轉了δ度角的示意圖;
圖2-1是實施例1轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第二片轉子沖片),
圖2-2是圖2-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖2-3是圖2-2圖示鉚片已壓鉚到第一片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖2-4是實施例1疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖3-1是實施例1轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第三片轉子沖片),
圖3-2是圖3-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖3-3是圖3-2圖示鉚片已壓鉚到第二片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖3-4是實施例1疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖4-1是實施例1轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第四片轉子沖片),
圖4-2是圖4-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖4-3是圖4-2圖示鉚片已壓鉚到第三片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖4-4是實施例1疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖5-1是實施例2轉子沖片的結構示意圖(作為轉子鐵芯最底層的第一片轉子沖片),
圖5-2是圖5-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖5-3是圖5-1轉子沖片沖制成型后旋轉了δ度角的示意圖;
圖6-1是實施例2轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第二片轉子沖片),
圖6-2是圖6-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖6-3是圖6-2圖示鉚片已壓鉚到第一片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖6-4是實施例2疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖7-1是實施例2轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第三片轉子沖片),
圖7-2是圖7-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖7-3是圖7-2圖示鉚片已壓鉚到第二片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖7-4是實施例2疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖8-1是實施例2轉子沖片的結構示意圖(轉子鐵芯的第四片轉子沖片),
圖8-2是圖8-1沿鉚片和通孔所在圓剖開后展開的示意圖,
圖8-3是圖8-2圖示鉚片已壓鉚到第三片轉子沖片的通孔內的示意圖,
圖8-4是實施例2疊鉚連接后的轉子沖片旋轉了δ度角的示意圖;
圖9為實施例1(實施例2)逆時針斜槽轉子鐵芯的示意圖,
圖10是與圖9逆時針斜槽轉子鐵芯相配套的導條示意圖。
【具體實施方式】
實施例1:
本實施例的舉例說明,所采用材料厚度大致為d=0.5mm的條料,圓環(huán)形的轉子沖片數(shù)量n=100片(片厚明確的轉子沖片1其數(shù)量n是由轉子鐵芯疊高要求決定的,本轉子鐵芯疊高H=50mm),需要制造的轉子鐵芯與定子鐵芯的槽配合如下:轉子鐵芯的導條槽數(shù)Q=34個,定子鐵芯的嵌線槽數(shù)Z=24個。
請參考圖1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、2-3、2-4、3-1、3-2、3-3、3-4、4-1、4-2、4-3、4-4所示,
一種旋轉疊鉚式電機轉子鐵芯,由間隔均勻分布有導條槽的n片圓環(huán)形的轉子沖片1疊鉚而成,成型轉子鐵芯以導條槽數(shù)Q與定子鐵芯的嵌線槽數(shù)Z相配合。
各轉子沖片1具有一個內圓、上述數(shù)量個導條槽10、一個外圓、四個鉚片(a1、a2、a3、a4)和四個通孔(B1、B2、B3、B4)。其中,各轉子沖片1以相鄰鉚片、通孔為一組,且四組鉚片和通孔沿圓周方向呈均勻分布(即一組鉚片a1、通孔B1和一組鉚片a2、通孔B2和一組鉚片a3、通孔B3及一組鉚片a4、通孔B4)。
各轉子沖片1的每組鉚片中心與通孔中心間的夾角α=360°÷Q×q(夾角是以各轉子沖片1的內孔中心為圓心并與上述每組的鉚片中心線及與通孔中心線相連所構成的)。其中,q為一個夾角α內具有的導條槽10的個數(shù)。
在本實施例中,q=3,則α=360°÷34×3=31.76°。
在任意相鄰的二片轉子沖片中,上層轉子沖片的鉚片全部壓鉚連接到已順時針旋轉過δ度角的下層轉子沖片對應的通孔內,以構成旋轉式轉子鐵芯。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α+(360°÷Z÷n)時,則轉子鐵芯為順時針斜槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=31.76°+(360°÷24÷100)=31.91°。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α-(360°÷Z÷n)時,則轉子鐵芯為逆時針斜槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=31.76°-(360°÷24÷100)=31.61°。
見圖9所示,為一逆時針斜槽轉子鐵芯K,圖10所示的導條J與圖9的逆時針斜槽轉子鐵芯K配套,圖示中的導條朝逆時針有序傾斜。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α時,則轉子鐵芯為直槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=31.76°。
各轉子沖片的導條槽數(shù)量與轉子鐵芯的導條槽數(shù)量相等;轉子沖片的導條槽靠近轉子沖片的外緣呈周向均勻分布。
當然,在同時沖制第一片轉子沖片的鉚片和通孔時,所有鉚片也可以完全從該轉子沖片上分離,形成通孔,即該第一片轉子沖片的四個鉚片位置形成了四個通孔。
沖制模具(級進沖)在沖制轉子沖片時,內外圓是不同時沖制的,不易保證同軸度,因此本實用新型轉子鐵芯制造時采用了大回轉-沖制疊鉚-大回轉循環(huán)工藝處理,具有一定的技術進步性。
詳細地,請參見圖1-1、1-2和1-3所示,第一片轉子沖片1的沖制與旋轉就位:通過沖制模具沖制出第一片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制4個鉚片(a1、a2、a3、a4)連同4個通孔(B1、B2、B3、B4),最后是沖制1個外圓,落下的第一片成型轉子沖片1,如圖1-1、1-2所示。
當然,沖制第一片轉子沖片1時,在這4個鉚片(a1、a2、a3、a4)位置上還可以不成型為鉚片,直接形成四個通孔(便于后續(xù)轉子鐵芯的加工)。
接著,該第一片轉子沖片1在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角,見圖1-3所示(對照圖1-1)。
請參見圖2-1、2-2、2-3和2-4所示,第二片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制壓鉚第二片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制4個鉚片(a1、a2、a3、a4)連同4個通孔(B1、B2、B3、B4),最后是沖制1個外圓即得到第二片成型轉子沖片1(見圖2-1、2-2),將落下的這第二片轉子沖片1壓鉚到處于圖1-3角位置的第一片轉子沖片上(這二片轉子沖片疊鉚連接后見圖2-3所示)。
接著,這二片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖2-4)。
請參見圖3-1、3-2、3-3和3-4所示,第三片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制疊鉚第三片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制4個鉚片(a1、a2、a3、a4)連同4個通孔(B1、B2、B3、B4),最后是沖制1個外圓即得到第三片成型轉子沖片1(見圖3-1、3-2),將落下的這第三片轉子沖片1壓鉚到處于圖2-4角位置的第二片轉子沖片上(三片轉子沖片疊鉚連接后見圖3-3所示)。
接著,這三片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖3-4)。
請參見圖4-1、4-2、4-3和4-4所示,第四片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制疊鉚第四片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制4個鉚片(a1、a2、a3、a4)連同4個通孔(B1、B2、B3、B4),最后是沖制1個外圓即得到第四片成型轉子沖片1(見圖4-1、4-2),將落下的這第四片轉子沖片1壓鉚到處于圖3-4角位置的第三片轉子沖片上(四片轉子沖片疊鉚連接后見圖4-3所示)。
接著,這四片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖4-4)。
如此連續(xù)不斷地沖制疊鉚第五片、第六片、第七片……直至沖制疊鉚完畢第100片轉子沖片,以達到工藝要求疊高為H=50mm的轉子鐵芯的制造作業(yè)。
當重復沖制第二個轉子鐵芯時,由于第一片轉子沖片的鉚片也全部沖制成通孔,這樣第一個轉子鐵芯就實現(xiàn)了分離,該成品自動下落。
實施例2:
本實施例的舉例說明,所采用材料厚度大致為d=0.5mm的條料,圓環(huán)形的轉子沖片數(shù)量n=100片(片厚明確的轉子沖片1其數(shù)量n是由轉子鐵芯疊高決定的,本轉子鐵芯疊高H=50mm),需要制造的轉子鐵芯與定子鐵芯的槽配合如下:轉子鐵芯的導條槽數(shù)Q=34個,定子鐵芯的嵌線槽數(shù)Z=24個。
請參考圖5-1、5-2、5-3、6-1、6-2、6-3、6-4、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、8-2、8-3、8-4所示,
一種旋轉疊鉚式電機轉子鐵芯,由間隔均勻分布有導條槽的n片圓環(huán)形的轉子沖片1疊鉚而成,成型轉子鐵芯以導條槽數(shù)Q與定子鐵芯的嵌線槽數(shù)Z相配合。
各轉子沖片1具有一個內圓、上述數(shù)量個導條槽10、一個外圓、三個鉚片(a1、a2、a3)和三個通孔(B1、B2、B3)。其中,各轉子沖片1以相鄰鉚片、通孔為一組,且三組鉚片和通孔沿圓周方向呈均勻分布(即一組鉚片a1、通孔B1和一組鉚片a2、通孔B2及一組鉚片a3、通孔B3)。
各轉子沖片1的每組鉚片中心與通孔中心間的夾角α=360°÷Q×q(夾角是以各轉子沖片1的內孔中心為圓心并與上述每組的鉚片中心線及與通孔中心線相連所構成的)。其中,q為一個夾角α內具有的導條槽10的個數(shù)。
在本實施例中,q=4,則α=360°÷34×4=42.35°。
在任意相鄰的二片轉子沖片中,上層轉子沖片的鉚片全部壓鉚連接到已順時針旋轉過δ度角的下層轉子沖片對應的通孔內,以構成旋轉式轉子鐵芯。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α+(360°÷Z÷n)時,則轉子鐵芯為順時針斜槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=42.35°+(360°÷24÷100)=42.5°。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α-(360°÷Z÷n)時,則轉子鐵芯為逆時針斜槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=42.35°-(360°÷24÷100)=42.2°。
見圖9所示,為一逆時針斜槽轉子鐵芯K,圖10所示的導條J與圖9的逆時針斜槽轉子鐵芯K配套,圖示中的導條朝逆時針有序傾斜。
當各轉子沖片的旋轉角δ=α時,則轉子鐵芯為直槽轉子鐵芯,此時旋轉角δ=42.35°。
各轉子沖片的導條槽數(shù)量與轉子鐵芯的導條槽數(shù)量相等;轉子沖片的導條槽靠近轉子沖片的外緣呈周向均勻分布。
當然,在同時沖制第一片轉子沖片的鉚片和通孔時,所有鉚片也可以完全從該轉子沖片上分離,形成通孔,即該第一片轉子沖片的三個鉚片位置形成了三個通孔。
沖制模具(級進沖)在沖制轉子沖片時,內外圓是不同時沖制的,不易保證同軸度,因此本實用新型轉子鐵芯制造時采用了大回轉-沖制疊鉚-大回轉循環(huán)工藝處理,具有一定的技術進步性。
詳細地,請參見圖5-1、5-2和5-3所示,第一片轉子沖片1的沖制與旋轉就位:通過沖制模具沖制出第一片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制3個鉚片(a1、a2、a3)連同3個通孔(B1、B2、B3),最后是沖制1個外圓,落下的第一片成型轉子沖片1,如圖5-1、5-2所示。
當然,沖制第一片轉子沖片1時,在這三個鉚片(a1、a2、a3)位置上還可以不成型為鉚片,直接形成三個通孔(便于后續(xù)轉子鐵芯的加工)。
接著,該第一片轉子沖片1在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角,見圖5-3所示(對照圖5-1)。
請參見圖6-1、6-2、6-3和6-4所示,第二片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制壓鉚第二片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制3個鉚片(a1、a2、a3)連同3個通孔(B1、B2、B3),最后是沖制1個外圓即得到第二片成型轉子沖片1(見圖6-1、6-2),將落下的這第二片轉子沖片1壓鉚到處于圖5-3角位置的第一片轉子沖片上(這二片轉子沖片疊鉚連接后見圖6-3所示)。
接著,這二片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖6-4)。
請參見圖7-1、7-2、7-3和7-4所示,第三片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制疊鉚第三片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制3個鉚片(a1、a2、a3)連同3個通孔(B1、B2、B3),最后是沖制1個外圓即得到第三片成型轉子沖片1(見圖7-1、7-2),將落下的這第三片轉子沖片1壓鉚到處于圖6-4角位置的第二片轉子沖片上(三片轉子沖片疊鉚連接后見圖7-3所示)。
接著,這三片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖7-4)。
請參見圖8-1、8-2、8-3和8-4所示,第四片轉子沖片1的沖制壓鉚與旋轉就位:繼續(xù)不間斷通過沖制模具沖制疊鉚第四片轉子沖片1,工藝過程包括依次沖制1個內圓連同34個間隔均勻的導條槽10、沖制3個鉚片(a1、a2、a3)連同3個通孔(B1、B2、B3),最后是沖制1個外圓即得到第四片成型轉子沖片1(見圖8-1、8-2),將落下的這第四片轉子沖片1壓鉚到處于圖7-4角位置的第三片轉子沖片上(四片轉子沖片疊鉚連接后見圖8-3所示)。
接著,這四片轉子沖片在電機鐵芯自動沖制疊鉚機的旋轉機構帶動下順時針旋轉了δ角(見圖8-4)。
如此連續(xù)不斷地沖制疊鉚第五片、第六片、第七片……直至沖制疊鉚完畢第100片轉子沖片,以達到工藝要求疊高為H=50mm的轉子鐵芯的制造作業(yè)。
當重復沖制第二個轉子鐵芯時,由于第一片轉子沖片的鉚片也全部沖制成通孔,這樣第一個轉子鐵芯就實現(xiàn)了分離,該成品自動下落。