CN104135094A - 一种中空式外轴固定的转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种中空式外轴固定的转子结构，所述结构包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6。其特征在于中空转子2内部采用中空多通道结构6，通过转子固定端环3经转子固定轴承4与定子1连接，定子1和中空转子2间为气隙5。本发明由于采用中空式转子外轴固定的结构，电机内部无转轴，所以该结构制作工艺简单，结构紧凑，方便运输、安装与维修，且降低了电机的重量与成本；转子本体上设有多通道结构，可作为气体、液体的通道，便于实现机泵一体化，也大大提高了转子的散热性能，有效的延长设备的使用寿命，提高了带载能力。

Description

一种中空式外轴固定的转子结构

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其是一种中空式外轴固定的转子结构。

背景技术

现有各类电机的转子一般为中轴固定，并通过中轴旋转驱动外部设备，且电机转子内部多为实心结构。此种转子结构的电机，制造及安装工艺较为复杂，成本较高，尤其是转子散热性能不好，在一些特殊的封闭空间应用场合，对电机性能提升和使用寿命造成严重的制约。此外，工程技术应用中多采用电动机与泵组合的工作方式，由电动机驱动泵工作从而实现气体、液体传输的目的，系统成本较高、且占用空间较大，运输及安装维护不便等。

发明内容

本发明提供了一种中空式外轴固定的转子结构，由于转子部分采用中空结构，有效的增大了转子散热面积和途径，使得采用该结构的电机具有良好的散热性能。其制作工艺简单，大幅度降低电机的成本和重量，提升了电机的运行性能和使用寿命。而且便于实现机泵一体化功能，较大程度简化气液传输系统结构和设备，节约了使用空间和成本。

本发明是这样实现的：

一种中空式外轴固定的转子结构，包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6；其特征在于，中空转子2内部采用中空多通道结构6，且通过转子固定端环3经转子固定轴承4与定子1相连，定子1和中空转子2之间为气隙5。

所述中空转子2无内部中轴，采用与定子1相连的转子固定轴承4作为外轴，使中空转子2能够实现周向旋转运动。

所述定子1端部突出，构成轴承凹槽，完全遮蔽转子固定端环3，在中空转子2旋转时，可起到安全防护作用。即使得旋转部分尽量不外凸或不外露，避免接触人员或其他外部物体导致伤害事故或影响电机运行。

所述中空转子2与转子固定端环3采用分体式结构，方便安装和拆卸；依靠沿圆周均匀分布的多个螺栓连接，旋紧后具有弹性，可以调节对轴承的压紧程度，有效的降低因安装尺寸的差异所引起的摩擦损耗，避免出现偏磨等机械故障的发生。

所述转子固定轴承4为止推轴承，做成直角双边或斜角单边，可采用机械轴承，也可以采用磁悬浮轴承，以有效降低高速旋转下产生的旋转摩擦损耗，提高电机效率。

所述转子的中空多通道结构由单孔、双孔或者多孔构成，当通道为单孔时，孔形可以是一个同心的圆形，也可以是半圆的扇形；当通道为多孔时，孔形为扇形、环扇形、圆形，也可根据流体流动的要求，设计为任意其他特殊形状。

所述转子的中空多通道结构6为双孔或多孔时，各孔相对于转子轴线沿周向呈对称分布，且相邻孔之间具有一定宽度的桥形间隔，该桥形间隔的宽度一般根据结构强度要求设计。

所述转子的中空多通道结构6作为散热空气通道时，其壁面可不做处理，内壁粗糙的表面会加大空气紊流，提高散热效果；作为气体或液体输送通道时，需做光滑处理以减小阻力。根据输送介质的不同，需要贴敷或融注其他材料，做绝缘、防腐、防水、防尘或防垢等处理。

与现有技术相比较，本发明具有如下优点:

采用该转子结构的电机制作工艺简单，方便拆卸与安装；重量较轻，既节约成本，又方便运输与安装。中空多通道结构可以作为气体或液体的通道，散热性能好，有利于提高电机的性能和使用寿命，特别适用于一些对温升要求较高的工况环境中，同时便于实现机泵一体化设备。

附图说明

图1和图2是本发明的组成结构原理图，图1为侧视剖面图，图2为顶视图。

图3为两通道中空转子结构示意图。

图4为三通道中空转子结构示意图。

图5为四通道中空转子结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图5对本发明作进一步的说明：

如图1所示，该中空式外轴固定的转子结构包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6。其中，转子采用硅钢片冲孔叠制而成。

中空转子通过固定端环经固定轴承与定子连接，其中定子端部部分突出，形成凹槽，对固定端环的旋转运动起到保护作用。固定端环与转子采用分体式结构，方便安装；依靠沿圆周均匀分布的多个螺栓连接，螺栓可套弹性垫片或弹簧，使得旋紧后具有弹性，可以调节对轴承的压紧程度，轴承采用机械推力轴承，在中空多通道结构中流过气体或液体时，起到抵消轴向力的作用。

中空多通道结构中，通道数量可为一个，也可为多个，且相对于电机轴线沿周向对称分布，根据不同的数量，可构成不同的通道结构及孔形。如图3所示，通道数量为两个，对称分布后为两个半扇形孔，桥形间隔构成“一”字形。如图4所示，通道数量为三个，对称分布后为三个环扇形孔，桥形间隔构成“人”字形，依此类推可构成多孔结构。通道的孔形也可以采用圆孔，如图5所示，通道数量为四个圆孔，沿圆周对称分布。

当电机运行时，可由转子连接外部的泵，中空多通道结构可作为气体、液体通道；或者在通道壁上安装叶轮，利用转子高速旋转产生的离心力实现机泵一体化功能。因为采用中空结构，且具有通过气体、液体功能，所以采用该结构的电机具有良好的散热功能。

中空多通道结构作为散热空气通道时，其壁面可不做处理，即硅钢片叠制后的内表面直接接触空气，内壁粗糙的表面会加大空气紊流，提高散热效果；作为气体或液体输送通道时，需做光滑处理以减小阻力，同时要保证良好的导热性能，如采用不锈钢。根据输送介质的不同，还需要贴敷或融注其他材料，做绝缘、防腐、防水、防尘或防垢等处理，如采用聚四氟乙烯等材料，可保证延程阻力小、绝缘、防腐、防水、防垢、耐温等。

以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中空式外轴固定的转子结构，包括定子1、中空转子2、转子固定端环3、转子固定轴承4、气隙5、中空多通道结构6；其特征在于，中空转子2内部采用中空多通道结构6，且通过转子固定端环3经转子固定轴承4与定子1相连，定子1和中空转子2之间为气隙5。

2.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，中空转子2无内部中轴，采用与定子1相连的转子固定轴承4作为外轴，使中空转子2能够实现周向旋转运动。

3.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，定子1端部突出，构成轴承凹槽，完全遮蔽转子固定端环3，在中空转子2旋转时，可起到安全防护作用。

4.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，中空转子2与转子固定端环3采用分体式结构，依靠沿圆周均匀分布的多个螺栓连接，旋紧后具有弹性，可以调节对轴承的压紧程度。

5.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子固定轴承4为止推轴承，做成直角双边或斜角单边，可采用机械轴承，也可以采用磁悬浮轴承。

6.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多通道结构6由单孔、双孔或者多孔构成，孔形为扇形、环扇形、圆形，也可为任意形状。

7.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多通道结构6为双孔或多孔时，各孔相对于转子轴线沿周向呈对称分布，且相邻孔之间具有一定宽度的桥形间隔。

8.根据权利要求1所述一种中空式外轴固定的转子结构，其特征在于，转子的中空多通道结构6作为气体或液体的通道，其壁面可不做处理，也可根据使用场合需要贴敷或融注其他材料，做光滑、绝缘、防腐、防水、防尘或防垢等处理。