CN106208541A - 一种内置式的油泵电机及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置式的油泵电机，包括定子铁芯和转子，其直接设置在油泵内部，定子铁芯上设有绕组和连接线；所述定子铁芯由一组带有定子槽的定子冲片焊接叠压而成；所述转子由一组带有转子槽的转子冲片铸铝叠压而成，且两端分别设有转子端环；所述绕组之间设有温度传感器，绕组的线圈由复合漆包线绕制而成。油泵电机不设置机壳，直接安装在油泵内部，使油泵整体结构紧凑、体积减小；在绕组间预埋温度传感器，便于监测和控制油泵电机运行时绕组的温度，以保证电机安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，特别涉及一种内置式的油泵电机。
背景技术
在大型制冷系统（中央空调，大型冷库等）中，正常运行时冷冻机油是不可或缺的，对此，摆线转子油泵是一个较好的选择，目前，摆线转子油泵大多是靠外接电机驱动，摆线转子油泵和电机互相独立，通过联轴器或其他连接方式实现连接和动力传递，使得油泵整体结构松散、空间占用量大，不利于整体机械设备的设计；油泵和电机设有中间连接，影响了两者之间的同轴精度和传动效率，并且容易产生噪音。
中国专利CN2013203252503公开了一种内啮合摆线转子泵，电机的电机输出轴采用加长轴结构，电机输出轴加长至电机输出轴可直接作为摆线油泵内外转子的传动轴，将电机输出轴加长成为摆线油泵内转子的定心轴，形成摆线油泵与电机装配成一体式的内啮合摆线转子油泵，这种设计省去了中间连接，使得同轴精度提高，并降低工作噪音，也提高了传动效率。但是其依然包括电机和油泵两个部分，其整体结构依然松散，占用空间较大。
发明内容
发明的目的：本发明公开一种内置式的油泵电机，其直接安装在油泵内部，使油泵整体结构紧凑、体积减小；同时，可以监测和控制油泵电机运行时绕组的温度，以保证电机安全运行。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种内置式的油泵电机，包括定子铁芯和转子，其直接设置在油泵内部，定子铁芯上设有绕组和连接线；所述定子铁芯由一组带有定子槽的定子冲片焊接叠压而成；所述转子由一组带有转子槽的转子冲片铸铝叠压而成，且两端分别设有转子端环；所述绕组之间设有温度传感器，绕组的线圈由复合漆包线绕制而成。油泵电机不设置机壳、端盖和转子轴，其直接安装在油泵内部，转子直接安装在油泵的转轴上，定子铁芯直接安装在油泵的壳体上，使油泵整体结构紧凑、体积减小；在绕组间预埋温度传感器，便于监测和控制油泵电机运行时绕组的温度，以保证电机安全运行。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机，所述温度传感器为PT100热电阻温度传感器。这种设计既可以监测油泵电机绕组的温度，又可以监测油泵电机内部的湿度，便于控制电机的运行状况，防止电机在内部温度与湿度过高的情况下运行，导致绝缘性能下降，造成电机损伤甚至短路、烧毁。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机，所述线圈之间设有联线绝缘套管，线圈层间设有层间绝缘保护片，定子槽内设有槽绝缘片。这种设计进一步提高了电机的绝缘性能，避免绝缘击穿而导致连线间短路。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机，所述复合漆包线包括导体和绝缘层，其中导体为铜线，绝缘层为聚酰胺酰亚胺复合聚酯亚胺漆包线。这种设计的复合漆包线具有相当高的耐热性能、机械性能、耐溶剂性能和耐冷媒性能，并且耐辐射，综合性能好且适用范围广；可以满足油泵电机在耐冷冻机油和耐氟利昂性能方面的要求。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机，所述槽绝缘片包括两层无纺布和夹设在两层无纺布之间的聚酯薄膜，且槽绝缘片使用绝缘树脂浸渍。这种设计的槽绝缘片柔韧性好，并具有很好的挺度，因此可以容易的入槽，并理想张开以保证良好的接触效果。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机，所述绕组外周设有树脂绝缘漆层。这种设计提高了电机整体的绝缘能力，使电机的工作过程更安全、可靠。
一种内置式的油泵电机的加工方法，在定子铁芯的定子槽内嵌线以形成绕组的步骤如下：将槽绝缘片卡入定子槽内，并嵌入第一层线圈；然后铺设层间绝缘保护片，并嵌入第二层线圈；线圈之间用联线绝缘套管连接；在线圈间预埋入温度传感器；然后将绕组整体放入树脂浸渍漆进行浸渍处理，以形成绕组外周的树脂绝缘漆层。在嵌线同时进行各种绝缘材的贴附和连接，可以使各种绝缘材充分垫到位，防止绝缘性能下降导致击穿。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机的加工方法，具体加工方法如下：1）将一组转子冲片依次穿设在铸铝模具的定位轴上以进行理片，理片完成后，铸铝模具合模并对转子冲片施力以进行叠压；2）在铸铝模具内进行铸铝，铝填充入转子槽以及铸铝模具的腔体，形成带有转子端环的转子；3）开模，取出转子并清理；4）加工转子外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去转子外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；5）加工转子内孔和键槽，内孔圆拉刀一次性加工出内孔，并保证内孔的公差范围0~+0.039mm，键槽拉刀随后一次性加工出键槽，并保证键槽宽度的公差范围0~+0.053mm；6）将一组定子冲片进行规整，并在相对的两个定子槽中穿入定位棒；7）将穿好的定子冲片和定位棒放入氩焊模具，微调以实现准确定位；8）合模，并对定子冲片施力以进行试压，并测量压紧后的定子冲片的高度；9）开模，增减定子冲片数量以调整定子铁芯的叠厚，并在顶部放一张打印有钢印的定子冲片；10）最终合模并进行叠压，同时氩焊模具移动到焊接位；11）进行自动氩焊；12）开模，取出定子铁芯并检测定子铁芯的高度尺寸；13）定子铁芯的内孔和外圆擦抹防锈油，使其保持一层油膜；14）嵌线，将槽绝缘片卡入定子槽内，并将第一层线圈嵌入定子槽内；然后铺设层间绝缘保护片，并将第二层线圈嵌入定子槽内；线圈之间用联线绝缘套管连接；15）嵌线同时在绕组之间预埋入温度传感器；16）绝缘处理，将绕组连带定子铁芯作为一个整体放入改性环氧树脂浸渍漆进行浸渍处理，然后在140~160℃的恒温环境下烘烤4~6小时；17）改性环氧树脂浸渍漆固化形成树脂绝缘漆层后，将绕组连带定子铁芯自然冷却；18）加工定子铁芯外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去定子铁芯外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；19）转子动平衡检测，并根据结果在配重处加入配重块，直到达到平衡要求；20）清洗转子。这种设计分别利用铸铝模具和氩焊模具一站式进行对转子冲片、定子冲片的定位、理片、试压或叠压，以及最后的铸铝、氩焊，操作方便并提高了生产效率；精车定子铁芯和转子外圆时，先进行锥度校正以及10mm长度的试加工，这样可以保证加工精度，提高合格率；加工转子内孔和键槽时，内孔和键槽一站式加工，并且利用拉床一次成型，保证精度的同时简化步骤；动平衡的校正，达到降低振动的目的。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机的加工方法，所述铸铝模具两端设有与转子端环形状相适应的腔体。
进一步的，上述一种内置式的油泵电机的加工方法，所述定位棒的形状和定子槽的形状相适应。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的一种内置式的油泵电机，其结构紧凑，体积小，直接安装在油泵内部，使油泵的整体结构紧凑；既可以监测油泵电机绕组的温度，又可以监测油泵电机内部的湿度，便于控制电机的运行状况，同时提高电机的绝缘能力，避免绝缘击穿而导致连线间短路，使电机的工作过程更安全、可靠，并提高电机的使用寿命；满足油泵电机在耐冷冻机油和耐氟利昂性能方面的要求；加工精度高且步骤简化，并提高了合格率。
附图说明
图1为本发明所述的一种内置式的油泵电机的结构图；
图2为本发明所述的一种内置式的油泵电机的左视结构图；
图中：1-定子铁芯，2-转子，3-绕组，4-连接线，5-转子端环。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例
本发明的一种内置式的油泵电机，如图1和图2所示，包括定子铁芯1和转子2，其直接设置在油泵内部，其中转子2直接安装在油泵的转轴上，定子铁芯1直接安装在油泵的壳体上，定子铁芯1上设有绕组3和连接线4；所述定子铁芯1由一组带有定子槽的定子冲片焊接叠压而成；所述转子2由一组带有转子槽的转子冲片铸铝叠压而成，且两端分别设有转子端环5；所述绕组3之间设有温度传感器，且温度传感器为PT100热电阻温度传感器；绕组3的线圈由复合漆包线绕制而成，其中复合漆包线包括导体和包裹导体的绝缘层，其中导体为铜线，绝缘层为聚酰胺酰亚胺复合聚酯亚胺漆包线。所述线圈之间设有联线绝缘套管，线圈层间设有层间绝缘保护片，定子槽的槽口设有槽绝缘片；作为一个整体，定子铁芯1外周设有树脂绝缘漆层。其中槽绝缘片包括无纺布层和聚酯薄膜层，其中无纺布层使用绝缘树脂浸渍，无纺布为人造羊毛无纺布，其与绝缘树脂接触时具有附着性好的特点；联线绝缘套管和层间绝缘保护片使用复合聚酯绝缘材料制成。本发明的油泵电机，其接线方法为星形接法，其绝缘等级为F级；转子2和定子铁芯1耐冷冻机油，其油温为-20~65℃；设有绕组3的定子铁芯1接通380V、50Hz的电源后产生旋转磁场，转子2感应到旋转磁场后旋转。
本发明的一种内置式的油泵电机的加工方法，其具体加工方法如下：
1）将一组转子冲片依次穿设在铸铝模具的定位轴上以进行理片，理片完成后，铸铝模具合模并对转子冲片施力以进行叠压；
2）在铸铝模具内进行铸铝，铝填充入转子槽以及铸铝模具的腔体，形成带有转子端环5的转子2；
3）开模，取出转子2并清理；
4）加工转子2外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去转子2外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；
5）加工转子2内孔和键槽，内孔圆拉刀一次性加工出内孔，并保证内孔的公差范围0~+0.039mm，键槽拉刀随后一次性加工出键槽，并保证键槽宽度的公差范围0~+0.053mm；
6）将一组定子冲片进行规整，并在相对的两个定子槽中穿入定位棒；
7）将穿好的定子冲片和定位棒放入氩焊模具，微调以实现准确定位；
8）合模，并对定子冲片施力以进行试压，并测量压紧后的定子冲片的高度；
9）开模，增减定子冲片数量以调整定子铁芯1的叠厚，并在顶部放一张打印有钢印的定子冲片；
10）最终合模并进行叠压，同时氩焊模具移动到焊接位；
11）进行自动氩焊；
12）开模，取出定子铁芯1并检测定子铁芯1的高度尺寸；
13）定子铁芯1的内孔和外圆擦抹防锈油，使其保持一层油膜；
14）嵌线，将槽绝缘片卡入定子槽内，并将第一层线圈嵌入定子槽内；然后铺设层间绝缘保护片，并将第二层线圈嵌入定子槽内；线圈之间用联线绝缘套管连接；
15）嵌线同时在绕组（3）之间预埋入温度传感器；
16）绕制绝缘薄膜，使其包裹复合漆包线；
17）绝缘处理，将绕组（3）连带定子铁芯（1）作为一个整体放入改性环氧树脂浸渍漆进行浸渍处理，然后在140~160℃的恒温环境下烘烤4~6小时；
18）改性环氧树脂浸渍漆固化形成树脂绝缘漆层后，将绕组（3）连带定子铁芯（1）自然冷却；
19）加工定子铁芯1外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去定子铁芯1外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；
20）转子2动平衡检测，并根据结果在配重处加入配重块，直到达到平衡要求；
21）清洗转子2；
22）安装油泵电机时，分别将转子2、定子铁芯1安装至油泵内部，最后将转子2和定子铁芯1装配为一体。
其中铸铝模具两端设有与转子端环5形状相适应的腔体；定位棒的形状和定子槽的形状相适应；改性环氧树脂浸渍漆包括改性环氧树脂、固化剂和水，其耐热等级为F级。外层固化的树脂绝缘漆层可以使绝缘薄膜和复合漆包线得到进一步的保护，并使其凝胶成一体以提高机械强度；避免电机在运行过程中因电磁交变引起的复合漆包线间的摩擦，有利于电机的散热；同时能抵抗氧化和水解作用，起到保护电机的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种内置式的油泵电机，其特征在于：包括定子铁芯（1）和转子（2），其直接设置在油泵内部，定子铁芯（1）上设有绕组（3）和连接线（4）；所述定子铁芯（1）由一组带有定子槽的定子冲片焊接叠压而成；所述转子（2）由一组带有转子槽的转子冲片铸铝叠压而成，且两端分别设有转子端环（5）；所述绕组（3）之间设有温度传感器，绕组（3）的线圈由复合漆包线绕制而成。
2.根据权利要求1所述的一种内置式的油泵电机，其特征在于：所述温度传感器为PT100热电阻温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种内置式的油泵电机，其特征在于：所述线圈之间设有联线绝缘套管，线圈层间设有层间绝缘保护片，定子槽内设有槽绝缘片。
4.根据权利要求1所述的一种内置式的油泵电机，其特征在于：所述复合漆包线包括导体和绝缘层，其中导体为铜线，绝缘层为聚酰胺酰亚胺复合聚酯亚胺漆包线。
5.根据权利要求3所述的一种内置式的油泵电机，其特征在于：所述槽绝缘片包括两层无纺布和夹设在两层无纺布之间的聚酯薄膜，且槽绝缘片使用绝缘树脂浸渍。
6.根据权利要求1所述的一种内置式的油泵电机，其特征在于：所述绕组（3）外周设有树脂绝缘漆层。
7.一种内置式的油泵电机的加工方法，其特征在于：在定子铁芯（1）的定子槽内嵌线以形成绕组（3）的步骤如下：将槽绝缘片卡入定子槽内，并嵌入第一层线圈；然后铺设层间绝缘保护片，并嵌入第二层线圈；线圈之间用联线绝缘套管连接；在线圈间预埋入温度传感器；然后将绕组（3）整体放入树脂浸渍漆进行浸渍处理，以形成绕组（3）外周的树脂绝缘漆层。
8.根据权利要求7所述的一种内置式的油泵电机的加工方法，其特征在于：具体加工方法如下：
1）将一组转子冲片依次穿设在铸铝模具的定位轴上以进行理片，理片完成后，铸铝模具合模并对转子冲片施力以进行叠压；
2）在铸铝模具内进行铸铝，铝填充入转子槽以及铸铝模具的腔体，形成带有转子端环（5）的转子（2）；
3）开模，取出转子（2）并清理；
4）加工转子（2）外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去转子（2）外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；
5）加工转子（2）内孔和键槽，内孔圆拉刀一次性加工出内孔，并保证内孔的公差范围0~+0.039mm，键槽拉刀随后一次性加工出键槽，并保证键槽宽度的公差范围0~+0.053mm；
6）将一组定子冲片进行规整，并在相对的两个定子槽中穿入定位棒；
7）将穿好的定子冲片和定位棒放入氩焊模具，微调以实现准确定位；
8）合模，并对定子冲片施力以进行试压，并测量压紧后的定子冲片的高度；
9）开模，增减定子冲片数量以调整定子铁芯（1）的叠厚，并在顶部放一张打印有钢印的定子冲片；
10）最终合模并进行叠压，同时氩焊模具移动到焊接位；
11）进行自动氩焊；
12）开模，取出定子铁芯（1）并检测定子铁芯（1）的高度尺寸；
13）定子铁芯（1）的内孔和外圆擦抹防锈油，使其保持一层油膜；
14）嵌线，将槽绝缘片卡入定子槽内，并将第一层线圈嵌入定子槽内；然后铺设层间绝缘保护片，并将第二层线圈嵌入定子槽内；线圈之间用联线绝缘套管连接；
15）嵌线同时在绕组（3）之间预埋入温度传感器；
16）绝缘处理，将绕组（3）连带定子铁芯（1）作为一个整体放入改性环氧树脂浸渍漆进行浸渍处理，然后在140~160℃的恒温环境下烘烤4~6小时；
17）改性环氧树脂浸渍漆固化形成树脂绝缘漆层后，将绕组（3）连带定子铁芯（1）自然冷却；
18）加工定子铁芯（1）外圆，先粗车后精车，精车方法如下：车去定子铁芯（1）外圆0.1mm直径，并测量大小头以进行锥度校正，保证锥度不超过0.01，车削外圆10mm长度并测量，确认合格后继续加工完成，并保证外圆的公差范围-0.02~+0.02mm；
19）转子（2）动平衡检测，并根据结果在配重处加入配重块，直到达到平衡要求；
20）清洗转子（2）。
9.根据权利要求8所述的一种内置式的油泵电机的加工方法，其特征在于：所述铸铝模具两端设有与转子端环（5）形状相适应的腔体。
10.根据权利要求8所述的一种内置式的油泵电机的加工方法，其特征在于：所述定位棒的形状和定子槽的形状相适应。
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