[发明专利]一种电机用轴系结构及装配方法

说明书

本发明公开了一种电机用轴系结构及装配方法，该轴系结构包括：前段轴(62)、后段轴(63)、环形磁钢(61)和合金护套(60)；其中，所述后段轴(63)从前至后依次包括第一轴节(631)和第二轴节(633)，第一轴节(631)的直径小于第二轴节(633)的直径；所述环形磁钢(61)套装于所述后段轴(63)的第一轴节上(631)；所述前段轴(62)的后端外径与所述环形磁钢(61)的外径相同；所述前段轴(62)的前端、后段轴(63)的后端分别具有中心孔，用于对轴系进行精磨时的定位；所述合金护套(60)套装于所述前段轴(62)及环形磁钢(61)上。本发明的方案，可以克服现有技术中结构复杂、装配难度大和安全性差等缺陷，实现结构简单、装配难度小和安全性好的有益效果。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种电机用轴系结构及装配方法，尤其涉及一种超高速电机用轴系结构及装配方法。

背景技术

电机由转子和定子两部分组成，是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机转子，是电机中的旋转部件。

通常，转速在1000rpm以上或者超过转子一阶临界转速的转子可以看作高速转子。在专利申请号为“98802132.3”的专利文献中，公开了一种高速机器用转子及其制造方法以及具有该转子的电动机。其中，如图1、图2所示，一种高速机器用转子以及其制造装置中，转子10为高速无刷直流电动机使用，以驱动一离心压缩机。转子10由磁芯12、轴套14、非磁性轴节16、磁性轴节18、间隔件17以及磁性轴承19组成。装配时，加热器11将轴套14加热至400℃～480℃，然后利用摇振工具13插入磁芯12、非磁性轴节16、间隔件17和磁性轴节18。在轴套14迅速冷却，以致轴套14在非磁性轴节16和磁性轴节18、轴套14和磁芯12的外表面周围收缩时，将高达600Mpa的轴向力施加于非磁性轴节16和磁性轴节18上，以使得所述间隔件17和磁芯12预加载而处于压缩状态。

如图3所示的高速永磁电机转子轴，采用与上述专利文献相似的技术方案。其中，转轴由三段拼接而成，磁芯为整圆柱形磁钢23，利用合金护套20与三段主轴间的过盈配合来传递扭矩，其中，第一转轴端件21和第二转轴端件22均为非导磁材料。

上述专利文献给出了一种高速转子轴的结构设计方案以及相应装配装置，但是其存在设计风险：装配时需要高温加热，为防止磁钢退磁以及保证顺利装入，允许装配时间短，需要将三个零件装入高温的合金护套20中，装配时由于磁钢的位置无定位，难以保证合金护套和前、后转轴端件、磁钢的同轴度，影响装配成功率和装配质量。

另外，专利申请号为“03826182.0”的专利文献中，也公开了一种分段转子轴的结构。如图4所示，高速运行转子轴分为三段，依靠轴套将三段短轴套紧，提供运行所需的径向力、轴向力以及扭矩。具体参见图4，高速永磁电机转子采用分段的环形磁钢54，转子也采用分段式(三段)结构，通过一根两端带螺纹的导杆51先把分段的环形磁钢54和两端端件(例如：第一端件52和第二端件53)联结在一起，再通过护套50一次性热装配完成。

但是这类技术中均有螺纹轴向锁紧，轴向锁紧时难以保证三段轴的装配同轴度，会累积疲劳应力，最终影响轴的安全性能。

现有技术中，存在结构复杂、装配难度大和安全性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提出一种电机用轴系结构及装配方法，以解决三段轴热装时同轴度难以保证的问题。

本发明一方面提供一种电机用轴系结构，包括：前段轴、后段轴、环形磁钢和合金护套；其中，所述后段轴从前至后依次包括第一轴节和第二轴节，第一轴节的直径小于第二轴节的直径；所述环形磁钢套装于所述后段轴的第一轴节上；所述前段轴的后端外径与所述环形磁钢的外径相同；所述前段轴的前端、后段轴的后端分别具有中心孔，用于对轴系进行精磨时的定位；所述合金护套套装于所述前段轴环形磁钢上。