[发明专利]一种永磁电机转轴结构及其装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地，涉及一种永磁电机转轴结构及其装配方法， 尤其涉及一种两段式高速永磁电机转轴结构及其装配方法。

背景技术

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。 参见图1，在专利申请号为“98802132.3”的高速永磁电机转子轴中，转轴由三段拼 接而成，采用整圆柱形磁钢，利用合金护套14与三段主轴间的过盈配合来传递扭矩。 其中，第一转轴端件11、第二转轴端件12均为非导磁材料，第一转轴端件11和第二 转轴端件12之间为柱形磁钢13。

此外，参见图2，在专利号为“US7042118B2”的高速永磁电机转子结构中，高 速永磁电机转子采用分段的环形磁钢23，转子也采用分段式(三段)结构，通过一根 两端带螺纹的导杆25先把分段的环形磁钢23和两端的端件(例如：第一端件21和 第二端件22)联结在一起，再通过护套24一次性热装配完成。

以上三段式高速转子结构，结构较复杂，装配和维修均不方便，在一定程度上也 影响了转轴的结构强度。

现有技术中，存在结构复杂、强度低和维护不方便等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提出一种永磁电机转轴结构及其装配方法， 以提升装配便捷性、减小装配难度。

本发明一方面提供一种永磁电机转轴结构，包括：第一转轴端件、磁芯和第二转 轴端件；其中，所述第一转轴端件的一端设置有容置腔；所述容置腔用于容置所述磁 芯，并联结第二转轴端件。

优选地，所述第一转轴端件的一端部分中空，形成所述容置腔。

优选地，所述第二转轴端件与所述容置腔联结的端部具有凸台，所述凸台与所述 容置腔适配；所述凸台与所述第二转轴端件的端部外周面之间形成台阶面；其中，所 述凸台容置于所述容置腔中，所述第二转轴端件通过所述台阶面与所述第一转轴端件 设有所述容置腔一端的端面配合。

优选地，所述磁芯的第一端面与所述容置腔的底面贴合，所述磁芯的第二端面与 第二转轴端件的凸台端面贴合。

优选地，所述第一转轴端件与所述磁芯、所述第二转轴端件之间为过盈联结。

优选地，所述磁芯为实心磁钢。

优选地，所述第一转轴端件的材料为镍基合金或钛合金；和/或，所述第二转轴端 件的材料为非导磁材料，用于隔磁；和/或，所述磁芯的材料为钕铁硼。

与上述转轴结构相匹配，本发明另一方面提供一种电机转轴结构的装配方法，包 括：基于以上所述的永磁电机转轴结构，其装配步骤包括：1)将所述第一转轴端件 进行加热；2)将所述磁芯容置于所述第一转轴端件的所述容置腔；3)将所述第二转 轴端件的一端装入所述容置腔；4)轴向压紧。

优选地，步骤1)中，将所述第一转轴端件加热至低于构成所述第一转轴端件的 材料的回火温度，保温预设时长。

优选地，步骤1)中，当第一转轴端件的材料为镍基合金或钛合金时，将第一转 轴端件加热至500℃～600℃，保温预设时长。

优选地，步骤4)后对所述磁芯充磁。

本发明的方案，针对现已有的三段式高速转子结构，把合金护套与其中一端轴设 计为一个整体，得到的两段式高速电机转轴，结构更加简单、紧凑；同时也在一定程 度上提高了该类转轴的结构强度。

进一步，本发明的方案，针对三段式的高速永磁转子结构，把合金护套与其中一 端轴设计为一个整体，通过加热的方式进行过盈联结，装配更加简单、方便，且安装 强度高，稳定性好。

由此，本发明的方案解决利用将一转轴端件的一端设置为能容置磁芯的容置腔， 提升装配便捷性、减小装配难度的问题，从而，克服现有技术中结构复杂、强度低和 维护不方便的缺陷，实现结构简单、强度高和维护方便的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为一现有高速永磁电机转子轴的转子截面示意图；

图2为另一现有高速永磁电机转子轴的结构示意图；