[发明专利]一种铜铝复合转子、铸铝模具及其制造方法

说明书

本发明公开一种铜铝复合转子、铸铝模具及其制造方法，铜铝复合转子包括：铁芯，其设有轴孔及若干插槽；若干一一相对应插设于各插槽内的铜导条，铜导条的两端均凸出于插槽，铜导条的侧壁与插槽的侧壁紧密相连；若干一一相对应插设于各插槽内的铝导条，铝导条包裹于铜导条的外周，并与插槽的内侧壁紧密相连；两个铝短路环，其分别设于铁芯的两端，铝短路环上设有若干与各插槽一一相对应的过孔，铜导条的两端部分别穿过一个铝短路环的过孔形成有外凸部；两个铝短路环与若干铝导条采用一体压铸成型。本发明的铜铝复合转子能够改善电机运行状态，提高电机的使用寿命，满足高性能电机的运行需求，且生产效率高、制造成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种铜铝复合转子、铸铝模具及其制造方法。

背景技术

电主轴是“工业母机”数控机床的核心功能部件，随着数控机床向功能越来越强大、加工范围越来越宽广、精度越来越高超的方向发展，对电主轴的性能要求逐步提高，其中仅为满足数控机床加工范围宽广这一条，电主轴就必须具备广泛的工作区间，也即电主轴用驱动电机要必须具备宽广的调速范围和绿色高效的运行特征。

高速直驱化是当前提高电机功率密度，节省电机生产材料，满足某些场合对电机体积、尺寸有特殊限制的重要途径，而三相异步电机由于结构简单、坚固耐用、控制方便等显著特征，已然成为当下电主轴领域应用最广泛的驱动电机类型，它可以通过变频器改变电机的运行频率来实现平滑调速，使电机在额定转速以下执行恒转矩运行，在额定转速以上执行恒功率运行，亦可搭载高精度的位置传感器，实现精准的速度控制和准停定位功能。

为了追求异步电机的运行效率，当前主流的电主轴用驱动异步电机的转子形式主要以铜转子为主，其制成工艺普遍采用中频钎焊工艺来完成。虽然铜转子的中频钎焊工艺已臻完善，焊接质量也相对稳定，铜转子电机的运行效果也比较理想，但是针对批量生产的铜转子，其准备工时长，焊接工艺复杂，高价值的贵金属耗材多，难以形成自动化生产，进而导致焊接铜转子成本高的弊端就显得尤为突出，严重限制了铜转子的应用推广。为了克服铜转子异步电机的这一显著缺陷，国内外曾兴起过一段采用铸铜工艺来制造铜转子的热潮，可惜最终大都受限于铸铜工艺的不成熟没有取得显著效果，导致当下依然鲜有铸铜转子，尤其是铸造纯铜转子的异步电机面世。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种铜铝复合转子，其能够解决目前铸铜转子工艺不成熟以及钎焊铜转子生产效率低下、制造成本高的问题，且能够满足高性能电机运行的需求。本申请的另一个目的在于提供一种用于制造上述铜铝复合转子的铝导条及铝短路环的铸铝模具，以及一种用于制造上述铜铝复合转子的制造方法。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种铜铝复合转子，其特征在于，包括：

铁芯，其包括若干叠压设置的转子冲片，所述铁芯开设有贯穿于其两端的轴孔及若干插槽，若干所述插槽环设于所述轴孔的外周；

若干铜导条，其一一相对应插设于各所述插槽内，所述铜导条的两端均凸出于所述插槽，所述铜导条的侧壁与所述插槽的侧壁紧密相连；

若干铝导条，其一一相对应插设于各所述插槽内，所述铝导条包裹于所述铜导条的外周，并与所述插槽的内侧壁紧密相连；以及

两个铝短路环，其分别设于所述铁芯的两端，所述铝短路环上设有若干与各所述插槽一一相对应的过孔，所述铜导条的两端部分别穿过一个所述铝短路环的过孔形成有外凸部；

其中，两个所述铝短路环与若干所述铝导条采用一体压铸成型。

在上述铜铝复合转子中，可选地，各所述铝导条包括两个铝条分体件，两个所述铝条分体件分别设于所述铜导条的内、外两侧。

在上述铜铝复合转子中，可选地，所述铜导条的横截面呈梯形，所述铝条分体件的横截面呈半圆形。