电机的转子部分制造技术

本发明专利技术涉及一种电机的转子部分，其中，转子部分具有：转子轴；层压芯，该层压芯以下述方式设置在转子轴上：在中空筒形壳体的外表面与层压芯的内表面之间形成有定尺寸成在径向方向上大得足以使冷却介质通过的间隙；以及两个压力元件，这两个压力元件以固定的方式保持在转子轴上，使得压力元件轴向夹紧层压芯，其中，压力元件中的至少一个压力元件设计为允许介质通过的保持部分。本发明专利技术还涉及一种电机，该电机具有相应的转子轴部分。

The rotor part of the motor

The invention relates to a rotor part of an electric motor, in which the rotor part has a rotor shaft, a laminating core, which is arranged on the rotor shaft below: between the outer surface of the hollow cylindrical shell and the inner surface of the laminating core, a definite dimension is formed to be large enough in the radial direction to allow the clearance of the cooling medium to pass. As well as two pressure elements, the two pressure elements are kept on the rotor shaft in a fixed way so that the pressure element is axially clamping the laminating core, and at least one of the pressure elements in the pressure element is designed to be a retaining part that allows the medium to pass. The invention also relates to an electric motor, which has a corresponding rotor shaft part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机的转子部分
本专利技术涉及电机的转子部分，其中，转子部分具有构造的转子轴。此外，本专利技术还涉及包括具有构造的转子轴的转子部分的电机。
技术介绍
基本上，已知出于减轻旋转质量目的的中空筒形转子轴的设计。进一步如基本上已知的来假设，层压芯可以被紧固在转子轴上，使得在轴的外径与层压芯的内径之间不需要径向压配合。在这种情况下，层压芯借助于两个压力盘被轴向压挤，其中，在层压芯中产生的扭矩的摩擦锁定传递发生在压力盘和将压力盘旋转地牢固连接至动力输出点的轴上。这对于齿轮啮合而言是有利的。因此，例如，在WO2014/169972A1中示出了单段叶轮，其中，图7中的层压芯段设置有挠曲梁，这些挠曲梁被插入端盘的径向延伸槽中，使得层压芯段与轴、尤其是电机的转子轴间隔开。以此方式，层压芯段例如不直接接触轴或间接地穿过套筒接触轴。这意味着在层压芯段与轴的外表面之间产生了游隙或间隔。因此，基于轴的外径与层压芯的内径之间的该期望的径向游隙，在这些部件之间相应地存在理论上的免接触，使得有效地避免了杂散的短路电流、比方说例如从金属叶片至转子轴或穿过转子轴的涡流。然而，这种免接触还具有下述缺点：由于来自层压芯的电磁功能而产生的废热例如不能借助于对应的热传导分布在转子轴上并且不能被从该轴穿过对应的支承点分配至壳体而使得热可以从层压芯自身移除。只有轴向夹紧层压芯的压力盘用作用于将在层压芯中产生的热传导在转子轴上的热传导桥。然而，这些压力盘具有显著减小的转移表面并因此具有减少的散热。为了能够在这样的布置中冷却层压芯或者将热从层压芯移除，WO2014/169972A1公开了具有穿孔的端盘，可以经由这些穿孔将冷却剂、特别是冷空气输送到轴与层压芯之间的间隙中。然而，在设置有穿孔的端盘的这种实施方式中，如在所引用的文献中所指示的，层压芯自身必须由单独的层压芯段构成，以使得将冷却剂沿轴向方向引入间隙中能够成为可能。然而，这些层压芯段的生产和布置需要昂贵的制造和组装过程。DE102010063973A1示出了替代性冷却形式。在轴与层压芯之间不提供间隙并且不将单独的层压芯构造成插入端盘中的情况下，必须设置穿过层压芯的轴向开孔，以便将冷却剂从压力盘输送穿过层压芯。这进而需要增加层压芯、尤其是层压芯的各个板的加工费用，层压芯的各个板还需要在层压芯中相对于彼此设置成使得冷却介质的通过变得可能。
技术实现思路
因此，本专利技术提出的要解决的问题是消除电机的转子部分、尤其是电机中的上述缺点中的至少一些缺点。特别地，本专利技术提出的要解决的问题是提供一种电机的转子部分以及一种电机，该电机的转子部分以及电机能够在避免层压芯的昂贵加工、尤其是避免在层压芯内部产生任何额外的冷却管道的情况下以简单且具成本效益的方式实现热的最优移除，尤其是实现对层压芯的冷却。上述问题通过具有权利要求1的特征的电机的转子部分以及具有权利要求10的特征的电机来解决。本专利技术的其他特征和细节将从从属权利要求、说明书和附图中显现。结合根据本专利技术的转子部分所描述的特征和细节当然也适用于根据本专利技术的电机，并且结合根据本专利技术的电机所描述的特征和细节当然也适用于根据本专利技术的转子部分，使得在每种情况下对于本专利技术的各个方面的公开内容而言始终可以相互参考。根据本专利技术的电机的转子部分具有转子轴和层压芯，层压芯以下述方式设置在转子轴上：在转子轴的中空筒形壳体的外表面与层压芯的内表面之间形成有定尺寸成在径向方向上大得足以使冷却介质通过的间隙。此外，根据本专利技术的转子部分具有两个压力元件，这两个压力元件以固定的方式保持在转子轴上并且轴向夹紧层压芯，其中，压力元件中的至少一个压力元件设计为允许冷却介质通过的保持部分。电机可以有利地是同步电机或感应电机、直流电机或交流电机。还可以设想使用单件式转子轴而不是构造的转子轴。凸缘中的至少一个凸缘、有利地是两个凸缘都具有凸缘轴颈。凸缘轴颈可以例如设置有螺纹或连续开孔。这两个凸缘的凸缘轴颈有利地用于将转子轴、尤其是整个转子部分的转子轴安装在电机的壳体内。例如，引入于凸缘轴颈中的螺纹、尤其是内螺纹可以有利地将轴以扭矩传递方式附接至转子轴。如已知的，层压芯由借助于压力元件被轴向夹紧的各个片状金属盘构成。压力元件有利地以抗扭矩的方式设置或压配合在转子轴上、尤其是转子轴的中空筒形壳体上，并且压力元件将由层压芯产生的扭矩传递至转子轴。有利地，在中空筒形壳体的外径与层压芯的内径之间产生的间隙不只是大得足以使得在层压芯与转子轴之间存在免接触并且因此对应于被设计为最小间隙配合的连接。而是，所产生的间隙具有较大的尺寸、尤其是沿径向方向非常显著地延伸的尺寸。有利地，在这种情况下，沿径向方向延伸的高度定尺寸成使得实现有效的对流冷却。这意味着由层压芯产生的热借助于流动穿过该间隙且被输送离开层压芯的冷却介质被吸收。冷却介质有利地是液体或气体介质。有利地，远大于间隙配合的大尺寸间隙高度用于使层压芯与转子轴之间免于实际接触并且因此提供电绝缘。这种构型的另一益处在于转子轴的外径或尤其是中空筒形壳体的外径以及层压芯的内径都不需要以紧公差来制造。因此，有利地可以简化或避免对转子轴、尤其是转子轴的中空筒形壳体进行昂贵的磨削处理。同样地，由于更自由的几何结构，可以有利地以更经济的方式生产层压芯的冲孔金属板的内部几何结构。为了在所产生的间隙中实现最优的有效对流，必须提供充分设计的流动横截面。考虑到冷却介质在也可以被称为环形间隙的该间隙中流动的壁摩擦阻力并且由于用于冷却介质的对流流动的其他设计基础，有利地形成大约400mm2至1000mm2的流动面积。有利地，可以设想将针对足够大的流动横截面来定尺寸的间隙高度与转子轴的外径相关联。以此方式，可以考虑电机的任何可能的形状和尺寸，并且因此可以考虑转子轴的高度多样化的几何结构。此外，间隙高度可以至少为1.5mm至3mm。大约2.5mm的间隙高度应被看作对于大约80mm的间隙的基准直径而言是有利的，从而实现大约600mm2的流动横截面。随着转子轴直径的增大，通常还期望增大对热移除的需求，因此，转子轴直径与流动横截面的大约1：8的比率对于2.5mm的间隙高度而言可以有利地用作第一设计原则。在本专利技术的内容中可以设想转子部分具有构造的转子轴，该构造的转子轴包括中空筒形壳体以及设置在中空筒形壳体的第一端面处的第一第一凸缘和设置在中空筒形壳体的第二端面处的第二第二凸缘。因此，中空筒形壳体以及设置的凸缘形成转子轴腔。同样将可以设想构造的转子轴为两件式的。在这种情况下，中空筒形壳体具有模制到其上的凸缘，该凸缘例如构造为大致渐缩的中空筒形部分。第二凸缘设置在非渐缩的另一个端面处。根据本专利技术，层压芯借助于两个压力元件被轴向夹紧，其中，这些压力元件中的至少一个压力元件设计为允许冷却介质通过的保持部分。有利地，允许冷却介质通过的保持部分是具有至少一个轴向通路开口或至少一个径向通路开口的压力盘。在这种情况下，轴向通路开口或径向通路开口设计成使得冷却介质从间隙流动穿过该通路开口或者使得冷却介质从该通路开口流动穿过间隙。此外可以设想的是，允许冷却介质通过的保持部分包括压力盘和位于压力盘与层压芯之间的具有至少一个径向通路开口的中间元件。在这种情况下，允许冷却介质通过的保持部分有利地包括两个单独的部件，其中，压力盘有利地是基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机(20)的转子部分(1)，其中，所述转子部分(1)具有：转子轴(2)；和层压芯(6)，所述层压芯(6)以下述方式设置在所述转子轴(2)上：在所述转子轴(2)的中空筒形壳体(3)的外表面与所述层压芯(6)的内表面之间形成有定尺寸成在径向方向上大得足以使冷却介质(K)通过的间隙(S)；以及两个压力元件(7、9)，所述两个压力元件(7、9)以固定的方式保持在所述转子轴(2)上并且轴向夹紧所述层压芯(6)，其中，所述压力元件(7、9)中的至少一个压力元件设计为允许冷却介质通过的保持部分(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.23 DE 102016204794.91.一种电机(20)的转子部分(1)，其中，所述转子部分(1)具有：转子轴(2)；和层压芯(6)，所述层压芯(6)以下述方式设置在所述转子轴(2)上：在所述转子轴(2)的中空筒形壳体(3)的外表面与所述层压芯(6)的内表面之间形成有定尺寸成在径向方向上大得足以使冷却介质(K)通过的间隙(S)；以及两个压力元件(7、9)，所述两个压力元件(7、9)以固定的方式保持在所述转子轴(2)上并且轴向夹紧所述层压芯(6)，其中，所述压力元件(7、9)中的至少一个压力元件设计为允许冷却介质通过的保持部分(10)。2.根据权利要求1所述的转子部分(1)，其特征在于，所述转子轴(2)是构造的转子轴(2)，该构造的转子轴(2)包括所述中空筒形壳体(3)以及设置在所述中空筒形壳体(3)的第一端面处的第一第一凸缘(4)和设置在所述中空筒形壳体(3)的第二端面处的第二第二凸缘(5)，使得形成转子轴腔(H)。3.根据权利要求1或2中的一项所述的转子部分(1)，其特征在于，允许冷却介质通过的所述保持部分(10)是具有至少一个轴向通路开口(14)或至少一个径向通路开口(12)的压力盘(8)。4.根据权利要求1或2中的一项所述的转子部分(1)，其特征在于，允许冷却介质通过的所述保持部分(10)包括压力盘(8)和位于所述压力盘(8)与所述层压芯(6)之间的具有至少一个径向通路开口(12)的中间元件(11)。5.根据权利要求1或2中的一项所述的转子部分(1)，其特征在于，允许冷却介质通过的所述保持部分(10)是具有突出部(15)的压力盘(8)，所述突出部(15)沿轴向方向延伸离开所述压力盘(8)的端壁(8.1)并且至少部分地沿着所述端壁(8.1)沿径向方向延伸。6.根据权利要求1或2中的一项所述的转子部分(1)，其特征在于，允许冷却介质通过的所述保持部分(10)包括压力盘(8)和位于所述压力盘(8)与所述层压芯(6)之间的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·保罗，于尔根·莫伊泽尔，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI