高速永磁转子的保持套筒和平衡策略制造技术

技术编号:20332233 阅读:33 留言:0更新日期:2019-02-13 07:46
一种用于在平衡切割期间减小转子套筒上的应力集中的方法,该方法包括:向转子组件的第一端盖和第二端盖的外径提供轴向突起;和径向切割套筒或轴向突起中的至少一个以平衡转子组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高速永磁转子的保持套筒和平衡策略相关申请的交叉引用本申请要求于2016年6月13号递交的美国申请序列号15/180,509的权益。
本公开总体涉及的领域包括涡轮机。
技术介绍
涡轮机可包括电动马达。
技术实现思路
多个变型可包括一种在转子组件的组装和平衡期间减小转子套筒上的应力集中的方法,该方法包括:提供第一端盖和第二端盖,该第一端盖和第二端盖各自从转子芯径向地延伸,并且彼此横向间隔开且限定环形腔,其中第一端盖包括第一轴向突起,第二端盖包括第二轴向突起,该第一轴向突起和第二轴向突起各自远离环形腔延伸;在环形腔内设置磁体;将套筒放置在第一端盖和第二端盖上以封闭和压缩磁体;以及径向切割套筒、第一轴向突起或第二轴向突起中的至少一个以平衡转子组件。多个变型可包括一种用于在平衡切割期间减小转子套筒上的应力集中的方法,该方法包括:向转子组件的第一端盖和第二端盖的外径提供轴向突起;和径向切割套筒或轴向突起中的至少一个以平衡转子组件。多个变型可包括转子组件,该转子组件包括:转子芯,其中转子芯构造和布置成容纳轴;第一端盖和第二端盖,其从转子芯径向向外延伸,并且彼此横向间隔开且限定环形腔;至少一个磁体,其构造和布置成装配在环形腔内;套筒,其中套筒构造和布置为压缩至少一个磁体;且其中第一端盖包括第一轴向突起,第二端盖包括第二轴向突起,该第一轴向突起和第二轴向突起各自远离环形腔延伸。本专利技术的范围内的其它示例性变型将从下文提供的详细描述中变得显而易见。应当理解,详细描述和具体示例虽然公开了在本专利技术的范围内的变型,但是仅用于说明的目的,且不旨在限制本专利技术的范围。附图说明从详细描述和附图中将更全面地理解本专利技术的范围内的变型的选择示例,其中:图1示出了根据多个变型的电动辅助涡轮增压器系统的示意图。图2示出了根据多个变型的转子组件和定子组件的局部截面图。图3示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。图4示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。图5示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。图6示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。图7示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。图8示出了根据多个变型的转子组件的局部截面图。具体实施方式变型的以下描述在本质上仅仅是说明性的,并且决不旨在限制本专利技术的范围、其应用或用途。参照图2,在多个变型中,电动马达20可包括可由定子组件24驱动的转子组件32。在多个变型中,定子组件24可以作为电磁体操作,该电磁体可由磁场绕组26激磁。转子组件32可通过磁场绕组26和转子组件32中的磁场之间的相互作用由定子组件24旋转,这可围绕转子组件32的旋转轴线28产生转矩。在多个变型中,一个或多个永磁体92可用于提供磁场。在下文使用的术语“径向”是指从轴30的旋转轴线28延伸或垂直于轴30的旋转轴线28的方向,并且下文使用的术语“轴向”是指沿着或平行于轴30的旋转轴线28的方向。参考图2-7,在多个变型中,转子组件32可包括转子芯34,该转子芯34可以是中空圆柱体并且可构造和布置成容纳轴30(其变型在图2中示出),该轴30可以操作地连接到任何数量的系统,包括但不限于涡轮增压器22(其变型在图1中示出)、增压器和废热回收机器。转子芯34可包括任何数量的耐用高强度非磁性材料,包括但不限于钛或钢合金(包括但不限于高镍钢)。在多个变型中,第一和第二端盖36、64可以从转子芯34径向向外延伸,并且可以构造和布置成与转子芯34一起形成由转子芯34的表面和第一和第二端盖36、64限定的环形腔94。环形腔94可以构造和布置成容纳一个或多个永磁体92。转子芯34和第一和第二端盖36、64可以是具有转子芯34的一个单个连续件,其变型在图2中示出,或者可以是可以附接到转子芯34的单独部件,其变型在图8中示出。在任何数量的变型中,第一和第二端盖36、64可以附接到转子芯34,包括但不限于将第一端盖36压配到转子芯34中的第一凸块104中以及将第二端盖64压配到转子芯34中的第二凸块106中。第一凸块104和第二凸块106可以构造和布置成具有开口108,该开口108具有与第一和第二端盖36、64的端面110相同的直径。在多个变型中,转子组件32可以包括套筒98,该套筒98可以是中空圆柱体并且可以构造和布置成与定子组件24配合,其变型在图2中示出。套筒98还可以构造和布置成围绕环形腔94和一个或多个永磁体92以压缩一个或多个磁体92,并且其可以保护和限制一个或多个永磁体92上的应力,该一个或多个永磁体92可能因转子组件32的高旋转速度而经受极大的力。套筒98可以包括任何数量的耐用材料,包括但不限于纤维增强复合材料(其可以是纤维增强聚合物)。在多个变型中,套筒98中的纤维可定向成影响套筒98的刚度。在制造期间,可以进行转子组件32的旋转平衡的测试。在旋转平衡测试期间,转子组件32的平衡可通过径向切割96转子组件32的一部分来调节。在多个变型中,端盖36、64和/或套筒98中的至少一个可以构造和布置成减少或防止由平衡切口96引起的套筒98上的破裂点或局部应力集中的产生。端盖36、64和/或套筒98的配置还可以减小由高旋转速度应力引起的套筒98上的应力和/或来自端盖36、64和套筒98之间的干涉配合的应力。参考图2,在多个变型中,第一端盖36可包括可从转子芯34径向向外延伸的第一主体部分38和可从主体部分38的外端40远离环形腔94轴向向外延伸的唇缘或突起42。在多个变型中,唇缘或突起42可包括外表面44、内表面46和在它们之间延伸的轴向表面48。唇缘或突起42的外表面44可垂直于主体部分38,使得其可与套筒98平齐。唇缘或突起42的内表面46还可垂直于主体部分38或可朝向外表面44以向上的角度延伸。第二端盖64可以与第一端盖36对称地相对并且还可以包括主体部分66和唇缘或突起70,主体部分66可以从转子芯34径向向外延伸,唇缘或突起70可以从主体部分66的外端68远离环形腔94轴向向外延伸。在多个变型中,唇缘或突起70可包括外表面72、内表面74和在它们之间延伸的轴向表面76。唇缘或突起70的外表面72可垂直于主体部分66,使得外表面72可与套筒98平齐。唇缘或突起70的内表面74还可垂直于主体部分66或可朝向外表面72以向上的角度延伸以形成锥形部。第一和第二端盖36、64上的唇缘或突起42、70可以在端盖36、64的外径处提供附加材料,其可防止或减小转子弯曲刚度。附加材料还可以允许平衡切口96制成为在从表示平衡切口96的虚线轴向向外的任何地方穿过第一端盖36、第二端盖64或套筒98中的至少一个,并且可防止或减小套筒98尤其是包含碳纤维的套筒98上的应力集中。参考图3,在多个变型中,套筒98可以包括外表面100和内表面102。内表面102可以构造和布置成向上成角度并且可以在套筒98的每一端处形成锥形部。在多个变型中,套筒98和端盖36、64的构造可以在套筒98和每个端盖36、64之间形成由套管98的内表面102的一部分和端盖36、64的外表面44、72限定的空腔或间隙60、88。套筒98与端盖36、64之间的间隙60、88可允许径向平衡切口96制成为穿过在表示平衡切口96的虚线上的或者从该虚线轴向向外延伸的第一端盖36、第二端盖64或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在转子组件的组装和平衡期间减小转子套筒上的应力集中的方法,包括:提供第一端盖和第二端盖,所述第一端盖和所述第二端盖各自从转子芯径向地延伸,并且彼此横向间隔开且限定环形腔,其中所述第一端盖包括第一轴向突起,所述第二端盖包括第二轴向突起,所述第一轴向突起和所述第二轴向突起各自远离所述环形腔延伸;在所述环形腔内设置磁体;将套筒放置在所述第一端盖和所述第二端盖上,以封闭和压缩所述磁体;以及径向切割所述套筒、所述第一轴向突起或所述第二轴向突起中的至少一个以平衡所述转子组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 US 15/1805091.一种用于在转子组件的组装和平衡期间减小转子套筒上的应力集中的方法,包括:提供第一端盖和第二端盖,所述第一端盖和所述第二端盖各自从转子芯径向地延伸,并且彼此横向间隔开且限定环形腔,其中所述第一端盖包括第一轴向突起,所述第二端盖包括第二轴向突起,所述第一轴向突起和所述第二轴向突起各自远离所述环形腔延伸;在所述环形腔内设置磁体;将套筒放置在所述第一端盖和所述第二端盖上,以封闭和压缩所述磁体;以及径向切割所述套筒、所述第一轴向突起或所述第二轴向突起中的至少一个以平衡所述转子组件。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一端盖被压配到所述转子芯中的第一凸块中,并且所述第二端盖被压配到所述转子芯中的第二凸块中。3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在所述套筒的内径向表面与所述第一轴向突起和所述第二轴向突起的表面之间设置间隙。4.根据权利要求3所述的方法,其中使所述套筒的第一端和第二端逐渐变细形成所述间隙。5.根据权利要求3所述的方法,其中在所述第一轴向突起上设置第一径向突起并且在所述第二轴向突起上设置第二径向突起形成所述间隙。6.根据权利要求3所述的方法,其中使所述第一端盖上的所述第一轴向突起逐渐变细和使所述第二端盖上的所述第二轴向突起逐渐变细形成所述间隙。7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括通过在所述第一端盖或所述第二端盖中的一个上设置止动件来轴向地定位所述套筒。8.一种用于在平衡切割期间减小转子套筒上的应力集中的方法,包括:向转子组件的第一端盖和第二端盖的外径提供轴向突起;和径向切割所述套筒或所述轴向突起中的至少一个以平衡所述转子组件。9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括在所述套筒和所述轴向突起之间设置间隙。10.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·D·凯利C·J·库尔勒
申请(专利权)人:博格华纳公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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