一种径向充磁的真空洁净电机制造技术

本发明专利技术提供了一种径向充磁的真空洁净电机，属于真空洁净电机技术领域。本发明专利技术电机转子轭一和电机转子轭二为一组，电机转子轭一的外侧和电机转子轭二的外侧均设有一个转子体挡圈，两组电机转子轭相邻的两个转子体挡圈之间设有转子间隔环，电机转子轴的后部设有转子轴卡簧，电机转子轭三、电机转子轭四、电机转子轭一和电机转子轭二上均设有电机转子轭定位销，电机转子轭三、电机转子轭四、电机转子轭一和电机转子轭二上均布有转子永磁体嵌口，转子永磁体嵌口内设有转子永磁体，电机转子轴后端的陶瓷深沟球轴承与电机后端盖之间设有轴承弹簧垫，电机转子轭与电机机壳之间设有定子冲片，定子冲片上设有定子冲片铆钉。本发明专利技术尤其适用于航空航天领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种径向充磁的真空洁净电机，属于真空洁净电机

技术介绍
真空洁净电机是指能工作在真空条件下并能满足高洁净度要求的电机。真空洁净电机主要满足两个方面的要求，即真空和洁净两方面。真空主要是指电机的使用环境要满足一定的真空度，在该环境下电机能正常工作，并且电机本身不对真空环境造成影响。而这里的洁净是指在真空的环境下，还必须满足一定的洁净度要求，除了尘埃外，还包括有机物分子等。电机在正常使用过程中不会影响环境的洁净度，还能够满足正常的工作要求。所以真空洁净电机的使用要求是指在超洁净、高真空环境下能稳定工作，在工作过程中温升小、洁净度高、放气率低、精度高、稳定性强，并且电机本身不会对真空和洁净环境造成影响。目前，国内外对于“真空洁净电机”并没有统一的叫法，但是关于真空电机的研究已经有很多。真空电机是近年来应用比较广泛的机械产品，其原理和真空泵大同小异，主要是结构设计上的一些不同。国内外在真空技术方面所研究的主要方向集中在电机、泵在真空环境下的静态性能；电机在工作过程中的温升控制；电机内部的结构包括漆包线的高压浸渍技术；电机的表面质量以及工作稳定性；真空材料的选择等方面。在洁净方面，国内外所做的研究主要集中在空气洁净技术方面的应用，没有在真空环境中讨论洁净方面的要求。因为在真空条件下，缺少了很重要的一种传热方式——对流，所以一般的电机在真空条件下，普遍存在散热性不好等问题。真空洁净电机就是在真空电机的基础上对洁净度有了更进一步的要求。这里的洁净度要求除了要满足气体、尘埃等颗粒之外，还有挥发的油脂小分子等有机物分子。国家重大科学工程-惯性约束激光核聚变装置(ICF)融合超精密加工技术，精密微驱动技术和洁净制造技术，需突破超洁净、高真空和强电磁辐射下，超精密光机装备的功能设计、洁净精密制造及快捷拆装技术等难题。其中，真空洁净电机作为整个工程项目中的重要部件，对整个项目的进展起至关重要的作用。高性能真空洁净电机需在超洁净、高真空的环境下进行稳定工作，应用范围相当的广泛。高性能的真空洁净电机在工作过程中温升小、洁净度高、放气率低、精度高、稳定性强，从而能真正意义上自主实现国家重大科学工程的建设任务。就目前国内外市场而言，德国的Phytron真空电机应用相当广泛且技术比较成熟，但造价相当的昂贵，而国内生产的真空电机还没有真正意义上达到真空产品的标准，相关研究结果在结构优化、低温升、高稳定性和洁净度与国外比还有一定的差距，尤其是强辐射、高真空及超洁净的工作环境下的电机的设计及使用特性相关研究很少。并且现有的真空电机很少遵循高洁净度的要求，而有洁净度要求的场合一般不是用于真空环境，高洁净和高真空往往没有同时考虑到。综上，真空洁净步进电机是一种适合在超洁净、高真空环境需要的新型驱动器。因为在高真空、超洁净条件下电机的结构设计及性能特性研究很少，然而国家的战略需求及多项重大科学工程对真空洁净电机做驱动器的需求很大，针对激光约束核聚变装置要求的结构紧凑、低温升，超洁净，高真空环境的使用特性，研制尺寸小，强度高，超洁净，低温升的真空洁净电机，显得迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即针对激光约束核聚变装置要求的结构紧凑、低温升，超洁净，高真空环境的使用特性，研制尺寸小，强度高，超洁净，低温升的真空洁净电机，显得迫在眉睫的问题。进而提供一种径向充磁的真空洁净电机。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种径向充磁的真空洁净电机，包括：电机机壳、定子冲片铆钉、定子冲片、电机前端盖、电机后端盖、轴承弹簧垫、电机转子轴、电机转子轭三、电机转子轭四、电机转子轭定位销、转子永磁体、转子体挡圈、转子间隔环、电机转子轭一、电机转子轭二、转子轴卡簧和陶瓷深沟球轴承，所述电机前端盖安装在电机机壳的前端，电机后端盖安装在电机机壳的后端，电机转子轴的主体部分设置在电机机壳内，电机转子轴的后端与电机后端盖之间由一个陶瓷深沟球轴承转动连接，电机转子轴的前端与电机前端盖之间由另一个陶瓷深沟球轴承转动连接，电机前端盖和电机后端盖之间的电机转子轴上安装有两组电机转子轭，电机转子轭三和电机转子轭四为一组，电机转子轭三的外侧和电机转子轭四的外侧均设有一个转子体挡圈，电机转子轭一和电机转子轭二为一组，电机转子轭一的外侧和电机转子轭二的外侧均设有一个转子体挡圈，两组电机转子轭相邻的两个转子体挡圈之间设有转子间隔环，电机转子轴的后部设有转子轴卡簧，电机转子轭三、电机转子轭四、电机转子轭一和电机转子轭二上均设有电机转子轭定位销，电机转子轭三、电机转子轭四、电机转子轭一和电机转子轭二上均布有转子永磁体嵌口，转子永磁体嵌口内设有转子永磁体，电机转子轴后端的陶瓷深沟球轴承与电机后端盖之间设有轴承弹簧垫，电机转子轭与电机机壳之间设有定子冲片，定子冲片上设有定子冲片铆钉。定子冲片材料为硅钢片，厚度为0.35mm，共120片叠压制作而成，通过铆钉固连在机壳内。电机转子轴的材料为45号钢，电机转子轴与电机转子轭、转子体挡圈、转子间隔环通过过盈配合连接在一起。所述转子永磁体由钐钴合金磁性材料制成。本专利技术具有以下技术效果：采用陶瓷轴承，材料本身具有耐高温度1200℃，并且独具的无油自润滑特性，能满足在高真空和超洁净环境中的使用要求。耐高温使得轴承在100℃～800℃间不产生因温差造成的膨胀。而无油自润滑可以有效避免使用润滑脂等对环境产生的有机污染。与两相HB型步进电机不同，转子永磁体采用独特的径向充磁，钐钴合金磁性材料磁性能高，在高温、高真空等特殊环境下性能好，且用多个磁体分开，可以避免发热严重，利于散热。电机各个部件通过配合加点焊的方式连接，采用机械加工和装配方法保证连接的可靠性，所以控制各个零件的加工精度相当重要。避免采用胶结的方式，可以防止带入有机污染，能满足在高洁净环境下的使用要求。提出了真空洁净电机的概念，并且提出了设计方案，设计出的产品可以满足百级洁净环境要求，真空度达10-4Pa，使用温度为-20℃～+200℃的环境中使用，可以满足高真空、超洁净的使用环境。本专利技术尤其适用于航空航天领域。附图说明图1为本专利技术径向充磁的真空洁净电机的整体结构剖面图。图2为图1的C向视图。图3为转子体的结构示意图。图4为图3的D向视图。图5为电机转子轭的结构示意图。图6为图5的E-E剖视图。图7为电机机壳、定子冲片和定子冲片铆钉的连接结构示意图。图8为图7的F-F剖视图。图9为转子永磁体的结构示意图。图10为绕组的连接结构示意图。图中的附图标记，1为电机机壳，2为定子冲片铆钉，3为定子冲片，4为电机前端盖，5为电机后端盖，6为轴承弹簧垫，7为电机转子轴，8为电机转子轭三，9为电机转子轭四，10为电机转子轭定位销，11为转子永磁体，12为转子体挡圈，13为转子间隔环，14为电机转子轭一，15为电机转子轭二，16为转子轴卡簧，17为陶瓷深沟球轴承，18为转子永磁体嵌口。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1～图9所示，本实施例所涉及的一种径向充磁的真空洁净电机，包括：电机机壳1、定子冲片铆钉2、定子冲片3、电机前端盖4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向充磁的真空洁净电机，其特征在于，包括：电机机壳(1)、定子冲片铆钉(2)、定子冲片(3)、电机前端盖(4)、电机后端盖(5)、轴承弹簧垫(6)、电机转子轴(7)、电机转子轭三(8)、电机转子轭四(9)、电机转子轭定位销(10)、转子永磁体(11)、转子体挡圈(12)、转子间隔环(13)、电机转子轭一(14)、电机转子轭二(15)、转子轴卡簧(16)和陶瓷深沟球轴承(17)，所述电机前端盖(4)安装在电机机壳(1)的前端，电机后端盖(5)安装在电机机壳(1)的后端，电机转子轴(7)的主体部分设置在电机机壳(1)内，电机转子轴(7)的后端与电机后端盖(5)之间由一个陶瓷深沟球轴承(17)转动连接，电机转子轴(7)的前端与电机前端盖(4)之间由另一个陶瓷深沟球轴承(17)转动连接，电机前端盖(4)和电机后端盖(5)之间的电机转子轴(7)上安装有两组电机转子轭，电机转子轭三(8)和电机转子轭四(9)为一组，电机转子轭三(8)的外侧和电机转子轭四(9)的外侧均设有一个转子体挡圈(12)，电机转子轭一(14)和电机转子轭二(15)为一组，电机转子轭一(14)的外侧和电机转子轭二(15)的外侧均设有一个转子体挡圈(12)，两组电机转子轭相邻的两个转子体挡圈(12)之间设有转子间隔环(13)，电机转子轴(7)的后部设有转子轴卡簧(16)，电机转子轭三(8)、电机转子轭四(9)、电机转子轭一(14)和电机转子轭二(15)上均设有电机转子轭定位销(10)，电机转子轭三(8)、电机转子轭四(9)、电机转子轭一(14)和电机转子轭二(15)上均布有转子永磁体嵌口(18)，转子永磁体嵌口(18)内设有转子永磁体(11)，电机转子轴(7)后端的陶瓷深沟球轴承(17)与电机后端盖(5)之间设有轴承弹簧垫(6)，电机转子轭与电机机壳(1)之间设有定子冲片(3)，定子冲片(3)上设有定子冲片铆钉(2)。...

【技术特征摘要】
1.一种径向充磁的真空洁净电机，其特征在于，包括：电机机壳(1)、定子冲片铆钉(2)、定子冲片(3)、电机前端盖(4)、电机后端盖(5)、轴承弹簧垫(6)、电机转子轴(7)、电机转子轭三(8)、电机转子轭四(9)、电机转子轭定位销(10)、转子永磁体(11)、转子体挡圈(12)、转子间隔环(13)、电机转子轭一(14)、电机转子轭二(15)、转子轴卡簧(16)和陶瓷深沟球轴承(17)，所述电机前端盖(4)安装在电机机壳(1)的前端，电机后端盖(5)安装在电机机壳(1)的后端，电机转子轴(7)的主体部分设置在电机机壳(1)内，电机转子轴(7)的后端与电机后端盖(5)之间由一个陶瓷深沟球轴承(17)转动连接，电机转子轴(7)的前端与电机前端盖(4)之间由另一个陶瓷深沟球轴承(17)转动连接，电机前端盖(4)和电机后端盖(5)之间的电机转子轴(7)上安装有两组电机转子轭，电机转子轭三(8)和电机转子轭四(9)为一组，电机转子轭三(8)的外侧和电机转子轭四(9)的外侧均设有一个转子体挡圈(12)，电机转子轭一(14)和电机转子轭二(15)为一组，电机转子轭一(14)的外侧和电机转子轭二(15)的外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家轩，张庆春，肖冬根，包钢，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23