一种永磁同步电动机的转子结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种永磁同步电动机的转子结构，包括安装轴头、长杆紧固件、转子铁心和固定轴头，安装轴头和固定轴头相对设置，长杆紧固件连接安装轴头和固定轴头，转子铁心内设有通孔，转子铁心通过长杆紧固件导向固定，转子铁心位于安装轴头和固定轴头之间，安装轴头和固定轴头内部设有配合通孔同轴线设置的冷却孔。本发明专利技术的有益之处在于将电机轴与左右转子端板集成一体，取消传统电机轴中间轴段，利用长杆紧固件进行结构固定以及工作传扭，大幅减轻轴的重量，简化加工与装配工艺，降低成本；取消中间段轴，直接将转子铁心内壁裸露出来，配合冷却孔通冷却油，极大的提高冷却效率。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电动机的转子结构及其制造方法
本申请涉及转子结构
，尤其涉及一种永磁同步电动机的转子结构及其制造方法。
技术介绍
永磁同步电动机作为新能源汽车的核心零件，日趋集成化、高功率密度方向发展，而以油为冷却介质的电机以其更高的功率密度，更小的体积，更高的效率成为下一代电动机的发展方向。电机油冷技术是电动机的关键，电机转子的冷却主要靠转子内腔的通油冷却，传统结构中间转子内腔部分存在较厚的轴段，在采用最高效的油冷时，转子热量需要通过转子铁芯—电机轴—冷却油进行散热，现有技术中的转子轴如专利号CN2017210509233所示，包括轴体、左轴头、右轴头、第一柱体和第二柱体；轴体为圆柱体，前后两侧表面对称设有矩形切面，右端设有第一螺纹，轴体上设有键槽；键槽右端穿过轴体右端，形成开口；键槽长度大于第一螺纹长度；第一柱体连接在轴体左端；左轴头连接在第一柱体左端；第一柱体直径大于轴体的直径；左轴头的直径小于轴体的直径；第二柱体连接在轴体右端；右轴头连接在第二柱体右端；第二柱体直径小于轴体直径；右轴头直径小于轴体直径；转子轴的散热路径过长，造成转子内部不能及时散热，会导致电驱动力总成峰值功率持续时间下降，影响整车百米加速能力；此外，现有技术中的电机转子通常由电机轴、左右转子端板、转子铁心、磁钢等零件组成，存在电机轴与转子端板重量占比大，零件结构功能冗余等缺点；传统转子组件通常由电机轴与转子铁心内孔过盈联接进行传扭，需要较大压机设备或加热设备才能完成组装，对生产装配工艺要求高、成本高、装配效率低。
技术实现思路
基于现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种永磁同步电动机的转子结构及其制造方法，不仅可以增强冷却效果，提高电机效率，而且可以减轻重量，降低制造成本，并且对生产装配工艺要求低，提高装配效率。为了实现上述专利技术目的，本申请采用以下技术方案。一种永磁同步电动机的转子结构，包括安装轴头、长杆紧固件、转子铁心和固定轴头，安装轴头和固定轴头相对设置，长杆紧固件连接安装轴头和固定轴头，转子铁心内设有通孔，转子铁心通过长杆紧固件导向固定，转子铁心位于安装轴头和固定轴头之间，安装轴头和固定轴头内部设有配合通孔同轴线设置的冷却孔。将电机轴与左右转子端板集成一体，取消传统电机轴中间轴段，利用长杆紧固件进行结构固定以及工作传扭，大幅减轻轴的重量，简化加工与装配工艺，降低成本；取消中间段轴，直接将转子铁心内壁裸露出来，配合冷却孔通冷却油，极大的提高冷却效率。作为优选，长杆紧固件绕安装轴头的轴线圆周阵列设有四组。四组长杆紧固件对转子铁心周侧形成可靠的径向限位，同时保证传扭功能的可靠性。作为优选，转子铁心采用分段式硅钢冲片叠压制造，硅钢冲片内插入磁钢。简化转子铁心的装配工艺，提高制造效率。作为优选，安装轴头和固定轴头的相对侧分别设有配合转子铁心定位的圆止口。圆止口作为转子铁心的进行定位，能够减小转子铁心在径向上对长杆紧固件的作用力，延长长杆紧固件的使用寿命，增强转子强度。作为优选，长杆紧固件采用螺杆和螺母配合结构；螺杆选用现成铰制孔用标准螺杆；螺母选用现成标准六角法兰面螺母。取材方便，采用的都是标准件，方便选用，降低生产成本。作为优选，通孔内设有冷却扇叶。通过冷却扇叶能够提高通孔内的冷却液或冷却空气的紊流，实现更好的散热效果；此外，冷却扇叶能够随转子一起转动，由于通孔和转子同轴，因此能够形成泵式的抽吸结构，更加有利于实现冷却液气在通孔内的流动速率，减小通孔壁面阻滞带来的影响。作为优选，冷却扇叶包括外环和若干个绕外环内侧圆形阵列的叶片，叶片固定在安装轴头或固定轴头的侧面。外环实现在安装轴头或固定轴头上的固定，冷却扇叶可以在安装轴头或固定轴头上预装配，和安装轴头、固定轴头整体安装，装配难度低。一种基于上述永磁同步电动机的转子结构的制造方法，包括以下步骤：A、预加工零件，安装轴头先锻造成毛坯料，粗车，钻孔，精加工圆止口、轴承座，再进行热处理，最后对圆止口、轴承座进行磨削精加工；固定轴头先锻造成毛坯料，粗车，钻孔，精加工圆止口、轴承座、花键，再进行热处理，最后对圆止口、轴承座进行磨削精加工；选用合适的长杆紧固件；转子铁心采用分段式硅钢冲片叠压插入磁钢；B、安装长杆紧固件和安装轴头，将四根长杆紧固件穿过安装轴头，一起固定在工装座上；C、安装转子铁心和安装轴头，在安装轴头的冷却孔内放置工作导向轴，将转子铁心按分段式斜极依次穿入导向轴和四根长杆紧固件中，拔出导向轴；D、安装固定轴头，将固定轴头穿过四根螺杆，圆止口配合，最后锁紧长杆紧固件。装配方式简单，均为常规工艺，不存在技术难度，装配效率高。作为优选，步骤C或步骤D中，可在安装轴头或固定轴头的侧面预固定冷却扇叶。本专利技术具有如下有益效果：增强冷却效果，提高电机效率；可以减轻转子重量，降低制造成本；对生产装配工艺要求低，装配效率高。附图说明图1是本专利技术第一种实施例的结构示意图。图2是图1中A-A处的剖视图。图3是图1所示实施例的立体图的局部剖视图。图4是本专利技术第二种实施例的结构示意图。图5是图4中所用的冷却扇叶的结构示意图。图中：安装轴头1转子铁心2通孔21固定轴头3竖齿31冷却孔41圆止口42环槽43长杆紧固件5螺杆51螺母52冷却扇叶6外环61叶片62梯形座63。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步的阐述。实施例1，如图1到图3所示，一种永磁同步电动机的转子结构，包括安装轴头1、长杆紧固件5、转子铁心2和固定轴头3，固定轴头3的外端设有竖齿31用于完成传动。长杆紧固件5采用螺杆51和螺母52配合结构；螺杆51选用现成铰制孔用标准螺杆51；螺母52选用现成标准六角法兰面螺母52。安装轴头1和固定轴头3相对设置，长杆紧固件5连接安装轴头1和固定轴头3，转子铁心2内设有通孔21，转子铁心2通过螺杆51螺母52导向固定，转子铁心2位于安装轴头1和固定轴头3之间，安装轴头1和固定轴头3内部设有配合通孔21同轴线设置的冷却孔41。转子铁心2采用分段式硅钢冲片叠压制造，硅钢冲片内插入磁钢。安装轴头1和固定轴头3的相对侧分别设有配合转子铁心2定位的圆止口42。安装轴头1和固定轴头3上分别设有环槽43，螺母52和螺杆51的螺帽分别对应嵌入设置在环槽43内。环槽43一方面能够减轻轴头的质量，有利于轻量化的制造，另一方面能够通过内陷式的结构保护螺杆51和螺母52。实施例2，如图4和图5所示，实施例2与实施例的不同之处在于：通孔21内设有冷却扇叶6。冷却扇叶6包括外环61和四个绕外环61内侧圆形阵列的叶片62，叶片62固定在安装轴头1或固定轴头3的侧面。外环61内圈的径向设有梯形座63，叶片62固定在梯形座63上，梯形座63能够提供较大的连接面积，提高外环61和叶片62的连接强度，叶片62和梯形座63可以一体成型制造，保证结构强度。叶片62平行外环61轴线设置，叶片62与所在外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，包括安装轴头、长杆紧固件、转子铁心和固定轴头，安装轴头和固定轴头相对设置，长杆紧固件连接安装轴头和固定轴头，转子铁心内设有通孔，转子铁心通过长杆紧固件导向固定，转子铁心位于安装轴头和固定轴头之间，安装轴头和固定轴头内部设有配合通孔同轴线设置的冷却孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，包括安装轴头、长杆紧固件、转子铁心和固定轴头，安装轴头和固定轴头相对设置，长杆紧固件连接安装轴头和固定轴头，转子铁心内设有通孔，转子铁心通过长杆紧固件导向固定，转子铁心位于安装轴头和固定轴头之间，安装轴头和固定轴头内部设有配合通孔同轴线设置的冷却孔。


2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，所述长杆紧固件绕安装轴头的轴线圆周阵列设有四组。


3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，所述转子铁心采用分段式硅钢冲片叠压制造，硅钢冲片内插入磁钢。


4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，所述安装轴头和固定轴头的相对侧分别设有配合转子铁心定位的圆止口。


5.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，所述长杆紧固件采用螺杆和螺母配合结构；螺杆选用现成铰制孔用标准螺杆；螺母选用现成标准六角法兰面螺母。


6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机的转子结构，其特征是，所述通孔内设有冷却扇叶。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘文昌，姚伟科，钟梁钢，
申请(专利权)人：浙江零跑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33