一种高速电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速电机，包括电机壳体、电机主轴、电机定子和电机转子，所述电机定子套设于电机壳体内，所述电机主轴置于电机转子内，所述电机主轴包括前半轴、后半轴和拉杆，所述拉杆空套于所述电机转子的内孔中，拉杆前端与前半轴螺纹连接，拉杆后端与后半轴螺纹连接，且前半轴与后半轴经拉杆拉紧，并将电机转子夹持于前半轴和后半轴的中间。该高速电机具有结构简单、便于拆装、便于加工、传递扭矩大、临界转速高的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械制造领域，尤其涉及高速电机。
技术介绍
高速旋转机械设备广泛应用于国防、冶金、矿山、化工等领域，如各类大型风机、透平压缩机、船舶动力系统和离心压缩机等。高速旋转机械设备在我国国民经济中占有极其重要的地位。传统的高速旋转机械设备，多采用传动系统(皮带传动、齿轮箱传动等)实现增速，动力源多为普通电机。采用这一类传动方式的旋转机械设备允许的最高工作转速较低，由于传动系统复杂，工作时振动噪声大，故障点多，维修较复杂，特别是不利于实现无级调速，能量消耗高，工作效率低。为了实现无级调速、节能降耗，提高旋转机械的极限工作转速，高速旋转机械设备的发展趋势是，直接采用变频电源驱动的高速电机作为动力源，取代传统的普通电机和增速箱系统。这种高速电机是集成了机械、电气、控制、电力电子和新材料等各种先进技术的高度机电一体化的产品。其特点在于，将电机的功能与传统的齿轮箱等传动系统从结构上融为一体，省去了复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、能量消耗少、工作效率高、易于实现无级调速和精密控制等优点。随着现代装备制造业向高速度、高效率、低能耗、高自动化方向不断发展，高速电机的技术提升和结构创新显得越来越迫切。目前广泛采用的高速电机的结构方案是，将电机转子过盈套在主轴上，利用转子与主轴的过盈涨紧力来传递扭矩。该方案在工程实际应用中存在几个弊端：1、转子安装不方便，通常要加热到较高温度后才能套到主轴上，如果在套入过程中转子冷却过快或对中不好或操作者节奏太慢，都有可能导致转子与主轴“抱死”而不能安装到位；2、转子拆卸不方便，由于过盈联结的摩擦力很大，拆卸需要专门的压力机，许多情况下，拆下转子后发现主轴和电机转子内孔已经损坏，不能继续使用；3、高速旋转条件下，电机转子在离心力的作用下会增大，导致电机转子与主轴之间的过盈减小，电机实际能传递的扭矩减小甚至根本不能传递扭矩；4、如果为了克服离心力导致传递的扭矩减小，可采用增大转子内孔与主轴的过盈量的方法，但是由于过盈量增大后，转子内表面受到的应力增大，容易损坏转子；5、由于主轴采用整体结构，导致主轴长度很长，加工不方便，对机床加工能力要求高；6、整体结构的主轴由于长度过长，运输过程中容易产生变形；7、主轴过长，导致主轴系统临界转速降低，不利于实现高速化。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于拆装、便于加工、扭矩传递量增大、临界转速和回转精度提高的高速电机。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种高速电机，包括电机壳体、电机主轴、电机定子和电机转子，所述电机定子套-->设于电机壳体内，所述电机转子置于电机定子内，所述电机主轴包括前半轴、后半轴和拉杆，所述拉杆空套于所述电机转子的内孔中，拉杆前端与前半轴螺纹连接，拉杆后端与后半轴螺纹连接，且前半轴与后半轴经拉杆拉紧夹持于电机转子的两端。所述后半轴上沿轴向开设有一通孔，所述拉杆后端开设有与所述通孔相通的拉紧螺纹孔。所述前半轴和后半轴均于与电机转子相接的一端设有定位轴肩，所述电机转子的两端均设有与定位轴肩配合的定位止口。所述电机壳体前端装设有前法兰组件，所述前半轴支承于前法兰组件上，电机壳体后端装设有后法兰组件，所述后半轴支承于后法兰组件上。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的高速电机采用由前半轴、后半轴和拉杆组装而成的主轴结构替代传统过盈连接结构，其结构更加简单，避免了传统过盈连接结构在装配和拆卸中出现的各种麻烦，便于安装，可大大降低装配难度、节约生产成本、提高生产效率，同时便于拆卸，使维修更加方便；可以避免传统过盈连接结构中转子内孔的内应力过大导致转子损坏；通过电机转子前后端面与前半轴、后半轴之间的摩擦力来传递扭矩，可以避免传统过盈连接结构中电机转子在离心力的作用下内孔膨胀、过盈量减小而导致电机实际传递扭矩减小的情况，使实际扭矩传递量增大，有利于电机高速化发展；有利于减小转子内孔，可以增大转子磁钢的径向布置空间，减小转子体积，避免磁饱和现象，同时还可以减小主轴跨距，提高主轴系统临界转速；前半轴、后半轴的长度相比于现有技术中的主轴短很多，便于加工，且不容易产生变形，有利于提高电机回转精度。通过拉杆后端开设的有拉紧螺纹孔，可以在装配过程中使用拉紧螺杆辅助装配，保证前半轴与后半轴对电机转子形成足够的压紧力。前半轴和后半轴均通过定位轴肩与电机转子上的定位止口配合，有利于提高装配精度和装配速度。本技术的高速电机在装配时，通过拉紧螺杆对拉杆的拉伸实现前半轴和后半轴对电机转子的预压紧，从而保证电机转子与前半轴、后半轴之间具有足够的摩擦力来传递扭矩，不仅完全能够满足设备的装配参数要求，而且操作简单、快捷方便，有利于提高装配生产效率，降低生产成本。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的组装电机转子与主轴时的结构示意图。图中各标号表示：1、电机壳体；2、电机主轴；3、前法兰组件；4、后法兰组件；5、电机定子；6、电机转子；7、定位轴肩；8、拉紧螺杆；9、驱动油缸；10、支座；21、前半轴；22、后半轴；23、拉杆；61、内孔；62、定位止口；101、孔隙；221、通孔、231、拉紧螺纹孔。具体实施方式图1示出了本技术的一种高速电机实施例，该高速电机包括电机壳体1、电机主轴2、前法兰组件3、后法兰组件4、电机定子5和电机转子6，电机定子5套设于电机壳体1内，电机主轴2置于电机定子5内，电机主轴2包括前半轴21、后半轴22和拉杆23，拉杆-->23空套于电机转子6的内孔61中，在拉杆23与内孔61之间留有间隙，拉杆23前端与前半轴21螺纹连接，拉杆23后端与后半轴22螺纹连接，且前半轴21与后半轴22经拉杆23拉紧夹持于电机转子6的两端，前法兰组件3装设于电机壳体1前端，前半轴21支承于前法兰组件3上，后法兰组件4装设于电机壳体1后端，后半轴22支承于后法兰组件4上。本技术的高速电机采用了由前半轴21、后半轴22和拉杆23组装而成的主轴结构，其结构简单，避免了传统过盈连接结构在装配和拆卸中出现的各种麻烦，便于安装，可大大降低装配难度、节约生产成本、提高生产效率，同时便于拆卸，使维修更加方便，降低了报废率；可以避免传统过盈连接结构使转子内孔的内应力过大导致转子损坏；通过电机转子6前后端面与前半轴21、后半轴22之间的摩擦力来传递扭矩，可以避免传统过盈连接结构中转子在离心力的作用下内孔膨胀、过盈量减小而导致电机实际传递扭矩减小的情况，使实际扭矩传递量增大，有利于电机高速化发展；减小了转子内孔，可以增大电机转子6上磁钢的径向布置空间，减小电机转子6的体积，避免磁饱和现象，同时还可以减小电机主轴2的跨距，提高主轴系统临界转速；前半轴21、后半轴22的长度相比于现有技术中的主轴短很多，便于加工，且不容易产生变形，有利于提高电机回转精度。本实施例中，前半轴21和后半轴22均于与电机转子6相接的一端设有定位轴肩7，电机转子6的两端均设有与定位轴肩7配合的定位止口62，装配时，前半轴21和后半轴22均通过定位轴肩7与电机转子6上的定位止口62配合，有利于提高装配精度和装配速度；后半轴23上沿轴向开设有一通孔221，拉杆23后端开设有与该通孔22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速电机，包括电机壳体（１）、电机主轴（２）、电机定子（５）和电机转子（６），所述电机定子（５）套设于电机壳体（１）内，所述电机转子（６）置于电机定子（５）内，其特征在于：所述电机主轴（２）包括前半轴（２１）、后半轴（２２）和拉杆（２３），所述拉杆（２３）空套于所述电机转子（６）的内孔（６１）中，拉杆（２３）前端与前半轴（２１）螺纹连接，拉杆（２３）后端与后半轴（２２）螺纹连接，且前半轴（２１）与后半轴（２２）经拉杆（２３）拉紧夹持于电机转子（６）的两端。

【技术特征摘要】
1.一种高速电机，包括电机壳体(1)、电机主轴(2)、电机定子(5)和电机转子(6)，所述电机定子(5)套设于电机壳体(1)内，所述电机转子(6)置于电机定子(5)内，其特征在于：所述电机主轴(2)包括前半轴(21)、后半轴(22)和拉杆(23)，所述拉杆(23)空套于所述电机转子(6)的内孔(61)中，拉杆(23)前端与前半轴(21)螺纹连接，拉杆(23)后端与后半轴(22)螺纹连接，且前半轴(21)与后半轴(22)经拉杆(23)拉紧夹持于电机转子(6)的两端。2.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于：所述后半轴(23)上沿轴向开设有一通孔(221)，所述拉杆(23)后端开设有与所述通孔(221)相通的拉紧螺纹孔(231)。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊万里，蒋旭光，罗春龙，吕浪，李芳芳，
申请(专利权)人：溧阳福思宝高速机械有限公司，湖南大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]