CN105186745A - 一种电机转子装配结构及带有该结构的气流发生器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种电机转子装配结构，包括电机支架、轴承套筒、轴承套筒盖、主轴、下轴承、上轴承、下T型套筒、上T型套筒及磁钢；所述轴承套筒与电机支架为一体成型连接结构；所述主轴上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽，两条螺纹槽的螺距相等；所述磁钢设于主轴中部。本发明还提供一种带有该电机转子装配结构的气流发生器，发明的有益效果在于：可提升转子与电机支架配合时的同轴度精度，同时减小转子工作时的漏磁现象，减小轴承的升温量，提升磁钢与主轴的连接牢固度，能够使轴承套筒内部的热量及时排出，该气流发生器的有益效果为装配简单，使用寿命长，可连续高转速使用，保证气流发生器整体工作稳定。

Description

一种电机转子装配结构及带有该结构的气流发生器

技术领域

本发明涉及电机装配制造及其应用领域，尤其涉及一种电机转子装配结构及带有该结构的气流发生器。

背景技术

电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

永磁无刷直流电动机是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电动机，其性能与恒定励磁电流的他励直流电动机相似，可以由改变电枢电压来方便地调速。与他励式直流电动机相比，具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点，是小功率直流电动机的主要类型。

电机的主要部分包括电机转子和电机定子，电机转子是电机中的旋转部件。

首先现有的无刷直流电机的转子的装配结构一般不设有轴承套筒，对转子的整体密封保护不佳，容易因灰尘进入而影响轴承的寿命，而部分设有密闭式轴承套筒的转子装配结构，其轴承套筒部分与电机支架均为分体式连接结构，对于主轴装配时的轴向同轴度较差。

其次现有的无刷直流电机的转子的装配结构磁钢一般直接粘接于光滑的主轴表面，相互之间的粘接力较小，在较高的转速下，容易发生脱离，例如用于医用呼吸机内部的小型气流发生器内部所需的电机转子，转速一般为每分钟30000转左右，且一般需连续使用超过10小时，因此对磁钢与主轴之间的连接高固定要求较高。并且在连续高温及高强度运转的情况下，主轴有可能发生局部形变，影响主轴的机械性能。

另外现有的无刷直流电机的转子的装配结构在使用时磁钢周围会有较为明显的漏磁现象，不仅影响电机的工作效率，而且也会增加轴承的发热程度，降低轴承的使用寿命。

气流发生器原理为通过电机轴转动带动风扇旋转产生气流，可应用于医疗领域的呼吸机等设备内，因其经常需要长期使用，且设备体积不能过大，对产生气流的稳定性及气流强度均有较高要求，因此对其内部所选用电机一般要求体积小，重量轻，能够长时间连续使用，且对设备稳定性要求较高，应尽量避免设备发生故障，影响相关医疗器械的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机转子，通过增设与电机支架一体成型的轴承套筒结构，提升对转子结构的防尘保护，提升转子与电机支架配合时的同轴度精度；通过增设上T型套筒与上T型套筒，可以对磁钢的装配进行精确定位，同时减小转子工作时的漏磁现象，提升电机工作效率，同时减小轴承的升温，保证轴承的使用寿命；通过在主轴表面增加螺纹槽，提升磁钢与主轴的连接牢固度，同时能够对轴承套筒内部起到散热作用，提升轴承套筒内部转子结构的整体使用寿命，并且螺纹槽形成的空隙可以在一定程度上抵消主轴因局部形变造成的弯曲等影响，从而保证主轴的同轴度精度。

本发明还提供一种带有所述电机转子装配机构的气流发生器，可保证气流发生器体积小，重量轻，可连续长时间工作，且电机转子工作稳定性较普通电机转子有较明显提供，从而提高了气流发生器的整体工作稳定性。

本发明的技术方案为：一种电机转子装配结构，包括电机支架、轴承套筒、轴承套筒盖、主轴、下轴承、上轴承、下T型套筒、上T型套筒及磁钢；

所述轴承套筒设于电机支架内部中间，所述轴承套筒与电机支架为一体成型连接结构；

所述轴承套筒盖设于轴承套筒上部；

所述主轴上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽，两条螺纹槽的螺距相等；

所述磁钢设于主轴中部，与主轴之间固定连接，所述下T型套筒设于磁钢下部，与主轴之间固定连接，所述下轴承设于下T型套筒下部，与主轴之间固定连接，所述上T型套筒设于磁钢上部，与主轴之间固定连接，所述上轴承设于上T型套筒上部，与主轴之间固定连接；

所述上轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接，所述下轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接。

进一步，所述轴承套筒内部底端设有弹簧，所述弹簧在安装时可起到提供预紧力的作用，在转子装配过程中，将转子放入轴承套筒内，弹簧可对下轴承提供一个向上的力，使上轴承的上表面稍微高出轴承套筒上沿，此时将轴承套筒盖扣在轴承套筒上部，将上轴承上表面压入轴承套筒内进行固定，可保证整个转子结构处于装配的设计位置。

进一步，所述轴承套筒盖与轴承套筒之间为热熔铆接，此种连接方式，操作简单方便，且牢固度高，并且不需增加额外的配套零部件。

进一步，所述螺纹槽槽深0.1mm-0.5mm，所述螺纹槽螺距为1mm-20mm，所述螺纹槽的槽截面为三角形，安装时，该螺纹槽有辅助安装作用，在磁钢、上轴承、下轴承、上T型套筒、下T型套筒等零部件在主轴上粘合的过程中，螺纹槽内可以储存更多的粘合剂，同时因螺纹槽的螺距相等，可使粘合剂与相关零部件的接触更为均匀，使相关零部件与主轴的连接更为牢固；电机旋转时，该螺纹提供冷却风路径，帮助电机双边轴承散热，提高电机运行稳定性，延长电机寿命。螺纹的深度、宽度以及螺距值，由电机大小、运行环境有关，过密、过窄、过深的螺纹容易影响主轴的机械性能，相反则冷却效果不明显。

另外由于主轴上加设了螺纹槽，除了为主轴提供注胶及通风的功能外，还在一定程度上可以理解为可以在特定情况下抵消主轴金属形变的间隙，当主轴因长时间的高温高转速工作中产生局部膨胀时，如果是普通无螺纹槽的主轴，会因此产生弯曲，影响电机整体性能，而使用带有螺纹槽的主轴，则可以通过螺纹槽的宽度变化，防止主轴的弯曲变形，能保证主轴的同轴度精度，从而避免因此对电机整体工作性能产生的不利影响。

进一步，所述上T型套筒靠近上轴承一侧为上套筒外延，所述下T型套筒靠近下轴承一侧为下套筒外延，所述上套筒外延直径小于上轴承的直径，所述下套筒外延直径小于下轴承的直径，以上所述直径差为0.2mm-0.5mm，这样设计的目的是防止上套筒外延或下套筒外延在工作时与轴承套筒产生摩擦，影响电机工作效率。

进一步，所述主轴材料为不锈钢，所述上T型套筒材料为不锈钢，下T型套筒材料为不锈钢，不锈钢材料具有强度高、耐高温、耐腐蚀等特点，可以很好地保证主轴的性能，以及作为套筒对磁钢其他支撑定位作用，同时，不锈钢作为性能良好的磁导体，可以很好地起到引导规范磁感线的作用，使磁钢产生的磁力尽可能的作用于上T型套筒与下T型套筒之间的范围，减少对上T型套筒与下T型套筒之外的上轴承与下轴承的影响，从而减少轴承因电磁感应而产生的热量，从而保证轴承的使用寿命。

进一步，所述电机支架材质为高分子材料，其目的在于能够保证结构相对复杂的电机支架能够一体成型，同时加工工艺难度相对较低，且具有耐高温，强度高，重量轻等特点。

一种气流发生器，内部电机转子装配结构包括电机支架、轴承套筒、轴承套筒盖、主轴、下轴承、上轴承、下T型套筒、上T型套筒及磁钢；所述轴承套筒设于电机支架内部中间，所述轴承套筒与电机支架为一体成型连接结构；所述轴承套筒盖设于轴承套筒上部；所述主轴上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽，两条螺纹槽的螺距相等；所述磁钢设于主轴中部，与主轴之间固定连接，所述下T型套筒设于磁钢下部，与主轴之间固定连接，所述下轴承设于下T型套筒下部，与主轴之间固定连接，所述上T型套筒设于磁钢上部，与主轴之间固定连接，所述上轴承设于上T型套筒上部，与主轴之间固定连接；所述上轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接，所述下轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接。所述电机支架上部设有上风扇，所述电机支架下部设有下风扇。

本发明的有益效果在于：通过对电机转子装配结构的整体设计，在不增加电机整体规格大小的同时，简化装配流程，提升装配精度，通过轴承套筒、螺纹槽等一系列的改进设计，提升对转子结构的防尘保护，提升转子与电机支架配合时的同轴度精度，同时减小转子工作时的漏磁现象，提升电机工作效率，减小轴承的升温量，保证轴承的使用寿命，提升磁钢与主轴的连接牢固度，能够使轴承套筒内部的热量及时排出，提升轴承套筒内部转子结构的整体使用寿命，并且螺纹槽形成的空隙可以在一定程度上抵消主轴因局部形变造成的弯曲等影响。

本发明的有益效果还在于：带有该电机转子装配结构的气流发生器，相较于传统的气流发生器装配简单，使用寿命长，可连续高转速使用，并且由于该电机转子主轴带有螺纹槽可以减小电机转子内部整体热量，同时可在一定程度上抵消主轴因局部形变造成的弯曲等影响，从而保证带有该电机转子装配结构的气流发生器整体工作状态更稳定，保证相关医疗设备使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视图；

图2为本发明主视图的剖视图；

图3为本发明转子部分的主视图；

图4为本发明转子部分主视图的剖视图；

图5为本发明实施例三的主视图。

附图标记：

1-电机支架；2-轴承套筒；3-轴承套筒盖；

4-主轴；5-弹簧；6-下轴承；

7-上轴承；8-下T型套筒；9-上T型套筒；

10-磁钢；11-上风扇12-下风扇

41-螺纹槽81-下套筒外延91-上套筒外延

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1为本发明的主视图，图2为本发明主视图的剖视图，图3为本发明转子部分的主视图，如图一种电机转子装配结构，包括电机支架1、轴承套筒2、轴承套筒盖3、主轴4、下轴承6、上轴承7、下T型套筒8、上T型套筒9及磁钢10；所述轴承套筒2设于电机支架1内部中间，所述轴承套筒2与电机支架1为一体成型连接结构；

所述轴承套筒盖3设于轴承套筒2上部；

所述主轴4上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽41，两条螺纹槽41的螺距相等；

所述磁钢10设于主轴4中部，与主轴4之间固定连接，所述下T型套筒8设于磁钢10下部，与主轴4之间固定连接，所述下轴承6设于下T型套筒8下部，与主轴4之间固定连接，所述上T型套筒9设于磁钢10上部，与主轴4之间固定连接，所述上轴承7设于上T型套筒9上部，与主轴4之间固定连接；

所述上轴承7外侧与轴承套筒2内侧固定连接，所述下轴承6外侧与轴承套筒2内侧固定连接。

所述轴承套筒2内部底端设有弹簧5，所述弹簧5在安装时可起到提供预紧力的作用，在转子装配过程中，将转子放入轴承套筒2内，弹簧可对下轴承6提供一个向上的力，使上轴承7的上表面稍微高出轴承套筒2上沿，此时将轴承套筒盖3扣在轴承套筒2上部，将上轴承7上表面压入轴承套筒2内进行固定，可保证整个转子结构处于装配的设计位置。

所述轴承套筒盖3与轴承套筒2之间为热熔铆接，此种连接方式，操作简单方便，且牢固度高，并且不需增加额外的配套零部件。

所述螺纹槽41槽深0.2mm，所述螺纹槽41螺距为5mm，所述螺纹槽41的槽截面为三角形，安装时，该螺纹槽41有辅助安装作用，在磁钢10、上轴承7、下轴承6、上T型套筒9、下T型套筒8等零部件在主轴上粘合的过程中，螺纹槽41内可以储存更多的粘合剂，使相关零部件与主轴的连接更为牢固。

实施例二：

图1为本发明的主视图，图2为本发明主视图的剖视图，图3为本发明转子部分的主视图，图4为本发明转子部分主视图的剖视图，如图如图一种电机转子装配结构，包括电机支架1、轴承套筒2、轴承套筒盖3、主轴4、下轴承6、上轴承7、下T型套筒8、上T型套筒9及磁钢10；所述轴承套筒2设于电机支架1内部中间，所述轴承套筒2与电机支架1为一体成型连接结构。

所述轴承套筒盖3设于轴承套筒2上部。

所述主轴4上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽41，所述磁钢10设于主轴4中部，与主轴4之间固定连接，所述下T型套筒8设于磁钢10下部，与主轴4之间固定连接，所述下轴承6设于下T型套筒8下部，与主轴4之间固定连接，所述上T型套筒9设于磁钢10上部，与主轴4之间固定连接，所述上轴承7设于上T型套筒9上部，与主轴4之间固定连接。

所述上轴承7外侧与轴承套筒2内侧固定连接，所述下轴承6外侧与轴承套筒2内侧固定连接。

所述轴承套筒2内部底端设有弹簧5。

所述轴承套筒盖3与轴承套筒2之间为热熔铆接。

所述螺纹槽41槽深0.15mm，所述螺纹槽41螺距为6mm，所述螺纹槽41的槽截面为半圆形。

所述上T型套筒9靠近上轴承7一侧为上套筒外延91，所述下T型套筒8靠近下轴承6一侧为下套筒外延81，所述上套筒外延91直径小于上轴承7的直径0.3mm，所述下套筒外延81直径小于下轴承6的直径0.3mm，这样设计的目的是防止上套筒外延或下套筒外延在工作时与轴承套筒产生摩擦，影响电机工作效率。

所述主轴4材料为不锈钢，所述上T型套筒9材料为不锈钢，下T型套筒8材料为不锈钢，不锈钢材料具有强度高、耐高温、耐腐蚀等特点，可以很好地保证主轴的性能，以及作为套筒对磁钢其他支撑定位作用，同时，不锈钢作为性能良好的磁导体，可以很好地起到引导规范磁感线的作用，使磁钢10产生的磁力尽可能的作用于上T型套筒9与下T型套筒8之间的范围，减少对上T型套筒9与下T型套筒8之外的上轴承7与下轴承6的影响，从而减少轴承因电磁感应而产生的热量，经试验测得选用不锈钢材料作为上T型套筒9与下T型套筒8的材料相比于选用树脂材料可使上轴承7与下轴承6使用时的温度降低18％，从而保证轴承内部机油的润滑性能，提升轴承的使用寿命。

所述电机支架1材质为高分子材料，其目的在于能够保证结构相对复杂的电机支架1能够一体成型，同时加工工艺难度相对较低，且具有耐高温，强度高，重量轻等特点。

所述磁钢10与主轴4之间为粘接，所述上T型套筒9与主轴4之间为粘接，所述下T型套筒8与主轴4之间为粘接。

实施例三

图5为本发明实施例三的主视图，如图1-图5所示一种气流发生器，其内部电机转子装配结构包括，电机支架1、轴承套筒2、轴承套筒盖3、主轴4、下轴承6、上轴承7、下T型套筒8、上T型套筒9及磁钢10；所述轴承套筒2设于电机支架1内部中间，所述轴承套筒2与电机支架1为一体成型连接结构；

所述轴承套筒盖3设于轴承套筒2上部；

所述主轴4上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽41，两条螺纹槽41的螺距相等；

所述磁钢10设于主轴4中部，与主轴4之间固定连接，所述下T型套筒8设于磁钢10下部，与主轴4之间固定连接，所述下轴承6设于下T型套筒8下部，与主轴4之间固定连接，所述上T型套筒9设于磁钢10上部，与主轴4之间固定连接，所述上轴承7设于上T型套筒9上部，与主轴4之间固定连接；

所述上轴承7外侧与轴承套筒2内侧固定连接，所述下轴承6外侧与轴承套筒2内侧固定连接。

所述电机支架1上部设有上风扇11，所述电机支架1下部设有下风扇12。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电机转子装配结构，其特征在于：包括电机支架、轴承套筒、轴承套筒盖、主轴、下轴承、上轴承、下T型套筒、上T型套筒及磁钢；

所述轴承套筒设于电机支架内部中间，所述轴承套筒与电机支架为一体成型连接结构；

所述轴承套筒盖设于轴承套筒上部；

所述主轴上设有分别左旋、右旋的两条螺纹槽，两条螺纹槽的螺距相等；

所述磁钢设于主轴中部，与主轴之间固定连接，所述下T型套筒设于磁钢下部，与主轴之间固定连接，所述下轴承设于下T型套筒下部，与主轴之间固定连接，所述上T型套筒设于磁钢上部，与主轴之间固定连接，所述上轴承设于上T型套筒上部，与主轴之间固定连接；

所述上轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接，所述下轴承外侧与轴承套筒内侧固定连接。

2.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述轴承套筒内部底端设有弹簧。

3.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述轴承套筒盖与轴承套筒之间为热熔铆接。

4.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述螺纹槽槽深0.1mm-0.5mm。

5.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述螺纹槽螺距为1mm-20mm，所述螺纹槽的槽截面为三角形。

6.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述上T型套筒靠近上轴承一侧为上套筒外延，所述下T型套筒靠近下轴承一侧为下套筒外延。

7.根据权利要求6所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述上套筒外延直径小于上轴承的直径，所述下套筒外延直径小于下轴承的直径。

8.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述主轴材料为不锈钢，所述上T型套筒材料为不锈钢，下T型套筒材料为不锈钢。

9.根据权利要求1所述一种电机转子装配结构，其特征在于：所述电机支架材质为高分子材料。

10.一种气流发生器，其特征在于：气流发生器内部设有如权利要求1所述的电机转子装配结构，所述电机支架上部设有上风扇，所述电机支架下部设有下风扇。