專(zhuān)利名稱(chēng)：電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)轉(zhuǎn)子的領(lǐng)域，更具體而言，涉及包含適合于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)反應(yīng)式元件之類(lèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)能力大于10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分速度的電機(jī)轉(zhuǎn)子中，特別具有挑戰(zhàn)性的方面涉及防止離心力使轉(zhuǎn)子元件沿徑向擴(kuò)張，從而與連接其上的轉(zhuǎn)子軸分離。在感 應(yīng)電機(jī)的情況下，重要的是，要防止轉(zhuǎn)子元件離心擴(kuò)張，避免其接觸到定子元件。轉(zhuǎn)子條通常由成型于鐵芯的疊片中的孔穴容納和支撐。但是發(fā)現(xiàn)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于產(chǎn)生很大的力，這些疊片缺乏足夠的強(qiáng)度來(lái)保持住轉(zhuǎn)子條。US2010/0308685描述了一組減小了直徑的中央疊片，其上套有一個(gè)保持環(huán)，以增加沿轉(zhuǎn)子條長(zhǎng)度的中央位置上疊片的徑向強(qiáng)度，從而抗徑向擴(kuò)張。但是，這種解決方案需要制造尺寸交替變化的疊片，并且安裝抗擴(kuò)張環(huán)會(huì)增加制造的復(fù)雜性和成本。因此，希望找到另一種控制轉(zhuǎn)子條擴(kuò)張的方法。因此，希望為電機(jī)提供一種轉(zhuǎn)子，一種制作轉(zhuǎn)子的方法，旨在解決上述問(wèn)題和/或提供一般改善。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種按照所附權(quán)利要求描述的制造電機(jī)轉(zhuǎn)子的方法。此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，如所附權(quán)利要求中所述。本文公布的電機(jī)轉(zhuǎn)子適合在渦輪增壓器和電機(jī)通常需要在明顯大于10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分的高速運(yùn)行的其他環(huán)境中使用。通常情況下，電控渦輪增壓器采用高速電機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)置于相向安裝的壓縮機(jī)與渦輪機(jī)之間的渦輪軸。本文公布的實(shí)施方案提供了在轉(zhuǎn)子上的中央支撐盤(pán)，對(duì)轉(zhuǎn)子條提供額外支撐，以盡量減少其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的向外變形。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，提供了一種制造電機(jī)轉(zhuǎn)子的方法，該方法包括在支撐盤(pán)的兩側(cè)裝配兩組轉(zhuǎn)子疊片；將轉(zhuǎn)子條插入在轉(zhuǎn)子疊片和支撐盤(pán)中所開(kāi)的槽孔內(nèi)；以及為保持轉(zhuǎn)子條兩端的安裝手段。構(gòu)造和裝配的支撐盤(pán)可以在高速旋轉(zhuǎn)期間徑向約束轉(zhuǎn)子條。構(gòu)造的支撐盤(pán)的徑向強(qiáng)度明顯大于疊片，使疊片保持一種優(yōu)化其電氣性能而不考慮徑向強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，利用支撐盤(pán)來(lái)確保轉(zhuǎn)子條的徑向變形最小化或可以忽略。第一和第二組疊片每組最好都具有第一種厚度，支撐盤(pán)具有大于疊片第一種厚度的第二種厚度，從而支撐盤(pán)的徑向強(qiáng)度大于疊片的徑向強(qiáng)度。厚度大于疊片的單件支撐盤(pán)，具有明顯大于疊片的徑向強(qiáng)度。保持轉(zhuǎn)子條兩端的手段最好包括位于轉(zhuǎn)子條兩端、其上所開(kāi)的孔穴與轉(zhuǎn)子條配裝的端盤(pán)。支撐盤(pán)的直徑最好等于疊片的直徑，為鐵芯提供不變的直徑，確保在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的最佳平衡。 支撐盤(pán)最好是單個(gè)零件，從而可以?xún)?yōu)化結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化生產(chǎn)。
支撐盤(pán)最好具有電氣絕緣性，以防與疊片發(fā)生電氣干擾。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，提供的電機(jī)轉(zhuǎn)子包括沿軸向裝配的第一組疊片，即其上開(kāi)有多個(gè)插槽的第一組疊片；沿軸向裝配的第二組疊片，即其上開(kāi)有多個(gè)插槽的第二組疊片；位于第一與第二組疊片之間、其上開(kāi)有多個(gè)槽孔的支撐盤(pán)，第一和第二組疊片的插槽與支撐盤(pán)的槽孔對(duì)齊；以及容納在多個(gè)對(duì)齊的插槽中的多個(gè)轉(zhuǎn)子條。構(gòu)造和裝配的支撐盤(pán)在高速旋轉(zhuǎn)期間沿徑向約束轉(zhuǎn)子條，防止轉(zhuǎn)子條的徑向移動(dòng)。因此，這種支撐盤(pán)可以同時(shí)防止轉(zhuǎn)子條和疊片的變形及損壞。


現(xiàn)僅參考下列示圖以舉例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其中圖IA和IB為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案、包括在感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子中的零件的分解 圖。圖2為包括圖IA和IB中所示零件的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子總成沿其軸線的剖視圖；圖3為圖2中沿剖面線3 — 3截取的疊片的平面視圖；圖4為圖3中疊片孔穴的放大圖，其中包含轉(zhuǎn)子條；圖5為圖2中沿剖面線5 — 5截取的中央支撐盤(pán)的平面視圖；圖6為圖5中包含轉(zhuǎn)子條的中央支撐盤(pán)孔穴的局部放大圖；圖7為直接裝于轉(zhuǎn)子軸上的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子總成沿其軸線的剖視圖；以及圖8和圖9顯示的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子按照本發(fā)明的各種思路組裝。
具體實(shí)施例方式在圖IA中，感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子200的主要零件包括已組裝的轉(zhuǎn)子元件210、約束環(huán)204和206、以及裝于轉(zhuǎn)子軸240上的加強(qiáng)套筒零件202 (圖2)。在圖IB和圖2中所示的轉(zhuǎn)子元件210包括兩個(gè)端盤(pán)212和214(有時(shí)稱(chēng)為“平衡”環(huán))，其上開(kāi)有多個(gè)孔穴112和114，并裝有多個(gè)(通常19個(gè))轉(zhuǎn)子條218、以及在套件216a和216b中多個(gè)(通常65個(gè))按軸向?qū)R疊放的鋼疊片。中央支撐盤(pán)(本文亦稱(chēng)抗擴(kuò)張盤(pán))226跨中位于疊片組件216a與216b之間。轉(zhuǎn)子條218穿過(guò)并被容納和保持在鋼疊片組件216a和216b的孔穴中、在支撐盤(pán)226的孔穴中、以及在端盤(pán)212和214的孔穴中。中央支撐盤(pán)226的目的是，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子條218變形的離心力作用減至最小，如下將做更詳細(xì)的討論。鋼疊片216可以使用高強(qiáng)度的電工鋼(如Hyperco 50 )成型，并經(jīng)過(guò)熱處理以提供最大強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)表面氧化以防疊片之間的電流損失。轉(zhuǎn)子條218通常使用高強(qiáng)度/密度比率(比模量)和高導(dǎo)電性的合金(如2219A1)制成。組裝時(shí)，轉(zhuǎn)子疊片組件216a和216b在支撐盤(pán)226的兩側(cè)按同軸疊放裝配。轉(zhuǎn)子條218分別插入(或注模)疊片216和支撐盤(pán)226中的槽孔217 (217a — 217s)和227 (227a —227s)中。端盤(pán)212和214裝于兩端，轉(zhuǎn)子條218的兩端分別裝入平衡盤(pán)212和214的孔穴112和114內(nèi)。然后沿軸向?qū)⒖偝烧w夾在一起以將置片壓縮在一起。然后將轉(zhuǎn)子條218焊接到端盤(pán)212和214上。這種焊接通常采用電子束工藝，也可以采用為這種金屬提供有效的高強(qiáng)度焊接的任意其他工藝。實(shí)施焊接工藝期間，在轉(zhuǎn)子上加裝散熱片，以盡量減少焊接變形效應(yīng)。焊接后，對(duì)轉(zhuǎn)子總成210上的所有外表面和內(nèi)徑進(jìn)行機(jī)加工，以提高內(nèi)徑與外徑的同心度及平衡性。機(jī)加工后，將轉(zhuǎn)子總成210裝入加強(qiáng)套筒202內(nèi)。總成經(jīng)過(guò)平衡后，將加強(qiáng)套筒202壓合到轉(zhuǎn)子軸240上。加強(qiáng)套筒202與疊片的內(nèi)徑之間存在一些公差，以防疊片中的預(yù)應(yīng)力，此時(shí)將端盤(pán)212、214和中央支撐盤(pán)226壓合到套筒202上，以在極端運(yùn)行情況下，確保轉(zhuǎn)子總成210固定于轉(zhuǎn)子軸240上。另一種選擇是，使用高壓注模工藝成型轉(zhuǎn)子總成210，其中轉(zhuǎn)子疊片組件216a和216b置于模具中，然后將鋁熔液注入插槽217和227以成型轉(zhuǎn)子條218。在此工藝中，還同時(shí)成型端盤(pán)212、214和中央支撐盤(pán)226。端盤(pán)212和214最好采用與制造轉(zhuǎn)子條218所使用的相同或類(lèi)似的合金制造，以盡量減少在高速運(yùn)行期間轉(zhuǎn)子兩端的擴(kuò)張。而且，制造中央支撐盤(pán)226使用與端盤(pán)212、214和轉(zhuǎn)子條218相同和類(lèi)似的合金。 端盤(pán)212和214軸向定位并保持轉(zhuǎn)子條218在固定的徑向位置上。此外，端盤(pán)212和214的作用是抵消轉(zhuǎn)子條218在旋轉(zhuǎn)期間承受的離心力。為了進(jìn)一步減輕高轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生的離心力效應(yīng)，端盤(pán)212和214可以包括軸向擴(kuò)展段213和215。擴(kuò)展段213和215的直徑小于端盤(pán)212和214的主體直徑。通過(guò)減小端盤(pán)擴(kuò)展段213和215的直徑，可以大大減小擴(kuò)展段承受的離心力，從而在整個(gè)大運(yùn)行速度范圍內(nèi)，使其保持壓合加強(qiáng)套筒202和轉(zhuǎn)子軸 240。在一些實(shí)施方案中，由高強(qiáng)度鋼成型的約束環(huán)204和206套住端盤(pán)212和214，以進(jìn)一步確保端盤(pán)、加強(qiáng)套筒202和轉(zhuǎn)子軸240之間壓合的完整性。在圖IA和圖2中，約束環(huán)204和206裝于端盤(pán)擴(kuò)展段213和215上。采用電控渦輪增壓器設(shè)計(jì)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子通常會(huì)被拉長(zhǎng)。即使轉(zhuǎn)子條218的兩端受到端盤(pán)212和214的約束，仍會(huì)擔(dān)心轉(zhuǎn)子條的長(zhǎng)度(如圖IB和圖2所示)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子條在高轉(zhuǎn)速時(shí)承受作用于轉(zhuǎn)子條中央部分的大離心力，使其沿徑向方向向外受力，足以對(duì)轉(zhuǎn)子一定子氣隙產(chǎn)生影響。如果轉(zhuǎn)子條變形太大，轉(zhuǎn)子會(huì)接觸到定子。疊片216為薄盤(pán)元件，用于盡量減少會(huì)導(dǎo)致渦流損耗的寄生循環(huán)電流。這樣，為提高這些元件的電氣性能而犧牲了疊片216的強(qiáng)度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)，疊片不能適當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)子條的徑向擴(kuò)張。在一些實(shí)施方案中，對(duì)單個(gè)疊片進(jìn)行表面氧化，以防止相鄰疊片之間的短路，同時(shí)防止成型于疊片上的插槽表面與轉(zhuǎn)子條表面之間的短路。如果向外很大的力作用于疊片上，插槽217的表面氧化物可能會(huì)磨損，最終導(dǎo)致疊片與轉(zhuǎn)子條之間的短路。因此，除了端盤(pán)212和214之外，沿轉(zhuǎn)子條218的軸向中央位置加裝中央支撐盤(pán)226，以抑制轉(zhuǎn)子條218的徑向擴(kuò)張。支撐盤(pán)226由一個(gè)實(shí)心、單一結(jié)構(gòu)的單件盤(pán)形元件構(gòu)成。支撐盤(pán)226包括多個(gè)沿其周邊徑向向內(nèi)分布的孔穴，以容納轉(zhuǎn)子條218。如圖2所示，支撐盤(pán)226的軸向厚度大于疊片216的軸向厚度。支撐盤(pán)226的直徑最好等于相鄰疊片216的直徑，這樣使鐵芯的直徑為常數(shù)，有助于旋轉(zhuǎn)期間的鐵芯穩(wěn)定。支撐盤(pán)226最好采用鋁合金成型，即為22系列鋁合金，端盤(pán)212和214最好成型于同樣的材料。構(gòu)造的支撐盤(pán)226在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠徑向約束轉(zhuǎn)子條218，防止其徑向擴(kuò)張，它還具有明顯大于疊片216的徑向強(qiáng)度和抗徑向變形性。支撐盤(pán)226最好具有電氣絕緣性。在一個(gè)實(shí)施方案中，支撐盤(pán)226涂有電氣絕緣材料。另一種選擇是，支撐盤(pán)226經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理。在另一實(shí)施方案中，在間隔盤(pán)226與疊片216之間加裝用電絕緣材料成型的絕緣間隔元件。在圖2所示的實(shí)施方案中示出中央支撐盤(pán)226位于疊片組件216a與216b之間。在一個(gè)實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子特別長(zhǎng)成為優(yōu)點(diǎn)，在附加的疊片組件之間加裝了至少一個(gè)支撐盤(pán)。因此，在一個(gè)替代的實(shí)施方案中存在三個(gè)疊片組件，第一個(gè)支撐盤(pán)裝于第一與第二個(gè)疊片組件之間，第二個(gè)支撐盤(pán)裝于第二與第三個(gè)疊片組件之間。在圖2中，第一個(gè)凸緣222和軸向上的第二個(gè)凸緣223沿徑向方向從加強(qiáng)套筒202向外凸出。在兩個(gè)凸緣222與223之間的部分的直徑較小。這段小直徑部分為拆卸提供了一個(gè)肩部，使工具能抓緊加強(qiáng)套筒202。圖3為圖2中沿剖面線3-3截取的疊片組件216a的剖視圖，示出19個(gè)插槽217a —217s的分布。在該視圖中示出圍繞轉(zhuǎn)子軸240的加強(qiáng)筒202。轉(zhuǎn)子條218a — 218s插入對(duì)應(yīng)的插槽217a - 217s中。如圖4中所見(jiàn)，在疊片組件216a中的插槽217a的放大視圖的方向?yàn)閺较颉＾D(zhuǎn)子 條218a插入插槽217a中。靜止時(shí)(如圖4所示)，插槽217a稍大于轉(zhuǎn)子條218a。氣隙219 存在于插槽217a與轉(zhuǎn)子條218a之間。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子條218a擴(kuò)張超出疊片組件216a， 從而超出插槽217a。因此，在高速時(shí)，氣隙219被轉(zhuǎn)子條218a占據(jù)。氣隙開(kāi)口 220提供一種間距，從而在相鄰的牙(相鄰的插槽之間疊片的徑向部分)中形成兩極。在圖5中，沿圖2中的剖面線5-5截取的通過(guò)中央支撐盤(pán)226剖面圖顯示19個(gè)插槽227a — 227s的分布。中央支撐盤(pán)226套在壓合到轉(zhuǎn)子軸240的加強(qiáng)套筒202上。轉(zhuǎn)子條218a — 218s插入對(duì)應(yīng)的插槽217a - 217s中。如圖6所示的實(shí)施方案的詳情所見(jiàn)，中央支撐盤(pán)226的插槽227a與轉(zhuǎn)子條218a之間不存在氣隙，因?yàn)檗D(zhuǎn)子條218a和中央支撐盤(pán)226是用具有類(lèi)似擴(kuò)張?zhí)匦缘牟牧现瞥?。而且，通過(guò)消除氣隙，支撐盤(pán)226抑制轉(zhuǎn)子條218a向外移動(dòng)。圖7示出直接裝在轉(zhuǎn)子軸340上的轉(zhuǎn)子總成300可以在不包括加強(qiáng)零件的環(huán)境中使用。轉(zhuǎn)子總成300包括端盤(pán)312和314、多個(gè)轉(zhuǎn)子條318 (在此剖視圖上只顯示了其中一個(gè))和按軸向?qū)R疊放的鋼疊片組件316a和316b。中央支撐盤(pán)326位于中央，具有轉(zhuǎn)子條318穿入其中的槽孔。中央磁盤(pán)326提供的剛度，可將高轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子條的變形減至最小。從端盤(pán)312和314軸向伸出的擴(kuò)展段313和315，其直徑小于端盤(pán)312和314主體的直徑，以減少壓合到轉(zhuǎn)子軸340周?chē)馁|(zhì)量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案將轉(zhuǎn)子總成組裝到轉(zhuǎn)子軸上的程序如圖8所示。在框圖800中，將疊片組件216a和216b裝配在支撐盤(pán)226的兩側(cè)。在框圖802中，將插槽對(duì)齊，以便將轉(zhuǎn)子條218a - 218s穿過(guò)216a、216b和226后插入插槽內(nèi)。在框圖804中，將轉(zhuǎn)子條218a —218s滑入端盤(pán)212和214上與轉(zhuǎn)子條配裝的孔穴內(nèi)。在框圖806中，將總成一起夾住，然后沿軸向壓縮疊片。在焊接端環(huán)212和214之前，應(yīng)將散熱片裝到轉(zhuǎn)子條218上。按照本發(fā)明的一種思路，焊接工藝為電子束工藝。在框圖800至808中成型轉(zhuǎn)子總成210，如圖8中810所標(biāo)示。轉(zhuǎn)子總成210焊接后，需機(jī)加工以提高其同心度和平衡性。在包括約束環(huán)204和206的實(shí)施方案中，約束環(huán)分別配裝到擴(kuò)展段213和215上，見(jiàn)框圖814。在框圖816中，將轉(zhuǎn)子總成210壓合到加強(qiáng)套筒202上。在一個(gè)實(shí)施方案中，只有端盤(pán)212和214和中央支撐盤(pán)226被壓合到加強(qiáng)套筒上。疊片組件216a和216b的尺寸相對(duì)于內(nèi)徑稍大，以避免在組裝過(guò)程中疊片開(kāi)裂。在框圖818中，將加強(qiáng)套筒202壓合到轉(zhuǎn)子軸240上。
在一個(gè)實(shí)施方案中，端盤(pán)、中央支撐盤(pán)和轉(zhuǎn)子條由相同的材料如鋁合金制成，并且采用注模法生產(chǎn)。在這種實(shí)施方案中，制造以疊放疊片組件216a和216b開(kāi)始，如圖9所示，從框圖900開(kāi)始。將疊片組件216a和216b置于注模內(nèi)，并在成型期間保持固定，見(jiàn)框圖902。仍舊在框圖902中，模芯應(yīng)置于疊片內(nèi)圓中，使鋁不會(huì)注入到為轉(zhuǎn)子軸240和加強(qiáng)套筒202預(yù)留的空間內(nèi)。將熔融鋁合金注入模具中，見(jiàn)框圖904。鑒于端盤(pán)、中央支撐盤(pán)和轉(zhuǎn)子條已成為一個(gè)整體零件，當(dāng)然不能從疊片上拆卸下來(lái)。轉(zhuǎn)子總成就是將各個(gè)零件組合成型。轉(zhuǎn)子總成從模具中退出之前(框圖908)需經(jīng)冷卻(框圖906)。在框圖908中，將模芯從轉(zhuǎn)子總成中取出?？驁D組910標(biāo)示出成型轉(zhuǎn)子總成的工藝步驟。在框圖912中，對(duì)轉(zhuǎn)子總成進(jìn)行機(jī)加工以清除注模工藝遺留的瑕疵。此外，機(jī)加工可以提高尺寸精度，因而提高平衡性和轉(zhuǎn)子總成的配裝性。在包括約束環(huán)204和206的實(shí)施方案中，約束環(huán)分別配裝到端盤(pán)的擴(kuò)展段上，見(jiàn)框圖914。在框圖916中，將轉(zhuǎn)子總成壓合到加強(qiáng)套筒202上。在一個(gè)實(shí)施方案中，只有端盤(pán)和中央支撐盤(pán)226被壓合到加強(qiáng)套筒上。疊片組件216a和216b的尺寸相對(duì)于內(nèi)徑稍大，以避免在組裝過(guò)程中疊片開(kāi)裂。在框圖818中，將加強(qiáng)套筒202壓合到轉(zhuǎn)子軸240上。在 未使用加強(qiáng)套筒202的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子總成被直接壓合到轉(zhuǎn)子軸240上。此處所示實(shí)施方案的性質(zhì)只是示范，不應(yīng)被視為是對(duì)本文闡明的權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種制造電機(jī)轉(zhuǎn)子(200)的方法，該方法包括 裝配第一組轉(zhuǎn)子疊片(216a、316a)和第二組轉(zhuǎn)子疊片(216b、316b)以形成位于支撐盤(pán)(226、326)兩側(cè)的疊片組件(216、316)； 將轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)插入在轉(zhuǎn)子疊片(216b、316b)和支撐盤(pán)(226、326)上所開(kāi)的槽孔(217、217a — 217s,227,227a — 227s)中；以及 保持轉(zhuǎn)子條末端(218、218a — 218s)的安裝手段； 其中構(gòu)造和裝配的支撐盤(pán)(226、326)可以在高速旋轉(zhuǎn)期間徑向約束轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，裝配的步驟中還包括步驟 構(gòu)造所述第一和第二組轉(zhuǎn)子疊片(216、316)以獲得第一種厚度；以及 構(gòu)造支撐盤(pán)(226、326)以獲得大于所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)第一種厚度的第二種厚度，這樣所述支撐盤(pán)(226、326)的徑向強(qiáng)度將大于所述轉(zhuǎn)子疊片216、316)的徑向強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，安裝的步驟中還包括利用在所述端盤(pán)(212、214、312、314)上為配裝所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)而開(kāi)的孔穴(112、114)、將端盤(pán)(212、214、312、314)裝于所述轉(zhuǎn)子條的末端的步驟。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，裝配的步驟中還包括構(gòu)造所述支撐盤(pán)(226、326)、使之直徑等于所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)直徑的步驟。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，裝配的步驟中還包括構(gòu)造所述支撐盤(pán)(226、326)成為一個(gè)單一零件的步驟。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，裝配的步驟中還包括使所述支撐盤(pán)(226、326)電氣絕緣的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，插入轉(zhuǎn)子條(218、218a—218s)的步驟還包括 使用注模法將所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)注入所述槽孔中；以及 在進(jìn)行所述注模前，對(duì)齊所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)和所述中央支撐盤(pán)(226、326)上的所述槽孔(217、217a — 217s,227,227a — 227s)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括 沿軸向夾住所述端盤(pán)(212、214、312、314)并連同所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)和所述支撐盤(pán)(226、326)夾在其中；以及 將所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)的尖端焊接到所述端盤(pán)(212、214、312、314)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)、所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)、保持所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)末端的所述手段、以及所述支撐盤(pán)(226、326)組成一個(gè)轉(zhuǎn)子總成(210、300)，該方法還包括步驟 提供焊接期間與所述轉(zhuǎn)子總成(210、300 )接觸的散熱片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括步驟 機(jī)加工所述轉(zhuǎn)子總成(210、300)的外表面以提高所述轉(zhuǎn)子總成(210、300)在所述轉(zhuǎn)子總成(210、300)旋轉(zhuǎn)期間的平衡性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，還包括將所述轉(zhuǎn)子總成(210、300)壓合到加強(qiáng)套筒(202)上的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括將所述加強(qiáng)套筒(202)壓合到所述轉(zhuǎn)子軸(240、340)上的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括將所述轉(zhuǎn)子總成(210、300)壓合到所述轉(zhuǎn)子軸(240、340)上的步驟。
14.一種電機(jī)轉(zhuǎn)子(200),包括 一種沿軸向裝配的第一組疊片(216a、316a)，即其上開(kāi)有多個(gè)插槽(217、217a — 217s)的所述第一組疊片(216a、316a)； 一種沿軸向裝配的第二組疊片(216b、316b)，即其上開(kāi)有多個(gè)插槽(217、217a — 217s)的所述第二組疊片(216b、316b)； 一種其上開(kāi)有多個(gè)槽孔(227、227a — 227s)的支撐盤(pán)(226、326)，位于所述第一與第二組疊片(216、316)之間，并且所述第一和第二組疊片(217、217a — 217s)的插槽與所述支撐盤(pán)(227、227a — 227s)的槽孔對(duì)齊；以及 一組容納于所述多個(gè)對(duì)齊的槽孔內(nèi)的轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s);其中構(gòu)造和裝配的所述支撐盤(pán)(226、326)可以在高速旋轉(zhuǎn)期間徑向約束所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)，以防所述轉(zhuǎn)子條218、218a — 218s)在徑向移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第一和第二組疊片(216、316)每組都具有第一種厚度，所述支撐盤(pán)(226、326)具有大于所述疊片(216、316)第一種厚度的第二種厚度，這樣所述支撐盤(pán)(226、326)的徑向強(qiáng)度將大于所述疊片(216、316)的徑向強(qiáng)度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述支撐盤(pán)(226、326)的直徑等于所述疊片(216、316)的直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16之一所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述支撐盤(pán)(226、326)是一個(gè)單一的零件。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17之一所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述支撐盤(pán)(226、326)經(jīng)過(guò)電氣絕緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18之一所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括其上開(kāi)有孔穴(112、114)的第一和第二個(gè)端盤(pán)(212、214、312、314)，所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)的第一個(gè)末端與所述第一個(gè)端盤(pán)的所述孔穴(112、114)配裝，所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)的第二個(gè)末端與所述第二個(gè)端盤(pán)的所述孔穴配裝。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子條(218、218a— 218s)的所述第一個(gè)末端焊接于所述第一個(gè)端盤(pán)上，所述轉(zhuǎn)子條的第二個(gè)末端焊接于所述第二個(gè)端盤(pán)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括 一種加強(qiáng)套筒(202)，其上的一種轉(zhuǎn)子總成(210、300)包括所述轉(zhuǎn)子疊片(216、316)、所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)、保持所述轉(zhuǎn)子條(218、218a — 218s)末端的所述手段，以及所述支撐盤(pán)(226、326)被壓合到所述加強(qiáng)套筒(202)上；以及 一種轉(zhuǎn)子軸(240、340)，其上所述的加強(qiáng)套筒(202)被壓合到所述轉(zhuǎn)子軸(240、340)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述加強(qiáng)套筒(202)包括一種從所述加強(qiáng)套筒(202)沿徑向向外凸出的凸緣(222、223)，凸緣(222、223)之間為拆卸工具提供一個(gè)肩部。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括一種轉(zhuǎn)子(240、340)，其上所述的轉(zhuǎn)子總成(210、300 )被壓合到所述轉(zhuǎn)子軸(240、340 )上。
24.一種制造電機(jī)轉(zhuǎn)子的方法，如之前大致描述并參考、和/或如圖I至圖9所示。
25.一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，如之前大致描述并參考、和/或如圖I至圖9所示。
全文摘要
一種能在高轉(zhuǎn)速時(shí)抗轉(zhuǎn)子零件擴(kuò)張的電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括其上開(kāi)有可容納轉(zhuǎn)子條的插槽的第一和第二組疊片。一種支撐盤(pán)(也開(kāi)有槽孔)置于疊片組件之間。該支撐盤(pán)(其內(nèi)已插入轉(zhuǎn)子條)能抑制轉(zhuǎn)子條在高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)向外彎曲。由于轉(zhuǎn)子條的末端插入端盤(pán)的孔穴中，因此轉(zhuǎn)子條在末端受到端盤(pán)的進(jìn)一步約束。在一些實(shí)施方案中，約束環(huán)套在端盤(pán)的軸向擴(kuò)展段上，以防在高速時(shí)向外弓彎。在可選的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子包括一種加強(qiáng)套筒以增加高轉(zhuǎn)速期間的抗擴(kuò)張性。
文檔編號(hào)H02K1/22GK102820742SQ20121018424
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者W·R·N·希朋, F·J·萊姆伯克, P·P·霍夫鮑爾, T·R·格拉爾德 申請(qǐng)人:環(huán)保汽車(chē)國(guó)際公司