一種高速電機轉子結構及加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機領域，特別涉及一種高速電機轉子結構及加工工藝。
【背景技術】
[0002]尚速發電機研制的難點很多，具體有:
[0003]—是轉子結構設計難度大，轉子永磁體承受高應力，結構強度和剛度要求高；
[0004]二是電機轉子高速旋轉輸出電壓頻率高，電機高頻損耗和散熱設計難；
[0005]三是電機高速軸承設計及環境適應性等。
[0006]轉子或轉軸在高速旋轉下，由于受定子磁場和自身旋轉會產生較多的熱量，散熱問題成為提高轉子或轉軸速率的一個重要原因。
【發明內容】
[0007]本發明提供一種高速電機轉子結構及加工工藝，在介質流出端設置從軸心到轉軸表面的孔，當電機轉子在高速旋轉過程中，由于轉軸高速旋轉而產生離心力，使冷卻介質通過轉軸表面的孔排出，帶走轉軸在高速旋轉下產生的熱量，提高轉軸的旋轉速度，并能提高電機轉軸使用壽命。
[0008]本發明提供的一種高速電機轉子結構，包括第一軸承、第二軸承、空心轉子，所述第一軸承和第二軸承分別位于在所述空心轉子的兩端，所述空心轉子包括轉軸，該結構還包括:位于所述轉軸的軸心供冷卻介質流通的第一通道，所述第一通道設置有冷卻第一介質流入端和第一冷卻介質流出端，所述第一冷卻介質流入端靠近所述第一軸承且與所述第一通道相通，所述第一冷卻介質流出端為從所述轉軸的軸心到轉軸表面相通的通孔，所述第一冷卻介質流出端靠近第二軸承。
[0009]進一步地，該結構還包括:位于所述空心轉子上且靠近所述第二軸承的旋轉裝置、環繞所述空心轉子的定子、所述定子與所述空心轉子之間的第二通道，所述第二通道設置有第二介質流入端和第二介質流出端，所述第二介質流入端靠近所述第一軸承且與所述第二通道相通，所述第二冷卻介質流出端靠近所述旋轉裝置且與所述第二通道相通。
[0010]進一步地，該結構還包括位于所述空心轉子上的永磁體，所述永磁體為釹鐵硼。
[0011]進一步地，所述永磁體為一體式結構。
[0012]進一步地，所述永磁體為分片式結構。
[0013]進一步地，所述通孔為多個，依次排列在所述轉軸的外表面。
[0014]進一步地，所述第一軸承和第二軸承為電磁軸承或空氣軸承。
[0015]本發明還提供了一種高速電機轉子結構的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0016]S1:空心轉子通過車削一體加工成型；
[0017]S2:在空心轉子的軸心打孔；
[0018]S3:向空心轉子內注射永磁體；
[0019]S4:對空心轉子進行封蓋；
[0020]S5:研磨轉子體的表面；
[0021]S6:充磁。
[0022]本發明有益效果如下:在介質流出端設置從軸心到轉軸表面的孔，當電機轉子在高速旋轉過程中，由于轉軸高速旋轉而產生離心力，使冷卻介質通過轉軸表面的通孔排出，帶走轉軸在高速旋轉下產生的熱量，提高轉軸的旋轉速度，并能提高電機轉軸使用壽命。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明專利實施例提供的一種高速電機轉子結構的結構示意圖；
[0024]圖2為本發明專利實施例提供的一體式永磁體的結構示意圖；
[0025]圖3為本發明專利實施例提供的分片式永磁體的結構示意圖；
[0026]圖4為本發明專利實施例提供的第二冷卻介質輸出端的結構示意圖。
[0027]其中1-第一軸承，2-第二軸承，3-空心轉子，4-旋轉裝置，5-第一通道，6-第一冷卻介質輸入端，7-第一冷卻介質輸出端，8-定子，9-永磁體，10-屏蔽罩，11-第二冷卻介質輸入端，12-第二通道，13-第二冷卻介質輸出端，14-轉軸。
【具體實施方式】
[0028]下面結合說明書附圖對本發明實施例作進一步詳細描述。
[0029]參見圖1，一種高速電機轉子結構，包括第一軸承1、第二軸承2、空心轉子3，所述第一軸承1和第二軸承2分別位于在所述空心轉子3的兩端，所述空心轉子3包括轉軸14，該結構還包括:位于所述轉軸14的軸心供冷卻介質流通的第一通道5，所述第一通道5設置有冷卻第一介質流入端6和第一冷卻介質流出端7，所述第一冷卻介質流入端6靠近所述第一軸承1且與所述第一通道5相通，所述第一冷卻介質流出端7為從所述轉軸14的軸心到轉軸14表面相通的孔，所述第一冷卻介質流出端7靠近第二軸承2。當電機高速旋轉的情況下，帶動空心轉子3高速旋轉，空心轉子與轉軸為一體式的固定結構，通過在空心轉子轉軸14的軸心設置供冷卻介質流通的第一通道5，在第一通道5設置了第一介質流入端6和第一介質輸出端7，高速旋轉致使轉子產生大量的熱量，第一冷卻介質輸入端6外接冷卻介質源，將冷卻介質從第一冷卻介質輸入端6輸入，經過第一通道5，到達第一介質輸出端7，由于第一介質輸出端7為所述轉軸14的軸心到轉軸表面相通的通孔，即第一通道5和第一介質輸出端7與轉軸14外表面相通，即所述通孔等同與第一介質輸出端7，在轉軸高速的旋轉下，轉軸自身會產生離心力，使得冷卻介質從轉軸外表面的通孔排出，源源不斷的帶走轉軸內部產生的熱量，能降低轉軸內的溫度，提高轉軸的旋轉速度，并提高電機轉軸的使用壽命ο
[0030]圖4所示，在具體實施例中，所述通孔可為多個，這些孔即為第一冷卻介質輸出端7，可以通過在轉軸14的外表面向軸心打孔，使得孔與所述第一通道5(軸心)相通，依次排列在轉軸14的外表面，這樣使得冷卻介質排出多，帶走轉軸內部更多的熱量；在具體的實施例中，通孔還可以無序排列在轉軸上，通孔的大小可以根據實際情況設置。
[0031]在具體的實施例中，此結構還包括:位于所述空心轉子3上且靠近所述第二軸承的旋轉裝置4、環繞所述空心轉子的定子8以及所述定子8與所述空心轉子3之間的第二通道12，所述第二通道12設置有第二介質流入端11和第二介質流出端13，所述第二介質流入端11靠近所述第一軸承1且與所述第二通道12相通，所述第二冷卻介質流出端13靠近所述旋轉裝置4且與所述第二通道12相通。由于空心轉子3和定子8中間具有第二通道12，第二冷卻輸入端11外接冷卻介質源，冷卻介質通過第二冷卻介質輸入端11到達第二通道12，最后從第二冷卻輸出端13排出，旋轉裝置4隨同空心轉子3 —起轉動，旋轉裝置4就像一個軸流風機不停的轉動，不停的在第二介質輸出端13吸收冷卻介質，促使冷卻介質從第二冷卻介質輸入端11進入，經過第二通道12，從第二介質輸出端13排出冷卻介質，這樣冷卻介質就帶走定子8和空心轉子3之間的因旋轉產生的熱量，冷卻介質在定子8和空心轉子3之間流通，源源不斷的帶走定子8與空心轉子3之間的因旋轉而產生的熱量，能提高轉軸的旋轉速度，并提高電機轉軸和轉子的使用壽命。
[0032]所述旋轉裝置4可以為葉片或其他能實現功能的裝置，其