一种用于永磁滚筒的定子铁芯的制作方法

1.本实用新型涉及外转子电机技术领域，尤其涉及一种用于永磁滚筒的定子铁芯。


背景技术：

2.传统的电动机是定子在外，转子在内旋转产生动力。外转子电动机是指采用定子在内、转子在外结构的电动机。现有的永磁滚筒就是外转子电机的一种，通常转动部分嵌磁钢，定子绕线圈。目前针对定子/转子冲片采用整个圆环结构，材料浪费大的问题，已普遍采用扇形拼接式冲片结构。定子冲片由极靴、齿、轭三部分组成，通常为一体式结构，但由于槽口大小的限制，一体式结构无法安装成型绕组。散线与成型绕组的区别在于铜线的成形方式，成型绕组有利于电机槽满率的提升，一般散线的槽满率为45%左右，而成型绕组的槽满率能达到65%以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下，可以填充更多的铜线，产生更强的磁场强度，提升功率密度。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的一个技术问题是，提供一种用于永磁滚筒的定子铁芯，采用该结构的定子冲片有利于提升满槽率，是电机产生更强的磁场，提升功率密度。
4.本实用新型的技术解决方案是，提供一种用于永磁滚筒的定子铁芯，包括若干定子冲片和设置在定子冲片上的成型绕组，所述定子冲片包括设置有键槽的第一定子轭部、第二定子轭部、若干设置在第一定子轭部和第二定子轭部上的定子外齿。一个第一定子轭部和若干第二定子轭部一一对应首尾连接，相互扣合拼接成一片环形定子冲片，所述定子外齿、第一定子轭部、多个第二定子轭部拼接成一片完整的定子冲片，其中相邻两片定子外齿形成一个矩形定子槽，其中每相邻的两个定子外齿形成的一个矩形的定子槽，所述成型绕组的数量与定子外齿的数量相等，所述成型绕组设置在定子槽内为左右布置。
5.进一步地，所述定子外齿为扇形，所述定子外齿上设置有圆孔，所述定子外齿具有极靴部和齿部，所述极靴部的上端外圈为圆弧状，所述齿部的下端具有外齿凸部。
6.进一步地，所述第一定子轭部上设置有用于连接的圆孔，所述第一定子轭部为扇环形结构，外弧侧设置有多个沿环形相间均布的凹部和凸部，内弧侧设置有键槽，一端设置有向外凸出的榫部，另一端设置有向内凹陷的卯部。
7.进一步地，所述键槽设置在第一定子轭部中部靠近榫部的位置，所述键槽与永磁滚筒的轴进行键连接，所述第一定子轭部在拼成定子冲片时，采取每片第一定子轭部的键槽对齐，一正一反交替叠压的方式。
8.进一步地，所述第二定子轭部上设置有用于连接的圆孔，所述圆孔沿环形均布于第二定子轭部上，所述第二定子轭部为扇环形结构，外弧侧设置有多个沿环形相间均布的凹部和凸部，一端设置有向外凸出的榫部，另一端设置有向内凹陷的卯部。
9.进一步地，所述第一和第二定子轭部的凹部和凸部可根据永磁滚筒外径大小，在圆周方向按角度均分为合适数量的整数。
10.进一步地，所述榫部为半圆榫，所述卯部为半圆卯，所述榫部和卯部尺寸相互匹配能扣合连接。
11.进一步地，所述第一定子轭部和第二定子轭部的凹部与所述外齿凸部的尺寸一致能相互匹配能扣合连接。
12.进一步地，所述第一定子轭部和第二定子轭部的凹部设置为半圆形凹部，所述第一定子轭部和第二定子轭部的凸部，设置为半圆形凸部，所述齿部下端的外齿凸部设置为半圆形凸部；或，所述第一定子轭部和第二定子轭部的凹部设置为燕尾形凹部，所述第一定子轭部和第二定子轭部的凸部，设置为燕尾形凸部，所述齿部下端的外齿凸部设置为燕尾形凸部。
13.进一步地，一个所述第一定子轭部和若干第二定子轭部通过各自具有的榫部和卯部一一对应首尾连接，相互扣合拼接成一片环形定子冲片，所述定子外齿、第一定子轭部、多个第二定子轭部拼接成一个完整的定子冲片，其中每相邻的两个定子外齿之间形成一个矩形的定子槽，所述成型绕组的数量与定子外齿的数量相等，所述成型绕组设置在定子槽内。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.1. 本实用新型采用定子外齿、第一定子轭部和第二定子轭部通过榫卯结构相互卡接，定子齿轭分离的可拼接式结构，进一步提高了定子冲片的利用率，使材料成本更低廉。
16.2. 第一定子轭部采用一正一反交替叠压的方式，从整体定子铁芯看，第一定子轭部和第二定子轭部的连接处不在一条直线上，错位布置可使磁通均匀且定子铁芯整体受力均匀。
17.3.通过定子齿轭分离的结构，可实现成型绕组便捷下线，极大地提高了槽满率，提升功率密度，提高电机效率。
18.综上所述，本实用新型有利于提高定子冲片的使用率，减低成本，提高满槽率，提升功率，提高电机效率。
19.在本技术方案中，定子外齿1、极靴部11、齿部12、外齿凸部13、成型绕组2；第一定子轭部3、榫部31、 卯部32、3凹部33、3凸部34、第二定子轭部4、圆孔5、键槽6、定子槽7。这些技术特征的设计都是符合专利法及其实施细则的要求的技术特征。
20.在本技术方案中，定子外齿、第一定子轭部和第二定子轭部，定子齿轭分离的可拼接式结构为重要技术特性，在外转子电机技术领域，尤其用于永磁电机的铁芯技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语可以用本领域的专利文献进行解释。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例一定子冲片结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例一定子外齿结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例一第一定子轭部结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例一第二定子轭部结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例二定子冲片结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例二定子外1结构示意图；
28.图7为本实用新型实施例二第一定子轭部结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例二第二定子轭部结构示意图。
30.标号说明：1-定子外齿、11-极靴部、12-齿部、13-外齿凸部、2-成型绕组；3-第一定子轭部、31-榫部、 32-卯部、33-凹部、34-凸部、4-第二定子轭部、5-圆孔、6-键槽、7-定子槽。
具体实施方式
31.根据审查指南，对本实用新型所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语应当理解为不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
32.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。
33.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
34.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合，另外，除非特别说明，在下面的实施例中所采用的设备和材料均是市售可得的，如没有明确说明处理条件，请参考购买的产品说明书或者按照本领域常规方法进。
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.图1至图4为本实用新型的第一实施例示意图，如图1所示，本实用新型提供一种用于永磁滚筒的定子铁芯，包括若干定子冲片和设置在定子冲片上的成型绕组2，所述定子冲片包括设置有键槽6的第一定子轭部3、第二定子轭部4、若干设置在第一定子轭部3和第二定子轭部4上的定子外齿1。一个第一定子轭部3和若干第二定子轭部4一一对应首尾连接，相互扣合拼接成一片环形定子冲片，所述定子外齿1、第一定子轭部3、多个第二定子轭部4拼接成一片完整的定子冲片，其中相邻两片定子外齿1形成一个矩形定子槽7，其中每相邻的两个定子外齿1形成的一个矩形的定子槽7，所述成型绕组2的数量与定子外齿1的数量相等，所述成型绕组2设置在定子槽7内。本实用新型采用定子外齿1、第一定子轭部3和第二定
子轭部4相互卡接，定子齿轭分离的可拼接式结构，进一步提高了冲片的利用率，使材料成本更低廉。
37.在本实施例中如图2所示，所述定子外齿1为扇形，所述定子外齿1上设置有圆孔5，所述定子外齿1具有极靴部11和齿部12，所述极靴部11的上端外圈为圆弧状，所述齿部12的下端具有外齿凸部13，所述外齿凸部13的形状与尺寸与第一轭部和第二轭部上的凹部33能相互配合连接。所述每个定子外齿通过外齿凸部设置在第一定子轭部和第二定子轭部的每一个凹部内。
38.在本实施例中如图3所示，所述第一定子轭部3上设置有用于连接的圆孔5，所述第一定子轭部3为扇环形结构，外弧侧设置有多个沿环形相间均布的凹部33和凸部34，内弧侧设置有键槽6，一端设置有向外凸出的榫部31，另一端设置有向内凹陷的卯部32。所述键槽6设置在第一定子轭部3中部靠近榫部31的位置，所述键槽6与永磁滚筒的轴进行键连接，所述第一定子轭部3在拼成定子冲片时，采取每片第一定子轭部3的键槽6对齐，一正一反交替叠压的方式。第一定子轭部3采用一正一反交替叠压的方式，从整体定子铁芯看，第一定子轭部3和第二定子轭部4的连接处不在一条直线上，错位布置可使磁通均匀且定子铁芯整体受力均匀。
39.在本实施例中如图4所示，所述第二定子轭部4上设置有用于连接的圆孔5，所述圆孔5沿环形均布于第二定子轭部4上，所述第二定子轭部4为扇环形结构，外弧侧设置有多个沿环形相间均布的凹部33和凸部34，一端设置有向外凸出的榫部31，另一端设置有向内凹陷的卯部32。所述第一和第二定子轭部4的凹部33和凸部34可根据永磁滚筒外径大小，在圆周方向按角度均分为合适数量的整数。
40.如图1至4所示，所述第一轭部和第二轭部上设置的榫部31为半圆榫，所述卯部32为半圆卯，所述榫部31和卯部32尺寸相互匹配能扣合连接。
41.如图3和图4所示，所述第一定子轭部3和第二定子轭部4的凹部33与所述外齿凸部13的尺寸一致能相互匹配能扣合连接。所述第一定子轭部3和第二定子轭部4的凹部33设置为半圆形凹部，所述第一定子轭部3和第二定子轭部4的凸部34，设置为半圆形凸部，所述齿部12下端的外齿凸部13设置为半圆形凸部。
42.进一步地，一个所述第一定子轭部3和若干第二定子轭部4通过各自具有的榫部31和卯部32一一对应首尾连接，相互扣合拼接成一片环形定子冲片，所述定子外齿1、第一定子轭部3、多个第二定子轭部4拼接成一个完整的定子冲片，其中每相邻的两个定子外齿1之间形成一个矩形的定子槽7，所述成型绕组2的数量与定子外齿1的数量相等，所述成型绕组2设置在定子槽7内。通过定子齿轭分离的结构，可实现成型绕组2便捷下线，极大地提高了槽满率，提升功率密度，提高电机效率。
43.图5至图8是本实用新型的第二实施例，本实施例是以第一实施例为基础的，本实施例与第一实施例子的区别在于，所述第一定子轭部3和第二定子轭部4的凹部33设置为燕尾形凹部，所述第一定子轭部3和第二定子轭部4的凸部34，设置为燕尾形凸部，所述齿部12下端的外齿凸部13设置为燕尾形凸部。
44.在上述本实施例中，定子外齿1叠压后用不锈钢双头螺纹销分别穿过上下的圆孔5固定形成定子外齿1块。第一定子轭部3和第二定子轭部4扣合，并正反交错叠压后用不锈钢双头螺纹销穿过上面均布的圆孔5固定形成定子轭块。成型绕组2先嵌到叠压后的定子外齿
1块上，再把每个嵌有成型绕组2的定子外齿1块扣合到定子轭块上组成定子铁芯。成型绕组2在定子槽7内为左右布置，跨齿数为一。
45.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
46.因此在外转子电机技术领域，尤其涉及一种用于永磁滚筒的定子铁芯技术领域内，凡是包含有用采用定子外齿、第一定子轭部和第二定子轭部，定子齿轭分离的可拼接式结构等技术特征的技术内容都在本实用新型的保护范围内。上述实施例只是本实用新型所提供的用于永磁滚筒的定子铁芯一种实现形式，根据本实用新型所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成分或步骤，或者将本实用新型用于其他的与本实用新型接近的技术领域，均属于本实用新型的保护范围。