一种转子鼠笼结构、电机和转子鼠笼结构的制作方法与流程

1.本发明用于电机领域，特别是涉及一种转子鼠笼结构、电机和转子鼠笼结构的制作方法。


背景技术：

2.目前现有技术中的感应电机用铸铝转子的铝鼠笼两端端环都是采用一体式铸铝结构，如图1所示；
3.现有技术中的这种端环一体式铸铝结构的铸铝转子，有如下缺点：
4.1.动平衡精度差，不能通过去重或加重的方式提高转子的单独动平衡精度，从而影响电机的旋转精度，特别是在高速电机应用方面，目前这种铸铝转子的电机的最高转速已经达到了12万转/分钟，铸铝转子的动平衡精度对于电机的旋转精度具有非常大的影响；
5.2.强度差，由于这种端环一体式铸铝结构的铸铝转子的端环是铝，强度较差，极易变形；
6.3.由于这种端环一体式铸铝结构的铸铝转子在铸造时靠近内孔的端面有2-4mm左右的铁心冲片压紧位，因此在加工内孔时冲片就容易变形趐起等问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种转子鼠笼结构、电机和转子鼠笼结构的制作方法，其采用了在鼠笼本体的端环中镶嵌镶件，增强了端环的强度，并达到了防止铁心冲片松动和变形的效果。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
9.第一方面，一种转子鼠笼结构，包括：
10.鼠笼，包括鼠笼本体和镶件，所述鼠笼本体沿轴线方向由第一端延伸到第二端，所述鼠笼本体包括设置于所述第一端的第一端环、设置于所述第二端的第二端环以及连接于所述第一端环和第二端环之间的多根导条，所述鼠笼本体沿轴线方向在所述第一端环和所述第二端环之间形成铁芯装配空间，所述镶件呈环状，所述镶件包括第一镶件和第二镶件，所述第一镶件镶嵌于所述第一端环的内孔中，所述第二镶件镶嵌于所述第二端环的内孔中；
11.铁芯，设置于所述铁芯装配空间，所述第一镶件和第二镶件从两侧压紧所述铁芯的轴向端面。
12.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述镶件设有径向防转槽和轴向防松脱槽，所述鼠笼本体设有与所述径向防转槽配合的径向防转筋和与所述轴向防松脱槽配合的轴向防松脱筋。
13.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述镶件包括钢制件，所述镶件采用机加工的方法制作成相应的形状。
14.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述鼠笼本体铸
造成型，铸造成型时所述鼠笼本体镶嵌入所述径向防转槽和轴向防松脱槽，使所述镶件与所述鼠笼本体结合为一体。
15.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述鼠笼本体采用铝铸造成型，所述铁芯采用冲片叠压而成，所述铁芯设有沿轴向延伸的通孔，所述导条贯穿于所述通孔。
16.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述镶件在远离所述铁芯的一侧端面设有多个配重调节孔，多个所述配重调节孔沿所述镶件的周向均匀分布。
17.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述配重调节孔包括沿轴向延伸的螺纹孔。
18.第二方面，一种电机，包括第一方面中任一实现方式所述的转子鼠笼结构。
19.第三方面，一种转子鼠笼结构的制作方法，包括以下步骤：
20.制作铁芯和呈环状的第一镶件和第二镶件；
21.用所述第一镶件和所述第二镶件从两侧压紧所述铁芯的轴向端面形成组装件，将所述组装件放入铸造模内；
22.利用所述铸造模和所述组装件限定出的型腔铸造成型鼠笼本体，所述鼠笼本体沿轴线方向由第一端延伸到第二端，所述鼠笼本体包括设置于所述第一端的第一端环、设置于所述第二端的第二端环以及连接于所述第一端环和第二端环之间的多根导条，所述鼠笼本体沿轴线方向在所述第一端环和所述第二端环之间形成铁芯装配空间，所述第一镶件镶嵌于所述第一端环的内孔中，所述第二镶件镶嵌于所述第二端环的内孔中，所述铁芯镶嵌于所述铁芯装配空间。
23.结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述铁芯用厚度小于0.5mm的冷轧硅钢片用冲压工艺冲成单片，然后用胶粘或自铆工艺制作成铁芯，所述镶件用机加工工艺方法制造而成，在所述镶件加工出径向防转槽和轴向防松槽，在所述镶件的端面处加工出一定数量的螺纹孔。
24.上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
25.解决了铸铝转子端环强度不足的问题，由于本发明的鼠笼两端端环镶嵌有镶件，且端环部分锲入镶件内，使两部份合为一体，端环部分通过镶件牵引作用提高其强度；
26.本发明的端环部所镶嵌镶件的内孔与铁芯内孔相同，这样钢件就紧紧地压住了铁芯冲片，使铁芯冲片不会因加工而变形或松动，达到了防止铁芯冲片松动和变形的效果。
27.本发明的转子鼠笼两端的端环镶嵌有镶件，由于镶件的电阻率较高，这样两端的是电阻值就比较大，有利于改善电机的起动性能。
28.本发明的鼠笼两端的端环镶嵌有镶件，铸造模可以通过镶件压住铁芯冲片，这样可以简化模具结构和提高产品铸造质量及可靠性。
29.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
30.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
31.图1是现有技术中采用一体式铸铝结构的鼠笼结构示意图；
32.图2是本发明转子鼠笼结构的一个实施例结构示意图；
33.图3是图1所示的一个实施例镶件的内侧端面结构示意图；
34.图4是图1所示的一个实施例镶件的截面示意图；
35.图5是图1所示的一个实施例镶件的外侧端面结构示意图；
36.图6是图1所示的一个实施例的鼠笼本体结构示意图；
37.图7是图1所示的一个实施例的鼠笼本体的端环纵截面示意图；
38.图8是图1所示的一个实施例的鼠笼本体的端环横截面示意图；
39.图9是图1所示的一个实施例的镶件嵌入鼠笼本体的端环端面示意图；
40.图10是图1所示的一个实施例的镶件嵌入鼠笼本体的端环剖视图；
41.图11是图1所示的一个实施例的铁芯的纵向截面图；
42.图12是图1所示的一个实施例的铁芯的端面视图。
具体实施方式
43.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
44.本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。
45.本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
46.本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
47.参见图2，本发明的实施例提供了一种转子鼠笼结构，包括鼠笼100和铁芯200。
48.具体的，参见图2-图6、图10，鼠笼100是电机感应电流的有效承载体，鼠笼100包括鼠笼本体101和镶件，鼠笼本体101沿轴线方向由第一端延伸到第二端，鼠笼本体101包括设置于第一端的第一端环102、设置于第二端的第二端环103以及连接于第一端环102和第二端环103之间的多根导条104，第一端环102和第二端环103通过导条104连成一体，导条104是用来感应电流，是电流的发生体，端环的作用是使导体产生的电流形成闭路。鼠笼本体101沿轴线方向在第一端环102和第二端环103之间形成铁芯装配空间，镶件呈环状，镶件包括第一镶件105和第二镶件106，第一镶件105沿轴向延伸并镶嵌于第一端环102的内孔中，
第二镶件106沿轴向延伸并镶嵌于第二端环103的内孔中。
49.本发明中，呈环状的镶件既包括呈标准的圆形环状的镶件，也包括呈三角形、四边形、五边形等中空多边形环状的镶件。
50.参见图2、图11和图12，铁芯200设置于铁芯装配空间，第一镶件105和第二镶件106从两侧压紧铁芯200的轴向端面。这样就形成了图2所示的带镶件的转子鼠笼结构。
51.相比于现有技术，本发明的实施例具有以下优势：
52.解决了铸铝转子端环强度不足的问题，由于本发明的鼠笼两端端环镶嵌有镶件，且端环部分锲入镶件内，使两部份合为一体，端环部分通过镶件牵引作用提高其强度；
53.本发明的端环部所镶嵌镶件的内孔与铁芯200内孔相同，这样钢件就紧紧地压住了铁芯冲片，使铁芯冲片不会因加工而变形或松动，达到了防止铁芯冲片松动和变形的效果。
54.本发明的转子鼠笼两端的端环镶嵌有镶件，由于镶件的电阻率较高，这样两端的是电阻值就比较大，有利于改善电机的起动性能。
55.本发明的鼠笼两端的端环镶嵌有镶件，铸造模可以通过镶件压住铁芯冲片，这样可以简化模具结构和提高产品铸造质量及可靠性。
56.在一些实施例中，参见图3、图4、图7、图8、图9、图10，镶件设有一定数量的径向防转槽107和轴向防松脱槽108，鼠笼本体101设有与径向防转槽107配合的径向防转筋109和与轴向防松脱槽108配合的轴向防松脱筋110。以实现鼠笼本体101和镶件形成一体，镶件不会松动脱落。
57.其中，镶件包括钢制件，镶件采用机加工的方法制作成相应的形状。
58.可以理解的是，径向防转槽107和轴向防松脱槽108的形状可以采用其形状代替，镶件也可采用铜材或其它满足要求的材料代替。
59.在一些实施例中，鼠笼本体101铸造成型，铸造成型时鼠笼本体101镶嵌入径向防转槽107和轴向防松脱槽108，使镶件与鼠笼本体101结合为一体。例如在一些实施例中，鼠笼本体101采用铝铸造成型，在铸造铝鼠笼本体101时，铝就会镶嵌入这些径向防转槽107和轴向防松脱槽108内，使使镶件与鼠笼本体101完全合为一体。
60.参见图11、图12，铁芯200采用冲片叠压而成，铁芯200设有沿轴向延伸的通孔，导条104贯穿于通孔。
61.在一些实施例中，参见图5，镶件在远离铁芯200的一侧端面设有多个配重调节孔111，多个配重调节孔111沿镶件的周向均匀分布。本实施例中可通过在鼠笼端环的镶件处进行加重或去重平衡，有效解决了铸铝转子不能通过去重或加重的方法提高动平衡精度的问题，从而提高了电机的旋转精度。
62.进一步的，配重调节孔111包括沿轴向延伸的螺纹孔，在可通过选择在特定的螺纹孔中旋入螺纹紧固件来加重或去重。
63.本发明的实施例还提供了一种电机，包括以上任一实施例中的转子鼠笼结构。
64.本发明的实施例还提供了一种转子鼠笼结构的制作方法，包括以下步骤：
65.制作铁芯200和呈环状的第一镶件105和第二镶件106；
66.用第一镶件105和第二镶件106从两侧压紧铁芯200的轴向端面形成组装件，其间用心轴定位，以保证镶件内孔与铁芯200内孔同轴，镶件对铁芯200压强为2.5mpa-3mpa,此
压强不能过大也不能过小，过大会压伤铁芯冲片，过小不能压紧铁芯200，将组装件放入铸造模内；
67.利用铸造模和组装件限定出的型腔铸造成型鼠笼本体101，鼠笼本体101沿轴线方向由第一端延伸到第二端，鼠笼本体101包括设置于第一端的第一端环102、设置于第二端的第二端环103以及连接于第一端环102和第二端环103之间的多根导条104，鼠笼本体101沿轴线方向在第一端环102和第二端环103之间形成铁芯装配空间，第一镶件105镶嵌于第一端环102的内孔中，第二镶件106镶嵌于第二端环103的内孔中，铁芯200镶嵌于铁芯装配空间。到此就完成了铸铝转子的毛坯制造，然后按要求进行机加工即可。
68.在一些实施例中，铁芯200用厚度小于0.5mm的冷轧硅钢片用冲压工艺冲成单片，然后用胶粘或自铆工艺制作成铁芯200。
69.结合转子鼠笼结构的实施例，镶件用机加工工艺方法制造而成，在镶件加工出径向防转槽107和轴向防松槽，以实现鼠笼本体101和镶件形成一体，镶件不会松动脱落。
70.同时，在镶件的端面处加工出一定数量的螺纹孔。可通过在鼠笼端环的镶件处进行加重或去重平衡，有效解决了铸铝转子不能通过去重或加重的方法提高动平衡精度的问题，从而提高了电机的旋转精度。
71.在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
72.当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。