[发明专利]一种定转子双开齿式湿式高速旋转电机

说明书

技术领域

本发明属于流体传动及控制领域中的变转速液压泵用电-机械能量转换装置，尤其涉及一种定转子双开齿式湿式高速旋转电机。

背景技术

液压泵改变流量的方法有两种，其一是通过改变泵的排量进而改变泵的流量，这是普通意义上的变量泵；其二是通过变频电机直接改变泵的转速来调节泵的流量，也就是所谓的变转速泵。由于变量机构一般而言较为复杂，成本较高，随着电力电子技术的发展，变转速泵在液压工程中有着非常光明的应用前景。

变转速泵要达到大流量，高速的变频电机是关键所在。只有转速进一步提高，流量才能得以提高。而要达到长时间的高转速运转，电机轴承的寿命是一个必须攻克的关键技术。在没有润滑的情况下，普通的机械轴承在高转速工况下使用寿命较短，工业上采用定时定量的油气润滑来解决这个问题，也就是通过一套专门的装置使得压缩空气携带润滑油吹入轴承，从而形成润滑。此外，也有采用非机械接触式轴承如油膜/空气轴承和磁悬浮轴承，前者通过在转子与定子之间形成一层油膜/气膜使电机转子悬浮,缺点是需要一套专门的油液/空气循环系统；后者通过磁力耦合实现定转子之间的非接触悬浮,并可进行动态悬浮力控制，其性能比前述的油膜和气膜轴承更好，但是结构非常复杂，成本较高。另外，现有的高速电机均为干式结构，将其用于驱动液压泵时，不允许液压系统工作回路中的油液进入转子腔，因而在泵与电机的连接轴上需要加上O型密封圈，形成动密封将整个转子腔密闭，这就引入了额外的摩擦阻力，限制了电机转速的进一步提高。最后，电机在长时间的高速运行下，其发热也是一个大问题，通常需要采用额外的风冷或者水冷装置来强行散热。

发明内容

为了克服现有高速电机发热大、轴承寿命短、电机需要动密封的不足，本发明提供一种可循环冷却转子、轴承寿命长、电机不需要动密封的定转子双开齿式湿式高速旋转电机。

本发明所述的一种定转子双开齿式湿式高速旋转电机，包括定子部分、转子部分、带进油口的前端盖和带出油口的后端盖，所述的前、后端盖分别密封安装在所述的定子部分的两端，所述的定子部分位于所述的转子部分外圈，并且所述的转子部分的两端分别与相应的前、后端盖轴接，其特征在于：所述的定子部分包括导磁套筒、定子部件，所述的定子部件的两端分别与相应的前、后端盖固接；所述的导磁套筒位于所述定子部件的外圈；

所述的转子部分包括转子轴、转子第一段、转子第二段、转子第三段以及隔磁环，所述的转子轴的外部套接并固定三段沿转子轴轴向排列的转子；相邻的转子段之间通过隔磁环分隔；所述的转子部分位于所述定子部件内圈；所述的转子第一段、转子第二段、转子第三段的外壁与所述的定子部件的内壁间隙配合；所述的转子轴的两端分别支撑在相应的前、后端盖的轴承上。

所述的定子部件包括第一定子铁芯、第二定子铁芯、第三定子铁芯、第四定子铁芯、第一导流环、第二导流环、第三导流环，所述的第一定子铁芯的外侧、所述的第四定子铁芯的外侧分别与相应的前、后端盖密封连接，所述的第一定子铁芯、第一导流环、第二定子铁芯、第二导流环、第三定子铁芯、第三导流环、第四定子铁芯分别沿导磁套筒轴向排列交替排列，相邻的部件之间固接，所述的第一导流环、第二导流环和第三导流环外部均对应绕制一个控制线圈，其中控制线圈环绕在第一导流环上组成电流励磁的一相；控制线圈环绕在第二导流环上组成电流励磁的一相；控制线圈环绕在第三导流环上组成电流励磁的一相，总共形成三相。

所述前端盖的内侧和所述的后端盖内侧均分布有两个月牙形凹槽，分别与第一定子铁芯外侧和第四定子铁芯外侧的月牙形凸台相互配合，并且所述第一定子铁芯和第四定子铁芯的月牙形凸台分别镶嵌在前端盖和后端盖的月牙形凹槽内。

所述第一导流环、第二导流环和第三导流环两侧均布有环形凸台，所述第一导流环两侧的环形凸台镶嵌在第一定子铁芯和第二定子铁芯的环形凹槽内，并且与第一定子铁芯和第二定子铁芯在配合处焊接，形成第一个U型体；所述第二导流环两侧的环形凸台镶嵌在第二定子铁芯和第三定子铁芯的环形凹槽内，并且与第二定子铁芯和第三定子铁芯在配合处焊接，形成第二个U型体；所述第三导流环两侧的环形凸台镶嵌在第三定子铁芯和第四定子铁芯的环形凹槽内，与第三定子铁芯和第四定子铁芯在配合处焊接，形成第三个U型体。