[实用新型]一种采用整体轴承的永磁无刷高速电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备领域领域，特别涉及一种采用整体轴承的永磁无刷高速电机。

背景技术

永磁无刷(直流、交流)电机由于其具有效率高，转速高，噪声低，寿命长，安全性高，发热量小等优点，在工业和民用领域有着很广泛的应用。永磁无刷电机(见图1)包括转子轴(1’)及过盈压入或粘合的永磁磁钢(6’)组成转子，和带有激磁线圈(4’)的机壳(7’)组成定子，转子轴两头一般过盈配合装有轴承(5’)，端盖(3’)与轴承间隙或过盈配合，与定子定位配合后用螺钉或粘合固定，轴伸端带有工作装备(2’)，如刀片、锯片、砂轮、联轴器、齿轮等，另外还可能带有风扇及多类别的控制系统。由于上述永磁无刷电机都采用转子轴两端过盈配合安装轴承，端盖(3’)与轴承间隙或过盈配合，与定子定位配合后用螺钉或粘合固定的方式，在高速电机领域将有致命性的影响，主要如下：

1)、由于轴承与轴过盈配合安装，轴承内孔公差的离散及轴外径公差的离散对轴承工作游隙及安装膨胀应力的影响较为分散，势必影响到轴承的高速运转可靠性，进而影响到电机的运转精度及可靠性；

2)、由于轴承与轴过盈配合安装，轴承内孔旋转精度及轴的外形精度，如轴肩相对于轴旋转中心的垂直度、轴外径的圆度等将通过过盈配合复印于轴承滚道，影响高速运转的精度，同时造成轴承发热、振动放大、寿命急剧下降，甚至造成电机的高速运转的寿命急剧下降；

3)、另外，轴承外径在端盖中安装，端盖又在机壳中配合安装；轴承内径与轴过盈安装。如此多的安装配合，就算使用顶级的加工设备和工艺保证，也很难保证安装精度和旋转精度的一致性；

4)、由于采用普通深沟球轴承或圆柱轴承结构，最小刚度的电机的转子轴尺寸将决定轴承的外形尺寸，轴承的外形尺寸又将决定电机的承载能力和极限转速能力，这将制约高速永磁无刷电机的应用拓展向更高转速发展的方向；

5)、由于高速永磁电机工作时，转速较高，润滑油脂不易保存，容易造成轴承运转贫油，高速永磁无刷电机采用分体密封轴承寿命较低，将制约电机寿命。如采取补充润滑的方法，操作较为困难，因此很多高速永磁无刷电机采用油雾强制润滑(如磨头电机)，其成本较高，设计结构复杂；

6)、由于采用普通轴承结构，高速永磁无刷电机高速启停下，轴承容易在端盖中打滑，造成轴承发热及电机发热，从而影响电机寿命。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种加工安装方便，结构紧凑，精度较高，能实现更高转速的采用整体轴承结构的永磁无刷电机。

为达到上述目的本实用新型的技术方案为：一种采用整体轴承的永磁无刷高速电机，包括芯轴、永磁磁钢、磁激线圈和机壳，所述的芯轴上设有若干列外滚道，所述的芯轴上装配有永磁磁钢，所述的外滚道和永磁磁钢分别位于所述的芯轴的前段和芯轴的后段；所述的芯轴上的具有外滚道的部分套有轴承外圈，所述的轴承外圈与机壳配合安装；所述的轴承外圈内周设有与所述的外滚道匹配的内滚道；所述的外滚道和内滚道内设有若干滚动体，所述的若干滚动体之间设有保持架；所述的机壳上设有磁激线圈，所述的磁激线圈位于所述的永磁磁钢的外围。

轴承外圈之间与机壳配合安装，避免了通过端盖、轴承多次嵌套后与机壳配合安装所带来的装配精度差、膨胀应力分散而影响高速运转的性能，还杜绝了因为轴承与端盖之间打滑摩擦而发热，极大的减小了振动提高了旋转精度；轴承外圈与机壳直接接触，且接触面积大，大大提高了散热性能，提高了电机的使用寿命；芯轴上开设外滚道，省却了传统的轴承内圈，减小了永磁无刷高速电机的整体尺寸，拓展了永磁无刷高速电机的应用范围。

所述的芯轴的前段穿过一前端盖成为动力输出轴，所述的芯轴的后段位于一后端盖内侧。芯轴的前段可装配工装，芯轴的后段装配永磁磁钢结构紧凑便于安装维护，且有一定的配平作用

所述的轴承外圈两端的内周设有卡槽，所述的卡槽内安装有非接触符合迷宫式密封组件。可以起到密封轴承外圈所包容的所有组件。

所述的滚动体为钢球、滚针或圆柱滚子之一，或前述的任意组合。可以根据应用环境选择滚动体的类型与数量。

所述的若干列外滚道的数量为2-5列。多滚道之间有较大的空间，可以储存更多的润滑脂，这也解决了高速永磁无刷电机长时间使用润滑油容易贫油的难题。

所述的轴承外圈通过过盈配合或粘合在所述的机壳上。

所述的永磁磁钢通过过盈配合或粘合在所述的芯轴上。

所述的保持架内填有高速润滑脂。