[发明专利]一种气密型电机

说明书

本发明公开了一种气密型电机，包括转子（1）、定子（2）、前端盖（9）、后端盖（7）、端盖内端面（32b），在端盖内端面（32b）的内侧设有凹陷部（32），凹陷部（32）包括径向的端盖内圆周面（32a）和轴向的端盖底面（32c），定子（2）的外壳（5）的两端分别具有径向的外壳外周面（52）和轴向的外壳密封面（53）；外壳（5）的两端分别插入凹陷部（32）时能够分别与凹陷部（32）接触密封固定，其中外壳外周面（52）和端盖内圆周面（32a）在径向上配合构成径向定位结构、外壳密封面（53）和端盖底面（32c）在轴向上配合构成轴向密封结构。本发明的气密型电机结构加工简单、安装方便且气密性良好。

技术领域

本发明属于低温制冷机技术领域，具体地说是一种用于GM制冷机、脉管制冷机、索尔文制冷机的气密型电机。

背景技术

以吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon；GM)制冷机为代表的超低温制冷机具有工作气体(也称为制冷剂气体)的膨胀机及压缩机。该类制冷机由压缩机提供排出的高压气流，经由配气机构进入到置于气缸内，上下往复运动的推移活塞内，与蓄冷材料进行换热，再到膨胀腔内做功膨胀，再经过推移活塞，流出配气机构，回到压缩机低压腔内。通过上述连续循环过程，形成制冷效应。所选用的电机连接到设备，要求形成整体形成气密系统，即要求电机两端的端盖与定子之间要具备密封结构。

【专利文献1】JP 2001-28501。传统的气密型电机(图1所示)，由转子1(主轴11以及安装在外周的基本部12、永磁体13)，定子2(铁心磁轭19固定在外壳5内且成径向布置在转子1外侧)，前端盖9以及后端盖7组成。

在前端盖9以及后端盖7上整体形成有外凸台33以及在其径向外侧的外凸台外周面33a和用于放置密封圈37的开口的环形槽。该凸台结构33插入定子2的外壳5内，与外壳5沿轴线O方向的两端的外壳内周面55(图2所示)气密连接并配合，并且通过外壳5沿轴线O方向的两端的外壳外端面54与前端盖9和后端盖7的端盖内端面32a固定。

为降低主轴11转动过程中产生的振动，对前端盖9、后端盖7以及外壳5的加工有一定要求。传统工艺中，以后端盖7为例，以内凸台31的内凸台内周面31a安装后轴承14；前端盖9处同样如此安装前轴承15，并以盖面作为基准面加工出外凸台33的外凸台外周面33a，以此控制两处的同轴度。并且，以后轴承14、前轴承15为基准，珩磨基本部12或永磁体13的外周以及主轴11；同时，对定子2上的铁心磁轭19进行内部珩磨，加工出磁轭内周面19a，并以此面加工外壳5沿轴线O方向的两端的外壳内周面55。通过上述途径，确保后轴承14、前轴承15的同轴线，即主轴11的轴线、永磁体13的外周面、磁轭内周面19a三者同轴度良好，以保持电机运转良好。

但是该传统结构存在一定问题：

1)由于在铁心磁轭19已经安装在外壳5内，并已珩磨磁轭内周面19a，由于沿着轴线O方向的两端上有绕组21突出，加工上述外壳5两端的外壳内周面55时，刀头(或磨头)容易碰擦到绕组21，造成定子2的线圈损坏。

2)为避免上述问题，传统结构将定子2的外壳5向外两侧延轴线O延长l的距离(图1所示L两侧的距离)，加工时的确可以避开绕组21。但是这样做不利于电机的紧凑化设计。而且，由于外壳内周面55在外壳5的两端的内周上，加工时要“调头”加工，两端的外壳内周面55的同轴度不好控制。

3)为了使得主轴11的轴线、永磁体13的外周面、磁轭内周面19a三者同轴度良好，后盖7的外凸台33的外凸台外周面33a与外壳5两端的外壳内周面55的配合间隙很小，以防止定子2与后盖7发生在径向上的活动。值得注意的是，外壳内周面55既是密封面同时又是定位面。密封圈37是放置于外壳内周面55与外凸台外周面33a之间的、通过外壳5沿轴线O方向的两端的外壳外端面54侧向挤压、密封于外壳内周面55和外凸台外周面33a在径向外侧的环形沟槽内、并且外壳外端面54与后盖7的端盖内端面32b固定。这样形成的气密型结构，容易将密封圈37挤压破损，降低装配效率。