CN109428452A - 分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心。其中，分段铁心的制作方法包括以下步骤：第一步，在冲片的两面分别涂抹绝缘层；第二步，在涂有绝缘层的冲片两面再分别涂抹粘接层；第三步，将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组，每一组形成一个分段铁心。本发明的技术方案由于涂抹粘接层的方式比较均匀，粘接受力也均匀，确保了冲片相互间的紧密贴合，使铁心可达到很高的叠压系数，且定位简单，从而保证了冲片的叠压系数和叠压质量。

Description

分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心。

背景技术

目前，电机的生产过程中，电机定子、转子是通过将定子、转子铁心冲片进行叠压而成的。电机铁心冲片叠压系数是衡量铁心叠压的重要指标。叠压后厚度一般大于实际厚度，实际厚度与叠压后厚度的比值即为叠压系数。叠压系数越大，说明叠压紧密度越高，叠压质量越高。叠压系数高，才能防止由于机械振动和温升作用所引起的松动，使铁心始终保持一个规则的形状，而不至于发生严重的扇张等现象。

现有技术中，冲片叠压时，一般是通过将简单叠压在一起的的铁心两端进行机械加压，冲片与转轴过盈配合，在压力机保压过程中，中间段铁心受到的压力不足，难以达到规定的叠压系数。例如永磁同步电动机转子铁心较长时，往往存在叠不齐、叠压系数难以达到设计指标等问题。且转子铁心较长时冲片定位难度增大，需要设计复杂的导正工装。

因此这种采用单片叠压的方式不但会影响叠压系数和叠压质量，还会严重影响生产效率，且工艺复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心，主要目的是简化工艺，提高冲片叠压系数和叠压质量，同时提高电机生产效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种分段铁心的制作方法，该方法包括以下步骤：

第一步，在冲片的两面分别涂抹绝缘层；

第二步，在涂有绝缘层的冲片两面再分别涂抹粘接层；

第三步，将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组，每一组形成一个分段铁心。

优选地，所述分段铁心为转子铁心，形成转子铁心的每片冲片上设有磁钢槽孔，多个冲片粘接后所有磁钢槽孔相互对准形成磁钢槽。

优选地，还包括步骤：向所述磁钢槽中填入永磁体，并固定所述永磁体。

优选地，固定所述永磁体的步骤包括：

1)将形成所述分段铁心的相互粘接在一起的一组冲片的一端的磁钢槽孔用第一盖板压紧封堵；

2)将形成所述分段铁心的相互粘接在一起的一组冲片的另一端的磁钢槽孔用第二盖板压紧封堵；

3)在与所述磁钢槽孔对应的第二盖板上钻通孔，所述通孔与所述磁钢槽孔形状大小一致；

4)通过第二盖板上的所述通孔向磁钢槽中注入热固性塑料。

另一方面，本发明实施例还提供一种分段铁心，使用上述方法制成，包括：

多个冲片，每个冲片两面从内向外均涂有绝缘层和胶粘层并粘接在一起。

优选地，所述分段铁心为转子铁心，所述冲片为环形，环形所述冲片的内孔叠加形成所述分段铁心的中心孔。

优选地，所述中心孔设有键槽。

优选地，每个所述冲片的端面上开设有多个均匀设置的磁钢槽孔，多个所述磁钢槽孔叠压后形成磁钢槽，用以设置永磁体。

另一方面，本发明实施例还提供一种铁心，包括上述的分段铁心。

优选地，所述分段铁心为多个且首尾相接，每个分段铁心的长度相同。

本发明实施例提出的一种分段铁心的制作方法及使用该方法制成的分段铁心和铁心，具有以下有益效果：

1)通过将在冲片的两面分别先后涂抹绝缘层和粘接层，并将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组的方式，使每一组形成一个分段铁心。由于这种涂抹方式比较均匀，粘接受力也均匀，牢固粘接在一起的一组冲片确保了冲片相互间的紧密贴合，使铁心可达到很高的叠压系数，且定位简单，从而保证了冲片的叠压系数和叠压质量。

2)同时由于铁心组装非常简单，仅仅需要将多个分段铁心首尾相接即可，通过改变分段铁心的数目可以改变铁心长度，简化了工艺，因此便于实现型谱化，大大提高了提高了电机生产效率。

3)另外，由于每个分段铁心的磁钢槽长度相比整个铁心的磁钢槽长度大大缩短，因此向磁钢槽中填充永磁体时产生的相互斥力小，大大降低永磁体填充难度。

4)采用热固性塑料注塑封装工艺，可以避免传统方法中磁钢槽端部填充不满。

附图说明

图1为本发明的一个实施例提供的一种分段铁心的制作方法流程图；

图2为本发明的一个实施例提供的一种形成分段铁心的冲片的结构示意图；

图3为本发明的另一个实施例提供的一种分段铁心的结构示意图；

图4为本发明的另一个实施例提供的一种分段铁心的冲片平面示意图；

图5为本发明的另一个实施例提供的一种分段铁心的装配剖面结构示意图；

图6为本发明的另一个实施例提供的一种分段铁心注塑工艺的纵向剖面结构示意图；

图7为本发明的另一个实施例提供的一种铁心的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一个实施例提供了一种分段铁心的制作方法，该方法包括以下步骤：

第一步，如图1所示，首先在冲片111的两面分别涂抹绝缘层112，其厚度为25-40um，绝缘层112的作用是增加铁心的电阻，减小铁心在交流磁通作用下的涡流(环流)损耗，防止铁心发热局部熔化，俗称铁心“失火”。冲片可以为硅钢片，硅钢片越薄，其涡流损耗越小。目前常用的绝缘涂层有两种：一是磷酸一铬酸系涂层，涂层液位深橙黄色的透明液，使用温度为70～80℃，层间电阻为5～50Ω·cm2/片；另一种是树脂和铬酸系涂层，涂层液为乳黄色黏液，使用温度小于30℃，层间电阻与前一种相同。

第二步，如图1所示，在涂有绝缘层112的冲片两面再分别涂抹粘接层113。其方法是将冲片浸没在粘性液态溶液中，然后取出并搁置在旋转支架上以一定的速度旋转，待两面均干透后从支架上取出，此时，表面附着的粘接涂层厚度约为20-30um。该涂层的特性为在自由状态下不体现粘性，仅在受压状态下体现粘性，且压力越大，粘性越强，即使去除压力，粘性依然保留。冲片111的两面分别先后涂抹绝缘层112和粘接层113后，形成图2所示的五层结构。

第三步，如图1所示，将多个涂有绝缘层112和粘接层113的冲片111粘接在一起成为一组，每一组形成一个图3所示的分段铁心110。

通过将在冲片的两面分别先后涂抹绝缘层和粘接层，并将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组的方式，使每一组形成一个分段铁心。由于这种涂抹的方式比较均匀，粘接受力也均匀，牢固粘接在一起的一组冲片确保了冲片相互间的紧密贴合，使铁心可达到很高的叠压系数，且定位简单，从而保证了冲片的叠压系数和叠压质量。

当然，在涂抹绝缘层和粘接层之前，根据不同需要，所述冲片上已经加工了一些必需的结构。这里以永磁同步电动机为例来说明其具体应用。如图4所示，所述分段铁心110可以为转子铁心，在永磁同步电动机中，形成转子铁心的每片冲片111上可以事先加工多个磁钢槽孔114，且多个磁钢槽孔114均匀分布在冲片的端面上。如图4所示，4个磁钢槽孔114沿冲片的中心均匀对称设置。多个冲片111粘接在一起后其磁钢槽孔114需要相互对准以形成磁钢槽120，如图5所示。磁钢槽120的作用是，向其中可以填入永磁体130，固定所述永磁体130后，转子直接产生磁场，从而使转子和定子同步旋转。

优选地，固定所述永磁体130的步骤可以包括：

1)如图6所示，首先将形成所述分段铁心110的相互粘接在一起的一组冲片的一端的磁钢槽孔114用第一盖板150压紧封堵；

2)然后将形成所述分段铁心的相互粘接在一起的一组冲片的另一端的磁钢槽孔114用第二盖板160压紧封堵；

3)在与所述磁钢槽孔114对应的第二盖板上钻通孔161，注意使所述通孔161与所述磁钢槽孔114形状大小一致；

4)通过第二盖板160上的所述通孔161向磁钢槽120中注入热固性塑料，热固性材料沿着永磁体130和磁钢槽120之间的缝隙140贯通流入每一片冲孔的磁钢槽孔114。所述热固性塑料受热软化，在压力作用下注入相应所述磁钢槽120内。现有技术中，采用传统灌胶工艺，即采用液体环氧树脂和固化剂混合的方式浇入磁钢槽。由于传统工艺铁心叠压完成后由于灌胶通道长，且由于灌封胶自身的粘度和凝固特性易导致填充不足。同时，由于灌胶工序用时长，严重影响生产效率。另外，灌胶时，磁钢槽较长，液态胶存在滞流和填充不满的情况。因此，传统方式效率低且存在填充不满的现象。本发明采用热固性塑料注入分段铁心的磁钢槽的方式，不但由于热固性塑料的优良特性，同时由于分段铁心的长度较传统铁心短，因此有效避免了传统方法中磁钢槽端部填充不满的现象。

本发明中的热固性塑料是酚醛树脂，首先在温度较低的料筒内预塑化到半熔融状态，随后通过专用注塑机充填型腔，此时转子铁心已加热到适宜温度，半熔融态的酚醛树脂在充填过程中进一步塑化达到最佳流动状态，待充满型腔后，经一定时间的交联固化反应固化成为制品。以后即使受热也不再发生变化。

如图3所示，本发明的另一个实施例还提供一种分段铁心110，使用上述方法制成，包括多个冲片111，每个冲片111的两面从内向外均涂有绝缘层112和胶粘层113(如图2所示)并粘接在一起。

优选地，如图4所示，所述分段铁心110可以为转子铁心，所述冲片111可以为环形，环形所述冲片的内孔叠加形成所述分段铁心的中心孔180，如图6所示。

优选地，如图4、图5和图6所示，在加工冲片时，可以在内孔中事先加工出键槽115。所述键槽可以为多个，均匀分布在内孔中。如图4和图5所示沿所述内孔的周向均匀设置3个键槽115。如图5所示，每段铁心与转轴300通过键200实现周向定位。

优选地，如图4所示，每个所述冲片的端面上开设有多个均匀设置的磁钢槽孔114，多个所述磁钢槽孔114叠压后形成图6中的磁钢槽120，用以设置永磁体。图5所示为设置了永磁体130的分段铁心的横向剖面图，在永磁体130和磁钢槽120之间留有缝隙140，可以向所述缝隙140内注入热固性塑料，热固性塑料固化后可以将所述永磁体130固定在所述磁钢槽120中。

本发明通过将在冲片的两面分别先后涂抹绝缘层和粘接层，并将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组的方式，使每一组形成一个分段铁心。由于这种涂抹的方式比较均匀，粘接受力也均匀，牢固粘接在一起的一组冲片确保了冲片相互间的紧密贴合，使铁心可达到很高的叠压系数，且定位简单，从而保证了冲片的叠压系数和叠压质量，简化了工艺，提高了电机生产效率。

本发明的另一个实施例还提供一种铁心，包括一个或两个以上的分段铁心110。如图7所示，所述分段铁心110可以为3个且首尾相接，每个分段铁心110的长度相同。具体为，将分段叠好的分段铁心直接套在转轴上。通常转子铁心分为长度相等的多段，相邻两个分段铁心叠压时，其中一个分段铁心的正面与另一个分段铁心的反面叠压，即首尾相接。通过在分段铁心的键槽115与转轴上的键槽中设置键200对铁心进行定位。

本发明通过将在冲片的两面分别先后涂抹绝缘层和粘接层，并将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组的方式，使每一组形成一个分段铁心。由于这种涂抹的方式比较均匀，粘接受力也均匀，牢固粘接在一起的一组冲片确保了冲片相互间的紧密贴合，使铁心可达到很高的叠压系数，且定位简单，从而保证了冲片的叠压系数和叠压质量，简化了工艺，提高了电机生产效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分段铁心的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

第一步，在冲片的两面分别涂抹绝缘层；

第二步，在涂有绝缘层的冲片两面再分别涂抹粘接层；

第三步，将多个涂有绝缘层和粘接层的冲片粘接在一起成为一组，每一组形成一个分段铁心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段铁心为转子铁心，形成转子铁心的每片冲片上设有磁钢槽孔，多个冲片粘接后所有磁钢槽孔相互对准形成磁钢槽。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括步骤：向所述磁钢槽中填入永磁体，并固定所述永磁体。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，固定所述永磁体的步骤包括：

1)将形成所述分段铁心的相互粘接在一起的一组冲片的一端的磁钢槽孔用第一盖板压紧封堵；

2)将形成所述分段铁心的相互粘接在一起的一组冲片的另一端的磁钢槽孔用第二盖板压紧封堵；

3)在与所述磁钢槽孔对应的第二盖板上钻通孔，所述通孔与所述磁钢槽孔形状大小一致；

4)通过第二盖板上的所述通孔向磁钢槽中注入热固性塑料。

5.一种分段铁心，使用上述权利要求1～4中任一项的方法制成，其特征在于，包括：

多个冲片，每个冲片两面从内向外均涂有绝缘层和胶粘层并粘接在一起。

6.根据权利要求5所述的分段铁心，其特征在于，所述分段铁心为转子铁心，所述冲片为环形，环形所述冲片的内孔叠加形成所述分段铁心的中心孔。

7.根据权利要求6所述的分段铁心，其特征在于，所述中心孔设有键槽。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的分段铁心，其特征在于，每个所述冲片的端面上开设有多个均匀设置的磁钢槽孔，多个所述磁钢槽孔叠压后形成磁钢槽，用以设置永磁体。

9.一种铁心，其特征在于，包括上述权利要求5～8中的任一项所述的分段铁心。

10.根据权利要求9所述的铁心，其特征在于，所述分段铁心为多个且首尾相接，每个分段铁心的长度相同。