CN114421655B - 一种角位移传感器的定子铁芯及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角位移传感器的定子铁芯及其制作方法，所述定子铁芯包括多个定子叠片，所述定子叠片呈圆形，所述定子叠片上设有中心孔、定位缺口以及四个位于同心圆上的导磁面，相邻导磁面之间的圆心角为80‑84度，多个定子叠片依次层叠并粘接固定成定子叠片组，相邻的定子叠片之间顺时针旋转90度或180度错位；以及两个定子绝缘片，所述定子绝缘片呈圆形且直径与定子叠片相同，两个定子绝缘片分别粘接固定在定子叠片组的上下两端。本发明的定子铁芯具有线性范围大且方便安装的优点。

Description

一种角位移传感器的定子铁芯及其制作方法

技术领域

本发明涉及角位移传感器的技术领域，特别是涉及一种角位移传感器的定子铁芯及其制作方法。

背景技术

角位移传感器，功能是把对角度测量转换成与其成比例的电信号，广泛应用于航空航天领域，其中定子铁芯是角位移传感器的重要组成部件。

而现有定子铁芯中定子叠片导磁面的圆心角为50-70度，其具有线性范围小的缺陷，不能满足更大的线性范围要求；并且，相邻定子叠片之间通过焊接方式固定，由于定子叠片的厚度很小，易造成虚焊或焊接不到位，且焊接时高温可能引起定子叠片的磁性能发生变化。这种结构需要固定套环将定子叠片套住，传感器有限的空间造成了定子铁芯具有安装难度大的缺陷。

有鉴于此，本发明人针对上述定子铁芯结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线性范围大且方便安装的角位移传感器的定子铁芯及其制作方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种角位移传感器的定子铁芯，所述定子铁芯包括多个定子叠片，所述定子叠片呈圆形，所述定子叠片上设有中心孔、定位缺口以及四个位于同心圆上的导磁面，相邻导磁面之间的圆心角为80-84度，多个定子叠片依次层叠并粘接固定成定子叠片组，相邻的定子叠片之间顺时针旋转90度或180度错位；以及两个定子绝缘片，所述定子绝缘片呈圆形且直径与定子叠片相同，两个定子绝缘片分别粘接固定在定子叠片组的上下两端。

优选的，所述定子叠片的材质为铁镍合金带材，其厚度为0.3-0.5mm。

优选的，所述定子绝缘片由非金属绝缘材料制成。

优选的，所述定子绝缘片由玻璃布层压板或聚酰亚胺玻纤布层压板制成。

本发明还揭示了一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，用于制作所述的定子铁芯，其包括以下步骤：

步骤1、表面处理：对定子叠片和定子绝缘片的表面进行平整、打毛，并用有机溶剂脱脂、去污；

步骤2、喷胶处理：用喷枪在每片定子叠片和定子绝缘片的两面喷上胶水；

步骤3、定子叠片的组装：将多个定子叠片依次层叠，相邻的定子叠片之间参照定位缺口顺时针旋转90度或180度错位；

步骤4、烘箱固化处理：利用烘箱在恒压、恒温下对多个定子叠片进行固化得到定子叠片组，待烘箱自然冷却至室温后取出；

步骤5、定子绝缘片的组装：采用步骤2的方式对定子叠片组进行喷胶处理，并将两片定子绝缘片分别层叠在定子叠片组的两端，采用步骤4的方式对定子绝缘片进行固化处理得到定子铁芯。

优选的，所述步骤1中的定子叠片通过线切割或者冲压方式加工成型，成型后再装入退火处理的密封箱内，入炉时温度不大于130℃，向密封箱内通氢排气2～3h，随炉升温到1050～1200℃，保温4～5小时，再以不大于150℃/h冷却至650℃，然后以不小于300℃/h的速度冷却至250℃以下再出炉。

优选的，所述步骤1中定子绝缘片通过模具热冲压制作成型。

优选的，所述步骤2中，每片定子叠片和定子绝缘片的喷胶次数为3-4次，每次喷胶后均需放进烘箱内烘干，烘干时间为12-15秒，最终喷胶厚度不大于0.02mm。

优选的，所述步骤4中，利用组装治具夹紧定子叠片组以提供0.3-0.5MPa的恒压压力，恒温温度为180摄氏度，烘烤时间为2h。

优选的，所述制作方法还包括：

步骤6、定子铁芯的精加工：先以定子铁芯外圆面为基准，采用车削或磨削方式精加工内圆面，直至满足内径尺寸要求，再以内圆面为基准精加工外圆面，直至满足外径尺寸公差、同心度、垂直度要求。

本发明的重点在于，本发明具有以下：

1、本发明的定子铁芯不需要固定套环将定子叠片体套住，减小结构空间，简化组装工艺，具有安装方便的优点；

2、可靠的粘接固化工艺，确保了粘接性能，可保证定子铁芯整体强度，避免焊接带来的不良影响；

3、定子叠片的导磁面圆心角达到80-84度，具有较大的线性范围，使得传感器可测量较大角度；

4、定子叠片设有记号槽，用于标识相邻叠片之间的位置，避免相同位置重合；

5、相邻的定子叠片之间参照定位缺口顺时针旋转90度或180度错位，可减小涡流、减低铁耗，提高磁场分布均匀性；

6、对粘接后的定子铁芯进行精加工，有效的提高定子铁芯的同心度、垂直度。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例中定子叠片组的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例中定子叠片的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图3所示，为本发明一种角位移传感器的定子铁芯的较佳实施例，

该定子铁芯包括多个定子叠片1，定子叠片1呈圆形，定子叠片1上设有中心孔11、定位缺口12以及四个位于同心圆上的导磁面13，相邻导磁面13之间的圆心角为80-84度，多个定子叠片1依次层叠并粘接固定成定子叠片组14，相邻的定子叠片1之间顺时针旋转90度或180度错位；以及两个定子绝缘片2，定子绝缘片2呈圆形且直径与定子叠片1相同，两个定子绝缘片2分别粘接固定在定子叠片组14的上下两端。

上述定子叠片1的材质为铁镍合金带材，其厚度为0.3-0.5mm。

上述定子绝缘片2由非金属绝缘材料制成，具体的由玻璃布层压板或聚酰亚胺玻纤布层压板制成。

本发明还揭示了一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，用以制作上述定子铁芯，其包括以下步骤：

步骤1、表面处理：对定子叠片1和定子绝缘片2的表面进行平整、打毛，并用有机溶剂脱脂、去污；

步骤2、喷胶处理：用喷枪在每片定子叠片1和定子绝缘片2的两面喷上胶水；

步骤3、定子叠片1的组装：将多个定子叠片1依次层叠，相邻的定子叠片1之间参照定位缺口12顺时针旋转90度或180度错位；

步骤4、烘箱固化处理：利用烘箱在恒压、恒温下对多个定子叠片1进行固化得到定子叠片组14，待烘箱自然冷却至室温后取出；

步骤5、定子绝缘片2的组装：采用步骤2的方式对定子叠片组14进行喷胶处理，并将两片定子绝缘片2分别层叠在定子叠片组14的两端，采用步骤4的方式对定子绝缘片2进行固化处理得到定子铁芯。

上述步骤1中的定子叠片1通过线切割或者冲压方式加工成型，成型后再装入退火处理的密封箱内，入炉时温度不大于130℃，向密封箱内通氢排气2～3h，随炉升温到1050～1200℃，保温4～5小时，再以不大于150℃/h冷却至650℃，然后以不小于300℃/h的速度冷却至250℃以下再出炉。

上述步骤1中定子绝缘片2通过模具热冲压制作成型。

上述步骤2中，每片定子叠片1和定子绝缘片2的喷胶次数为3-4次，每次喷胶后均需放进烘箱内烘干，烘干时间为12-15秒，最终喷胶厚度不大于0.02mm。

上述步骤4中，利用组装治具夹紧定子叠片组以提供0.3-0.5MPa的恒压压力，恒温温度为180摄氏度，烘烤时间为2h。

上述制作方法还包括：

步骤6、定子铁芯的精加工：先以定子铁芯外圆面为基准，采用车削或磨削方式精加工内圆面，直至满足内径尺寸要求，再以内圆面为基准精加工外圆面，直至满足外径尺寸公差、同心度、垂直度要求。

由于定子铁芯由多个定子叠片1和两个定子绝缘片2层叠制作而成，每一层之间存在微小错位，造成叠片之间不同心，因此，需要对固化成型后的定子铁芯的内圆面和外圆面进行精加工，从而提高定子铁芯的良品率。

本发明的重点在于，本发明具有以下：

1、本发明的定子铁芯不需要固定套环将定子叠片1体套住，减小结构空间，简化组装工艺，具有安装方便的优点；

2、可靠的粘接固化工艺，确保了粘接性能，可保证定子铁芯整体强度，避免焊接带来的不良影响；

3、定子叠片1的导磁面13圆心角达到80-84度，具有较大的线性范围，使得传感器可测量较大角度；

4、定子叠片1设有记号槽，用于标识相邻叠片之间的位置，避免相同位置重合；

5、相邻的定子叠片1之间参照定位缺口12顺时针旋转90度或180度错位，可减小涡流、减低铁耗，提高磁场分布均匀性；

6、对粘接后的定子铁芯进行精加工，有效的提高定子铁芯的同心度、垂直度。

上述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得所属领域的普通技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种角位移传感器的定子铁芯，其特征在于：所述定子铁芯包括

多个定子叠片，所述定子叠片呈圆形，所述定子叠片上设有中心孔、定位缺口以及四个位于同心圆上的导磁面，相邻导磁面之间的圆心角为80-84度，多个定子叠片依次层叠并粘接固定成定子叠片组，相邻的定子叠片之间顺时针旋转90度或180度错位；

以及两个定子绝缘片，所述定子绝缘片呈圆形且直径与定子叠片相同，两个定子绝缘片分别粘接固定在定子叠片组的上下两端。

2.如权利要求1所述的一种角位移传感器的定子铁芯，其特征在于：所述定子叠片的材质为铁镍合金带材，其厚度为0.3-0.5mm。

3.如权利要求1所述的一种角位移传感器的定子铁芯，其特征在于：所述定子绝缘片由非金属绝缘材料制成。

4.如权利要求3所述的一种角位移传感器的定子铁芯，其特征在于：所述定子绝缘片由玻璃布层压板或聚酰亚胺玻纤布层压板制成。

5.一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，用于制作如权利要求1-4中任一项所述的定子铁芯，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1、表面处理：对定子叠片和定子绝缘片的表面进行平整、打毛，并用有机溶剂脱脂、去污；

步骤2、喷胶处理：用喷枪在每片定子叠片和定子绝缘片的两面喷上胶水；

步骤3、定子叠片的组装：将多个定子叠片依次层叠，相邻的定子叠片之间参照定位缺口顺时针旋转90度或180度错位；

步骤4、烘箱固化处理：利用烘箱在恒压、恒温下对多个定子叠片进行固化得到定子叠片组，待烘箱自然冷却至室温后取出；

步骤5、定子绝缘片的组装：采用步骤2的方式对定子叠片组进行喷胶处理，并将两片定子绝缘片分别层叠在定子叠片组的两端，采用步骤4的方式对定子绝缘片进行固化处理得到定子铁芯。

6.如权利要求5所述的一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，其特征在于：所述步骤1中的定子叠片通过线切割或者冲压方式加工成型，成型后再装入退火处理的密封箱内，入炉时温度不大于130℃，向密封箱内通氢排气2～3h，随炉升温到1050～1200℃，保温4～5小时，再以不大于150℃/h冷却至650℃，然后以不小于300℃/h的速度冷却至250℃以下再出炉。

7.如权利要求5所述的一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，其特征在于：所述步骤1中定子绝缘片通过模具热冲压制作成型。

8.如权利要求5所述的一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，其特征在于：所述步骤2中，每片定子叠片和定子绝缘片的喷胶次数为3-4次，每次喷胶后均需放进烘箱内烘干，烘干时间为12-15秒，最终喷胶厚度不大于0.02mm。

9.如权利要求5所述的一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，其特征在于：所述步骤4中，利用组装治具夹紧定子叠片组以提供0.3-0.5MPa的恒压压力，恒温温度为180摄氏度，烘烤时间为2h。

10.如权利要求5所述的一种角位移传感器的定子铁芯的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包括：

步骤6、定子铁芯的精加工：先以定子铁芯外圆面为基准，采用车削或磨削方式精加工内圆面，直至满足内径尺寸要求，再以内圆面为基准精加工外圆面，直至满足外径尺寸公差、同心度、垂直度要求。

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