本实用新型涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构。
背景技术：
永磁电机以其结构简单、力能密度高、无励磁损耗、效率高等优点，在高速磨床、空气循环制冷系统、高速离心压缩机及航空航天等领域具有广泛的应用前景。永磁电机与普通电机相比，电机转速高达每分钟数万转甚至十几万转，圆周速度可达200m/s以上，电机在高速旋转的情况下，空气和转子表面的摩擦会给电机带来很大的损耗，转子永磁体的涡流损耗也会很大，造成电机转子温度过高，而永磁体在温度过高的情况下会发生不可逆退磁，给电机造成严重危害，因此电机的散热成为电机设计的核心问题之一，此外，现有的永磁电机结构较为复杂，在安装拆检时十分不便。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种安全可靠，传动效率高，稳定性强的竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，主要包括螺杆机及与螺杆机传动连接的永磁同步电机，所述螺杆机竖直设置在安装支架内，螺杆机内设置有相互啮合的阳转子和阴转子；所述永磁同步电机包括机座及设置在机座内的定子铁芯绕组和转子总成，所述转子总成与阳转子传动连接并带动阳转子转动，所述永磁同步电机的机座通过螺栓及过渡法兰设置在所述螺杆机上，且永磁同步电机与螺杆机内分别设置有相互连通的油冷通道，永磁同步电机和螺杆机之间设置有与油冷通道连通并用于对油冷通道内的冷却油进行过滤和冷却的过滤冷却器。
进一步地，所述转子总成主要包括空心轴套、套设在空心轴套上的转子铁芯及内嵌在铁芯内部的永磁体，所述转子铁芯的前后两侧端面上分别设置有前端板和后端板，所述空心轴套上设置有用于防止前后端板松动的铁芯固定环，所述转子铁芯和空心轴套通过第一连接长键周向固定连接。
进一步地，所述前端板和后端板均为铜板，且所述前端板和后端板上均径向开设有若干个动平衡去重孔。
进一步地，所述转子总成通过第二连接长键与阳转子的伸出轴周向固定连接，且空心轴套与阳转子的伸出轴采用间隙配合，配合间隙为0.02mm~0.035mm。
进一步地，所述螺杆机阳转子伸出轴上有设置键槽，端面上设置有用于对转子总成进行锁紧固定的锁紧螺孔，所述空心轴套上设置有键槽，端面上设置有用于对转子总成进行拆装的转子拆装用螺孔。
本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型结构紧凑，螺杆机的阳转子与电机转子一体式，电机油冷系统直接接入螺杆机润滑系统，真正实现了电机与螺杆机机头结构一体化，传动效率高，稳定性强；采用竖装立式结构，比较横卧式结构转子转动的稳定性更强，振动数值小，有效提高了整机运行寿命。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型所述转子总成的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的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实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-2所示，本实用新型所述的一种竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，主要包括螺杆机1及与螺杆机1传动连接的永磁同步电机2，所述螺杆机1竖直设置在安装支架3内，螺杆机1内设置有相互啮合的阳转子11和阴转子12；所述永磁同步电机2包括机座21及设置在机座21内的定子铁芯绕组22和转子总成23，所述转子总成23与阳转子11传动连接并带动阳转11子转动，所述永磁同步电机2的机座21通过螺栓及过渡法兰4设置在所述螺杆机1上，且永磁同步电机2与螺杆机1内分别设置有相互连通的油冷通道5，永磁同步电机2和螺杆机1之间设置有与油冷通道5连通并用于对油冷通道5内的冷却油进行过滤和冷却的过滤冷却器。螺杆机1的阳转子11与电机转子总成23一体式设置，电机油冷系统直接接入螺杆机润滑系统，真正实现了永磁同步电机2与螺杆机1结构一体化，传动效率高，稳定性强；采用竖装立式结构，比较横卧式结构转子转动的稳定性更强。
参照图1-2所示，所述转子总成23主要包括空心轴套232、套设在空心轴套232上的转子铁芯233和内嵌在转子铁芯233内部的永磁体，所述转子铁芯233的前后两侧端面上分别设置有前端板234和后端板235，所述空心轴套232上设置有用于防止前后端板松动的铁芯固定环236，铁芯固定环236起到了防止转子端板松动，铁芯松散的作用，所述转子铁芯233和空心轴套232通过第一连接长键237固定连接，第一连接长键237用于周向固定转子铁芯233和空心轴套232，传递旋转运动和扭矩，防止转子铁芯相对空心轴套232周向打转。
参照图1-2所示，所述前端板234和后端板235均为铜板，且所述前端板234和后端板235上均径向开设有若干个动平衡去重孔6。转子端板起抵挡永磁体轴向窜动的作用，也是给转子打动平衡时提供去重材料，因为铜板相比铝板有更好的去重效果，而且相比较可以减少转子涡流损耗，涡流损耗会引起转子升温，高温会造成永磁体局部退磁，电机失效。所述空心轴套232通过第二连接长键238与阳转子11的伸出轴固定连接，第二连接长键238连接空心轴套232和螺杆机1阳转子11伸出轴，也是周向固定空心轴套和伸出轴，传递旋转运动和扭矩，防止空心轴套232相对伸出轴周向打转；且空心轴套232与阳转子的伸出轴采用间隙配合，配合间隙为0.02mm~0.035mm。所述空心轴套232远离螺杆机1的一侧端面上设置有用于对转子总成进行锁紧固定的锁紧垫板7和内六角螺栓8，与内六角螺栓8配合的转子锁紧螺孔239要求螺纹旋向跟机器运转方向相反；所述空心轴套232上设置有用于对转子总成进行拆装的转子拆装用螺孔231，在拆机时通过拧入长螺杆的方法，将转子总成拉出来，由于定转子设计气隙空间很小，一般的拆卸工具无法伸入到内部，此方法简单方便。
本一体机结构在安装时的装配顺序是：首先将螺杆机竖直装配在安装支架上，依靠止口和螺栓锁紧固定；然后安装过渡法兰，法兰前内止口与螺杆机前外止口采用止口配合定位，用螺栓锁紧，螺栓从法兰端穿向机头前盖；然后安装机座，先将机座放入烘箱，经过一段时间的加热之后，机座发生热膨胀，然后将定子铁芯绕组装入机座，等待机座自然冷却。将冷却后的机座装配到过渡法兰上，依靠止口定位螺栓锁紧。然后装配转子铁芯总成，如图2所示，转子铁芯总成已预先组装完成，将转子铁芯总成套入螺杆机机头的出轴上，即阳转子的伸出轴，二者采用间隙配合，配合间隙为0.02mm-0.035mm，通过长键联接实现周向固定以传递运动和转矩，然后锁紧垫板和内六角螺栓对转子铁芯总成进行锁紧固定，通过扭矩扳手调节施加固定扭矩。注意此过程螺栓需要涂螺纹胶，且螺纹旋向要跟电机转动方向相反，保证转轴在高速运转时螺栓不会松动；最后一步装配后端盖，防尘密封，实现整机的防护等级要求。
本一体机结构的电机没有前后轴承，不存在以后轴承的售后问题，成本降低。从整机超高转速设计角度考虑，轴承选型原本就是一大难点，即使有符合要求的轴承，其价格也是非常昂贵，故此一体化的结构设计首先解决了上述问题；从电机和螺杆机机头的链接形式来考虑，一体化的结构设计，比齿轮、带轮、联轴器或任何直联结构都安全可靠，传动效率高，稳定性强；采用竖装立式结构，比较横卧式结构，转子转动稳定性强，表现在整机工作时测得振动数值小，提高整机运行寿命。电机采用油冷结构，有三个方面的考虑，其一是比较风冷，风机工作势必会产生一定的功耗和噪音，且加长了整机的整体尺寸；其二是油冷散热确实比风冷效果要好，冷却油实体更加接近工作发热的定子铁芯绕组，比风机吹外表面效果更好；其三是考虑到螺杆机头的润滑也需要建立润滑系统。故此设计将冷却和润滑接入一套系统，结构紧凑且机油利用率高，既满足了电机散热要求，也实现了螺杆机头润滑。一体机结构设计实现了整机超高转速稳定高效运行的要求，结构设计简单紧凑，又达到了降低成本的目的，实现了企业发展提倡“节能降耗,降本增效”的目标。
本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
1.一种竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，其特征在于：主要包括螺杆机及与螺杆机传动连接的永磁同步电机，所述螺杆机竖直设置在安装支架内，螺杆机内设置有相互啮合的阳转子和阴转子；所述永磁同步电机包括机座及设置在机座内的定子铁芯绕组和转子总成，所述转子总成与阳转子传动连接并带动阳转子转动，所述永磁同步电机的机座通过螺栓及过渡法兰设置在所述螺杆机上，且永磁同步电机与螺杆机内分别设置有相互连通的油冷通道，永磁同步电机和螺杆机之间设置有与油冷通道连通并用于对油冷通道内的冷却油进行过滤和冷却的过滤冷却器。
2.根据权利要求1所述的竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，其特征在于：所述转子总成主要包括空心轴套、套设在空心轴套上的转子铁芯和内嵌在转子铁芯内部的永磁体，所述转子铁芯的前后两侧端面上分别设置有前端板和后端板，所述空心轴套上设置有用于防止前后端板松动的铁芯固定环，所述转子铁芯和空心轴套通过第一连接长键周向固定连接。
3.根据权利要求2所述的竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，其特征在于：所述前端板和后端板均为铜板，且所述前端板和后端板上均径向开设有若干个动平衡去重孔。
4.根据权利要求2或3所述的竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，其特征在于：所述转子总成通过第二连接长键与阳转子的伸出轴周向固定连接，且空心轴套与阳转子的伸出轴采用间隙配合，配合间隙为0.02mm~0.035mm。
5.根据权利要求4所述的竖装油冷永磁同步电机及螺杆机转子一体机结构，其特征在于：所述螺杆机阳转子伸出轴上有设置键槽，端面上设置有用于对转子总成进行锁紧固定的锁紧螺孔，所述空心轴套上设置有键槽和端面上设置有用于对转子总成进行拆装的转子拆装用螺孔。
技术总结