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专利号: 2019113228733
申请人: 成都理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:包括定子电枢圆盘、转子圆盘、转子外壳、气隙调节控制组件、磁悬浮轴承机构、磁悬浮轴承间隙调控组件、电机支承轴、支承轴盖板一、支承轴盖板二、车轮轮箍、动车轮芯;

定子电枢圆盘与电机支承轴固定连接;

转子圆盘通过磁悬浮轴承机构与电机支承轴连接;

磁悬浮轴承机构与电机支承轴之间设置磁悬浮轴承间隙调控组件,用于实现悬浮气隙调节;

定子电枢圆盘与转子圆盘通过气隙调节控制组件实现轴向气隙调节;

定子电枢圆盘包括电枢线圈绕组、定子铁芯、铁芯安装座、闭槽圆盘、霍尔元件、电机供电缆线、霍尔元件信号线;定子铁芯为圆筒状,并在其径向端面设置按圆周均布的异形槽孔,异形槽孔成內圈槽口窄槽孔深、外圈槽口宽槽孔浅的结构;电枢线圈绕组设置于异形槽孔内,异形槽孔外端面设置闭槽圆盘;铁芯安装座设于定子铁芯内并一体安装到电机支承轴;

转子圆盘包括磁体安装座、十二块永磁体、导磁盘、保护罩、安装孔;转子圆盘上设置磁体安装座,磁体安装座为圆筒体形结构,磁体安装座上设置有在径向上内、外圈均为相等边数的等边柱形槽结构;

气隙调节控制组件包括滚球、球瓦盖、球瓦座、弹簧、锁紧螺母、座体;底座包括圆形底板以及位于圆形底板一侧的同轴圆柱;在圆柱的外周壁上设置与锁紧螺母配合的螺纹,在圆柱的顶部设置与圆柱同轴的第一圆形凹槽,第一圆形凹槽用于容纳弹簧,在第一圆形凹槽的底部设置同轴的直径小于第一圆形凹槽的第二圆形凹槽;球瓦座包括支承滚球承托部和导杆,承托部包括滚球凹槽,导杆位于承托部的凹槽相对侧,导杆与第二圆形凹槽相适配;弹簧位于导杆的外周,其一端与第一圆形凹槽底部抵触、另一端与承托部抵触。

2.根据权利要求1所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:等边柱形槽结构为十二边的等边柱形槽结构;沿槽结构的径向上分别向内外设置圆形内环和外环;内环内部为圆中空结构,圆中空结构用于容纳磁悬浮轴承机构;在内环的圆周上均匀分布多个安装孔,安装孔用于容纳气隙调节控制组件;在外环的圆周上均匀分布多个转子圆盘固定孔,通过转子圆盘固定孔实现转子圆盘与转子外壳的一体组装。

3.根据权利要求2任意一项所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:磁体安装座上的等边柱形槽结构用于安装永磁体,在等边柱形槽结构底部设置导磁盘,导磁盘具有与等边柱形槽结构相同边数。

4.根据权利要求3所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:选择三个安装孔;永磁体均制作成等腰梯形柱状,与等边柱形槽结构相适配的设置于等边柱形槽内;保护罩安装在磁体安装座上的磁极端面上。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:所述的定子铁芯,采用将硅钢片组合成圆筒状并在其径向端面切割三十六个按圆周均布的异形槽孔。

6.根据权利要求2-3任意一项所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:气隙调节控制组件安装于转子圆盘上的安装孔中;三组气隙调节控制组件均布地安装在磁体安装座径向平面同一圆周位置,滚球抵靠在定子电枢圆盘上的接触点。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:电枢线圈绕组下线完成后在外端面置装导磁材料制作的闭槽圆盘。

8.根据权利要求1所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:磁悬浮轴承机构包括一对稀土永磁钢径向磁悬浮轴承组件、外磁钢套组安装座;两套磁悬浮轴承组件分别安装在定子电枢圆盘两侧,分别实现转子圆盘、转子外壳与电机支承轴的转动连接;磁悬浮轴承组件包括内磁钢套组、外磁钢套组、内磁钢安装座;内磁钢套组、外磁钢套组之间为悬浮气隙;内磁钢套组内部与内磁钢安装座固定连接;内磁钢安装座与电机支承轴固定连接;内、外磁钢套之间设计有足以适应转子圆盘与定子电枢圆盘发生最大错位时需要的间隙距离。

9.根据权利要求8所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:在两磁悬浮轴承组件相对的外侧各分别设置三组磁悬浮轴承间隙调控组件,磁悬浮轴承间隙调控组件包括滚动轴承、止动螺钉、间隔垫圈、销轴、滚动轴承座、弹簧座、锁紧螺母二、弹簧二;弹簧座内部具有用于容纳滚动轴承座以及弹簧二的第三凹槽,弹簧二的两端分别抵靠在第三凹槽底部和滚动轴承座的一端,以使滚动轴承座能够在第三凹槽内部滑动;滚动轴承座的另一端内部设置滚动轴承;三组磁悬浮轴承间隙调控组件的弹簧座均匀固定于电机支承轴的外周侧,滚动轴承抵靠在外磁钢套组安装座内侧;外磁钢套组安装座与外磁钢套组固定连接。

10.根据权利要求1-2任意一项所述的一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机,其特征在于:电机支承轴具有中空的内孔,电机供电缆线同霍尔元件信号线一并从电机支承轴内孔中牵出;电机支承轴内孔还用于连接电机强制冷却的冷却机构,用于电枢线圈绕组的强制冷却。