具有定子壳体的电机的制作方法-j9九游会真人

1.本发明涉及一种电机，该电机具有定子壳体。


背景技术：

2.通常已知的是，电机的壳体由具有所规定的化学特性的材料制成，特别是在具有特定化学要求的应用中使用电机时。
3.作为最接近的现有技术，由de 10 2014 001 267 a1已知一种电机。
4.由de 100 39 074a1已知一种电机部件。
5.由wo 2020/109 897a1已知一种电机模块。


技术实现要素：

6.因此本发明的目的是，改进一种电机，其中，该电机应能在具有特定化学要求的环境中使用并且应能尽可能紧凑地设计。
7.根据本发明，该目的通过根据在权利要求1中给出的特征的电机来实现。
8.在具有定子壳体的电机方面，本发明的重要特征是，定子壳体设计为复合部件，该复合部件由径向内部的部件和与之相对的径向外部的部件形成，
9.和/或，定子壳体具有管部件，管被套装到该管部件上，
10.其中，管部件与管力锁合地连接。
11.在此优点是，电机能尽可能紧凑地设计，并且尽管如此电机仍能与所期望的化学要求兼容地设计，即，特别是能以尽可能小的质量、尽可能有效地散热并且尽管如此仍能设计为具有满足化学要求的、特别是化学稳定/化学耐受的外侧。因为作为复合部件和/或由管和管部件形成的定子壳体由径向内部的部件和与之相对的径向外部的部件形成。因此，外部部件、特别是管具有所期望的化学特性，但是能非常薄壁式地设计，以便满足内部部件、特别是管部件的机械特性和与导热相关的特性。内部部件可由导热性良好的材料制成，该材料快速地使定子的热量扩散，并将热量导出到在轴向两侧布置的壳体部件，特别是导出到轴承法兰和壳体部件处。虽然壳体部件和轴承法兰分别接纳转子轴的轴承，并因此也必须吸收轴承的热量并将热量排出到环境，但是壳体部件和轴承法兰具有大的热容量，并因此可以在没有特别的温度升高的情况下吸收两个热源的热流并将热流排出到环境。
12.在一个有利的设计方案中，管由第一材料制成，
13.其中，管部件由第二材料制成，
14.其中，第一材料的密度比第二材料的密度大，
15.特别是其中，第一材料的密度是第二材料的密度的两倍或两倍以上。在此优点是，可在径向内部和外部使用不同的材料特性。
16.在一个有利的设计方案中，第一材料是金属，第二材料是金属，
17.特别是其中，第二材料的比热导率比第一材料的比热导率大，特别是第二材料的比热导率是第一材料的比热导率的两倍以上。在此优点是，根据材料不同而提供高的或非
常高的热导率。
18.在一个有利的设计方案中，管由钢、特别是不锈钢制成，管部件由轻金属、特别是铝制成。在此优点是，朝向环境可设置化学稳定的表面并且轻金属可在内部使用，以便有效地导出热量并且节省质量。
19.在一个有利的设计方案中，管部件与管以热接合的方式连接。在此优点是，定子壳体能以简单的方式制造成复合部件。
20.在一个有利的设计方案中，在制造定子壳体时，在管被套装到管部件上之前和/或之时，在管与管部件之间存在温度差、特别是大于40开尔文的温度差、特别是大于150开尔文的温度差。在此优点是，力锁合的连接具有高的承载力并且因此定子壳体能设计为可加负荷的复合部件，该复合部件能紧凑地并且以较小的质量来设计，其中，复合部件尽管如此仍具有朝向环境的稳定的化学表面、特别是不锈钢表面。
21.在一个有利的设计方案中，电机的转子轴借助于接纳在电机的轴承法兰中的第一轴承和借助于接纳在壳体部件中的第二轴承以能转动的方式被支承，特别是以能相对于定子壳体转动的方式被支承。在此优点是，管部件能布置在轴承法兰与壳体部件之间。
22.在一个有利的设计方案中，管、轴承法兰和壳体部件由第一材料、特别是不锈钢形成和/或制成。在此优点是，电机除了密封件的材料之外朝向环境仅具有第一材料。
23.在一个有利的设计方案中，至少一个牵拉件将轴承法兰和壳体部件压到管部件上，
24.其中，管部件布置在轴承法兰与壳体部件之间。在此优点是，管部件能由牵拉件夹紧在轴承法兰与壳体部件之间。
25.在一个有利的设计方案中，管部件特别是部分地插入轴承法兰中，特别是插入轴承法兰的圆柱形凹口中。在此优点是，管部件能在轴承法兰中居中定位并能可靠地以及受保护地被接纳。
26.在一个有利的设计方案中，管部件特别是部分地插入壳体部件中，特别是插入壳体部件的圆柱形凹口中。在此优点是，管部件能在壳体部件中居中定位并能可靠地以及受保护地被接纳。
27.在一个有利的设计方案中，在管部件上套装有密封件、特别是o圈，所述密封件使管朝向壳体部件密封，
28.特别是其中，密封件接纳在管部件的环形槽中，
29.特别是其中，密封件沿轴向布置在管与壳体部件之间。在此优点是，管朝向壳体部件并且也朝向轴承法兰或所述轴承法兰密封，并且因此电机的外表面仅由轴承法兰、壳体部件和管的材料形成，并且还附加地由密封件的材料形成，特别是其中，该材料与接纳在轴承法兰中的轴密封环的材料相同，该轴密封环使轴承法兰朝向转子轴密封。必要时，转子轴的向外伸出的区域也算作外表面。可通过环形槽接纳的o圈借助于环形槽定位，由此也能沿轴向定位管。
30.在一个有利的设计方案中，在管部件上套装有另一密封件、特别是o圈，该另一密封件使管朝向轴承法兰密封，特别是朝向环境密封，
31.特别是其中，密封件接纳在管部件的环形槽中，
32.特别是其中，密封件沿轴向布置在管与轴承法兰之间。在此优点是，能建立高的密
封性、即高的防护级。此外，密封件被卡入环形槽中，从而密封件被沿轴向定位。
33.在一个有利的设计方案中，被管部件沿轴向方向——特别是即平行于转子轴的转动轴线的方向——覆盖的轴向区域与被壳体部件沿轴向方向覆盖的区域交叠，
34.其中，沿轴向方向被管覆盖的区域与沿轴向方向被壳体部件覆盖的区域间隔开。
35.在一个有利的设计方案中，被管部件沿轴向方向——特别是即平行于转子轴的转动轴线的方向——覆盖的轴向区域与被轴承法兰沿轴向方向覆盖的区域交叠，
36.其中，被管沿轴向方向覆盖的区域与被轴承法兰沿轴向方向覆盖的区域间隔开。在此优点是，管部件能插入轴承法兰中，并因此能由该轴承法兰居中定位。
37.在一个有利的设计方案中，在壳体部件的背离管部件的端部区域处，盖被安放到壳体部件上，使得联接区域被盖和壳体部件以形成壳体的方式包围，
38.特别是其中，在联接区域中，联接件用于将供电电缆的线路与特别是定子绕组的定子绕组线路连接，特别是与定子绕组线连接，所述供电电缆穿过盖的电缆穿管、特别是穿过电缆螺纹套管接头引入联接区域中。在此优点是，壳体部件不仅接纳轴承，而且接纳用于建立对电机的定子绕组供电的联接件。
39.在一个有利的设计方案中，在转子轴的轴向端部区域处布置有用于检测转子轴的角度位置的传感器，该传感器的传感器壳体伸入联接区域中。在此优点是，传感器能布置在由盖件和壳体部件保护的联接区域内部并且因此不暴露于外部环境及其化学要求的影响下。
40.在一个有利的设计方案中，相应的牵拉件穿过相应布置在管部件中的轴向贯通的凹口伸出。在此优点是，牵拉件受保护地布置并且因此能实现简单的、成本有利的且紧凑的连接。
41.在一个有利的设计方案中，相应的牵拉件设计为分别拧入轴承法兰的相应的螺纹孔中的长螺钉，所述长螺钉在其第一轴向端部区域处具有螺钉头并且在其另一个轴向端部区域处具有外螺纹，或者相应的牵拉件设计为具有拧上的螺母的拉杆或者具有拧上的螺母的长螺栓。在此优点是，能实现简单的成本有利的和紧凑的连接。
42.另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他合理的组合可能性。
附图说明
43.现在根据示意图详细说明本发明：
44.在图1中示出根据本发明的电机的斜视图。
45.在图2中示出电机的沿着第一剖切面剖切的纵剖面。
46.在图3中示出电机的沿着第二剖切面剖切的纵剖面。
47.在图4中以剖开的斜视图示出电机。
48.在图5中以剖开的斜视图示出电机的定子。
具体实施方式
49.如在附图中所示，电机的定子接纳在管部件2、特别是铝管中。管部件2布置在轴承法兰4与壳体部件5之间。
50.在以电机的转子轴9的转动轴线为基准的周向方向上彼此有规律地间隔开的牵拉件30、特别是长螺纹件或拉杆将壳体部件5和轴承法兰4压到管部件2上，从而形成稳定的电机壳体。
51.转子轴9借助于接纳在轴承法兰4中的第一轴承和借助于接纳在壳体部件5中的第二轴承以能转动的方式被支承。
52.有源部件8与转子轴9以不能相对转动的方式连接，特别是力锁合地连接。
53.在壳体部件5中也形成有联接区域12，在该联接区域中，穿过电缆螺纹套管接头11从外部环境引导到联接区域12中的供电线路与联接件连接，这些联接件分别与定子绕组线连接，以用于为设置在定子叠片组6上的、特别是围绕定子叠片组6缠绕的定子绕组7供电。
54.转子轴9以其第一轴向端部区域穿过第一轴承朝向外部环境伸出，从而可连接待驱动的负载、特别是减速器。转子轴9的另一轴向端部区域伸入角度传感器中，该角度传感器设计为适合于探测转子轴9的角度位置并且具有传感器壳体13，该传感器壳体与壳体部件5连接。因此，电机内腔朝向联接区域12被密封。接纳在轴承法兰4中的轴密封环使转子轴9的第一轴向端部区域朝向环境密封。
55.有源部件8优选具有鼠笼绕组，从而电机构造为异步电机。为此，定子绕组设计为三相绕组。
56.联接区域12通过被安放到壳体部件5上的盖14和壳体部件5本身来界定。
57.电缆螺纹套管接头布置在盖14处。
58.角度传感器具有第一部分和第二部分，该第一部分以不能相对转动的方式与转子轴9连接，该第二部分与传感器壳体10连接。在此，第二部分设计为传感器，该传感器与设计为发送器的第一部分作用连接，特别是探测该第一部分。
59.外部管1、特别是钢管、特别是不锈钢管被推套到管部件2、特别是铝管上并且与其力锁合地连接。特别地，管部件2和管1在制造电机时在推套之前具有温度差，特别是大于40开尔文、特别是大于150开尔文的温度差。因此，管1紧密地贴靠在管部件2上，并因此与管部件2一起形成用作定子壳体的复合部件。
60.因此，复合部件在其径向外侧上优选具有钢，并在其径向内侧上优选具有铝。
61.在管1与轴承法兰4之间布置有密封件3、特别是o圈。该密封件同样被推套到管部件2上。特别地，管部件2在其径向外侧上具有在周向方向上不中断地、环绕地设计的环形槽，密封件接纳在该环形槽中并且因此能轴向地定位。在此，密封件3定位管1。
62.在管1与壳体部件5之间布置有另外的密封件3、特别是o圈。该另外的密封件3同样被推套到管部件2上。特别地，管部件2在其径向外侧上具有在周向方向上不中断地、环绕地设计的另外的环形槽，另外的密封件3接纳在该另外的环形槽中并且因此能轴向地定位。在此，另外的密封件3则使管1在轴向方向上相对于管部件2定位。
63.在旋紧牵拉件30时，由轴承法兰4将密封件3压到管1上，并且由壳体部件5将另外的密封件3压到管1上。然而，密封件的这种压缩通过以下方式受到限制，即，管部件2贴靠在轴承法兰4上并也贴靠在壳体部件5上。
64.因此，由密封件3通过其弹性变形仅产生小的轴向指向的第一力，该第一力作用到管1上。由牵拉件30产生的轴向指向的、传入管部件2中的第二力在数值上比第一力大得多，特别是该第二力是第一力的至少十倍。
65.牵拉件30被引导穿过管部件2的凹口伸出。凹口设计为管部件2中的轴向孔，使得管部件2的外部径向边缘形成为柱形并且牵拉件30在四周被材料包围，此外，管部件2的刚度非常高。替代地，凹口也能设计为凹陷部、特别是径向向外开放的轴向槽，使得通过从径向方向插入牵拉件30的方式能够实现特别简单的装配。
66.管部件2优选能制成为连铸型材部件、特别是铝连铸型材部件。
67.牵拉件30设计为具有拧上的螺母的长螺栓或者设计为具有拧上的螺母的拉杆。在任意情况下，相应的螺母都贴靠在轴承法兰4的背离管部件2的一侧上，或者贴靠在壳体部件5的背离管部件2的一侧上。
68.定子叠片组由单叠片的堆垛形成，该单叠片优选借助于至少一个夹紧件和/或以冲压封装方式连接并且力锁合地连接到管部件2、特别是定子壳体中。
69.管1的径向壁厚比管部件2的径向壁厚小，特别是管的径向壁厚是管部件的径向壁厚的四分之一或更小。因此，复合部件的质量小的同时能实现高刚度。此外，管1可由钢、特别是不锈钢制成，从而同样可由不锈钢制成的壳体部件5以及也可由不锈钢制成的轴承法兰形成电机的化学一致性的外表面。此外，转子轴9也可由不锈钢制成。
70.因此，电机在其整个表面上仅具有不锈钢或密封材料。因此，电机可在相应的环境中使用。
71.根据本发明，定子壳体也就设计为管状的复合部件，其中，复合部件在其内侧上的材料密度比复合部件在其外侧上的材料密度小，特别是复合部件在其内侧上的材料密度是复合部件在其外侧上的材料密度的二分之一或更小。
72.在根据本发明的其它实施例中，以不设置角度传感器的方式代替角度传感器，从而传感器壳体13仅用作转子轴9的轴向轴端部的覆盖部。
73.附图标记列表：
74.1外部管、特别是钢管、特别是不锈钢管
75.2管部件、特别是铝管
76.3密封件、特别是o圈
77.4轴承法兰
78.5壳体部件
79.6定子叠片组
80.7定子绕组
81.8有源部件、特别是鼠笼绕组
82.9转子轴
83.10 角度传感器
84.11 电缆螺纹套管接头
85.12 联接区域
86.13 传感器壳体
87.14 盖
88.30牵拉件、特别是长螺纹件或拉杆