CN101390274A - 电机 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动惯性分离器(26)的电机(1)，包括：定子(3)，其布置在定子壳体(2)内；转子(4)，其关于旋转轴线(5)与所述定子(3)同轴地布置，并且传动地连接到所述惯性分离器(26)的转子(27)。为了能够更加容易地密封所述电机(1)，壳底(9)延伸有非磁性部分(10)，该非磁性部分(10)延伸通过径向形成在所述转子(4)与所述定子(3)之间的环形间隙(8)，使得其将容纳所述定子(3)且位于所述定子壳体(2)内部的定子空间(11)与容纳所述转子(4)的转子空间(12)分隔开，其中所述转子空间(12)通向容纳所述惯性分离器(26)的所述转子(27)的转子空间(29)。

Description

电机
技术领域
本发明涉及用于驱动惯性分离器的电机。
背景技术
在具体应用中，电机可用于驱动暴露于流体或者使用流体操作的装置。例如，使用电机驱动液体泵或者驱动离心分离机或者其它惯性分离器，例如，用来分离内燃机排气管道内残留的油。在该应用中，需要防止相应的液体渗入电机的内部。为此，必须给电机提供密封的壳体，并且设计电机的转轴以直通具有由径向密封提供的密封壳体。这种径向密封比较贵，且在电机运行期间易于磨损，使得它们可能在一段时间之后泄漏。
发明内容
本发明涉及提供电机的改进实施方式，尤其是使得其特征在于具有永久有效的密封。
该问题根据本发明由独立权利要求的主题解决。优选实施方式为从属权利要求的主题。
本发明基于借助壳底将容纳定子的定子空间与容纳转子的转子空间分隔开的一般概念。为了实现该分隔，所述壳底延伸有非磁性部分，该非磁性部分延伸通过径向形成在所述转子与所述定子之间的环形间隙。由于该设计，能够将所述定子容纳在严密密封了的所述定子空间的定子壳体内。从而，保护了所述电机的所述定子及其它组件，尤其是电气组件不受杂质，尤其是所述定子壳体内的有害液体。与此相反，所述转子实质上用于驱动相应的单元，没有额外的密封措施。因为相应的液体无法渗入所述定子空间，所以在这里，所述转子与液体的接触并不是关键的。为了电交换，所述电机无刷运行，使得所述转子与所述定子之间必须没有物理接触。
在优选实施例中，在所述壳底的所述非磁性部分上布置有出口通道，该通道与优选设计为圆柱形的所述转子空间连通，并且延伸通过所述定子空间伸出所述定子壳体。因为在所述定子壳体与所述出口通道之间没有相对运动，所以所述出口通道通过所述定子壳体的设计可以任意方式密封并且实施也不会很昂贵。
在另一优选实施例中，其上借助于转子轴承以可旋转方式安装所述转子的轴承支撑可设计为接收壳，该轴承支撑可具有布置有所述转子轴承的出口。在所述电机运行期间，液体(例如，油)可进入收集壳，通过所述出口流出，为此，所述出口特别地与所述转子空间连通。流出的油必须通过所述转子轴承，使得后者自动地润滑。注入所述转子空间的油可通过前述出口通道去除。
基于附图，从从属权利要求、附图及相应附图的描述可得到本发明的其它重要特征及优点。
不言而喻，上述特征及下述即将要描述的特征不只可应用于这里给出的特定组合，在不脱离本发明范围的情况下，还可应用于其它组合或单独应用。
附图说明
在附图中示出，并且在下面的描述中更加详细地描述本发明的优选实施例。
图1是唯一的图，示出了通过根据该发明的电机的极大简化纵向截面图。
具体实施方式
根据图1，发明的电机1包括定子壳体2、设在其中的定子3和转子4，其中转子4相对于旋转轴线5布置成与定子3同轴。电机1设计为无刷电机1。定子3具有至少一个电磁线圈6，用于产生绕着旋转轴线5旋转的磁场。转子4具有至少一个永磁铁7，其能够借助于电磁力将扭矩传递到转子4。
转子4与定子3之间径向形成有环形间隙8，该间隙还与旋转轴线5同轴地延伸。
另外，电机1配备有基本延伸穿过旋转轴线5的壳底9。壳底9相对于电机1的其它组件设计和布置成与非磁性部分10一起延伸通过环形间隙8，其中非磁性部分10相对于旋转轴线5与壳底9同轴地布置。因此，所述部分10还在定子3与转子4之间径向地延伸，并且尤其是还与旋转轴线5同轴。另外，壳底9设计和布置成将位于定子壳体2内部布置有定子3的定子空间11从布置有转子4的转子空间12分开。由于在环形空间8内延伸的部分10设计为非磁性，例如，由塑料制成，定子3的至少一个线圈6的电磁力可基本不受阻碍地驱动转子4。同时，在转子4和定子3之间能达到严格分隔。特别地，定子壳体2可将定子空间11从外界严密地密封。
在本发明中，定子3安装在定子固定器13上，该定子固定器13特征在于具有较高的刚度。例如，定子固定器13由金属制成。定子固定器13优选设计为热导体，以将电机1运行期间产生的热量从所述至少一个线圈6传出，并散到定子空间11外面。为此目的的适合导热材料包括如铝或铜或黄铜和/或其合金。为了能够用作将热量从定子壳体2的内部散到外界的散热器，定子固定器13相对于旋转轴线5轴向布置在定子壳体2与壳底9之间，从而形成中央敞口的中间底。另外，定子3与定子固定器13之间的接触设计成覆盖最大可能的面积，以获得充足的热传导。另一方面，定子壳体2安装在定子固定器13上，例如，借助于至少一个螺栓连接14。另一方面，壳底9也连接到定子固定器13上；这里未示出相应的紧固点，也可通过螺栓连接形成所述紧固点。借助于定子固定器13，定子壳体2可安装在相应的外围上，从而整个电机1可安装在相应的外围上。例如，该外围可为支撑结构，在电机相应应用的框架下，其安装在所述支撑结构上。
非磁性部分10环绕转子空间12，并且优选设计为圆柱形部分。转子空间12在背离定子空间11的一端是敞开的。在安装状态下，该敞开端处在顶部。转子4伸出通过敞开侧进入转子空间12。在这里所示的优选实施例中，在非磁性部分10上设有出口通道15。该出口通道15与转子空间12连通，并延伸通过定子空间11伸出定子壳体2。出口通道15关于旋转轴线5同心且同轴地延伸。通过定子壳体2的衬套以适当的方式密封，例如，借助于O形圈16。出口通道15优选设计成与圆柱形部分10是一体的。同样，圆柱形部分10优选设计为与壳底9是一体的。壳底9优选为由塑料制成的注射成型零件，具有作为一体组件的圆柱形部分10和出口通道15。
在定子空间11内可容纳电机1的各种组件，例如，电气或电子组件。特别地，对于这种电气和/或电子组件，可在定子空间11内布置电路板17。该电路板17含有相对于旋转轴5布置在中央的开口18，出口通道15通过该开口18。电路板17可通过所示的螺栓连接15或其它紧固装置固定在定子壳体2上。
为了转子4的旋转安装，设有布置在轴承支撑21上的转子轴承20，优选为径向轴承。转子4通过转子轴22安装在该转子轴承20内，并且还可通过转子轴承20轴向地支撑在轴承支撑21上。然后，轴承支撑21轴向地支撑在壳底9上，并且借助于如所示螺栓连接23或其它紧固装置固定在壳底9上。
轴承支撑21优选设计为收集盘，具有中心出口24。转子轴承20布置在所述出口24中。由于轴承支撑21具有轴向伸出的凸边25，所以通过轴承支撑21获得作为收集盘的结构，凸边25以圆环的形式封装，并且相对于旋转轴线5位于径向外侧，在安装状态下，出口24在凸边25的下方。在安装状态下，轴承支撑21和/或收集盘在顶部敞开，因此可收集来自上方的液体，并将其通过出口24排出。出口24通向转子空间12，使得在出口24与转子空间12之间形成连通，最终与出口通道15之间形成连通。
非磁性部分10的尺寸方便地设计成，使得其可径向停留在定子3上，同时保持径向距转子4一定距离。
在所示改进实施例中，因为转子4相对于定子3布置在径向内侧，所以转子4设计为所谓的内转子。在为内转子的情形下，定子3设计为圆环形状。但是实质上，也可将转子4设计为所谓的外转子，其特征在于具有圆形设计，定子3位于径向内侧，这种情况也是可能存在的。
实质上，电机1适于驱动所有的设备。电机1用来驱动以流体尤其是液体操作的设备的使用是特别有利的。例如，使用电机可用来驱动泵。
在所示具体实施例中，电机1用于驱动惯性分离器26。这种惯性分离器26可与内燃机一起使用，尤其是安装在机动车辆上的内燃机，以清洗废气，去除附带的油和其它杂质。同样，这种惯性分离器可用来清洗内燃机润滑油管道的侧流。惯性分离器26包括与电机1的转子4传动连接的转子27。惯性分离器26的转子27可设计为如离心分离机或盘式分离机。
对于这里所示的一体设计，惯性分离器26的转子27以可旋转的固定方式连接到电机1的转子4的转子轴22。惯性分离器26的分离器壳体28环绕原料空间29，要被分离的杂质(即，在本案中为油)在该原料空间中被分离、收集和去除。通过这里所示的一体设计，分离器壳体28通过如这里所示的螺栓连接30或其它适当的紧固装置直接连接到壳底9上。壳底9布置在分离器壳体28面向电机1的一侧上。因此，原料空间29通向收集盘和/或轴承支撑21，从而通向出口24，最后通向转子空间12。
在电机1和/或惯性分离器26的运行期间，原料空间29内分离的油起初可收集在轴承支撑21和/或收集盘中，然后流过出口24，当达到相应的油水平时，通过转子轴承20进入转子空间12，同时，确保转子轴承20的自动润滑。所述油从转子空间12通过定子空间11由出口通道15去除。因此，在正常运行状态下，油无法渗入定子空间11。

Claims (11)

1、一种用于驱动惯性分离器(26)的电机，具有：
-定子(3)，其布置在定子壳体(2)内；
-转子(4)，其关于旋转轴线(5)与所述定子(3)同轴地布置；
-壳底(9)，其延伸有非磁性部分(10)，该非磁性部分(10)延伸通过径向形成在所述转子(4)与所述定子(3)之间的环形间隙(8)，使得其将位于所述定子壳体(2)内部保持所述定子(3)的定子空间(11)与容纳所述转子(4)的转子空间(12)分隔开；
-其中所述电机(1)连接到惯性分离器(26)上；
-其中所述电机(1)的所述转子(4)传动连接到所述惯性分离器(26)的转子(27)；
-其中所述惯性分离器(26)的分离器壳体(28)环绕原料空间(29)，所述惯性分离器(26)的所述转子(27)布置在所述原料空间(29)内；
-其中所述壳底(9)布置在所述分离器壳体(28)面向所述电机(1)的一侧上，使得所述转子空间(12)通向所述原料空间(29)。
2、如权利要求1所述的电机，其特征在于：
所述非磁性部分(10)设计为圆柱形部分，其在所述环形间隙(8)中与所述转子(4)和所述定子(3)同轴地布置。
3、如权利要求1或2所述的电机，其特征在于：
所述转子空间(12)在背向所述转子空间(11)的一侧敞开，其中所述转子(4)通过所述敞开侧伸入转子空间(12)。
4、如权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于：
在所述壳底(9)的所述非磁性部分上布置有出口通道(15)，该通道与所述转子空间(12)连通，并且延伸通过所述定子空间(11)伸出所述定子壳体(2)。
5、如权利要求4所述的电机，其特征在于：
在所述定子壳体(2)内含有至少一个用于所述电机(1)的电气和/电子组件的电路板(17)，该电路板(17)含有开口(18)，所述出口通道(15)通过该开口(18)。
6、如权利要求1至5中任意一项所述的电机，其特征在于：
所述转子(4)可旋转地安装在转子轴承(20)中，该转子轴承(20)布置在支撑于所述壳底(9)上的轴承支撑(21)上。
7、如权利要求6所述的电机，其特征在于；
所述轴承支撑(21)设计为收集盘，具有出口(24)，所述转子轴承(20)布置在所述出口(24)中。
8、如权利要求7所述的电机，其特征在于：
所述出口(24)与所述转子空间(12)连通。
9、如权利要求1至8中任意一项所述的电机，其特征在于下列至少一个特征：
-所述定子(3)连接到布置在所述定子壳体(2)与所述壳底(9)之间的定子固定器(13)上；
-所述定子壳体(2)可通过所述定子固定器(13)连接到外围；
-所述定子固定器(13)由导热材料制成，例如铝、铜或黄铜。
10、如权利要求1至9中任意一项所述的电机，其特征在于下列至少一个特征：
-所述电机(1)的所述转子(4)设计为内转子；
-所述电机(1)的所述转子(4)设计为外转子；
-所述转子(4)具有至少一个永磁铁(7)。
11、如权利要求1至10中任意一项所述的电机，其特征在于：
所述电机(1)的设计为外转子的转子(4)的所述壳底(9)的所述非磁性部分(10)与在径向外侧与所述定子(3)接触。
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