CN102130539B - 耐高温防尘电机 - Google Patents

Abstract

一种耐高温防尘电机，属于电机技术领域。包括定子、转子、左、右端盖和外套，特点是：所述的风扇机构包括一组风叶、一活动防尘圈和一固定防尘圈，活动防尘圈与转子轴固定，而固定防尘圈与左端盖固定，并且与活动防尘圈相配合，一组风叶以间隔状态构成于活动防尘圈上。优点：可以避免尘杂和水汽经左端盖侵袭定转子内确保电机的使用寿命；既可保障良好的密封性避免泄漏而体现安全，又可便于制造；可保障定子绕组免遭冷却水侵袭；可防止水短路而体现良好的冷却效果，满足在高温环境长期使用要求；整体结构简练，因而不仅可以方便制造和安装，而且还可便于维护。

Description

耐高温防尘电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种耐高温防尘电机。

背景技术

对于高温环境下例如并不限于所举的诸如钢铁厂的热处理设备、除尘设备和淬火炉消防通风、地下停车库、地铁、隧道和井巷之类的设施上所用的电机通常要求具有良好的耐高温特性。如业界所知之理，电机的冷却效果决定了电机的温升，而温升的大小又决定了电机的使用寿命和额定功率，因此改善电机的冷却效果具有十分重要的积极意义。

对电机冷却的方式有两大类，一为气冷；二为液冷。气冷的冷却介质包括空气和导热系数为空气的8.4倍的氢气，液冷的冷却介质包括水、油及以及制冷剂。考虑到经济上的廉价性、制造上的简练性、对环境的友好性和使用上的方便性，人们通常以水作冷却介质对电机实施降温，对此可以在文献特别是专利文献中见诸。

中国实用新型专利授权公告号CN200944551Y推荐了一种循环水冷却的电机，该专利方案虽然只需使用一个进水管和一个出水管便可将定子、前端盖和后端盖实现整体冷却，具体可参见该专利的说明书第1页最后一段，但是存在以下技术问题：一是前端盖与定子以及后端盖与定子之间的密封性难以保证；二是由于采用挡水板将循环冷却水流道变为S形，该措施虽然能获得理想的冷却效果，但是制造较为麻烦，尤其容易在流道内积集污垢，时久而出现淤塞；三是专利未教导定子线圈（绕组）的引出线如何避开流道的影响，因为一旦线圈的引出端遭受冷却水侵袭便使整个电机短路而损毁；四是不具有防尘功能。

CN201094128Y提供的一种节能水冷永磁变频调速三相电机，该专利方案通过对定子设置水套而体现对电机的冷却，但未披露水套的具体结构以及同样未披露线圈绕组如何避免与水套相干涉的技术启示。CN201234188Y介绍的车辆用水冷却电机的结构形式类似于CN201094148Y。

针对并不限于上面例举的具有冷却功能的电机所存在的欠缺，本申请人作了有益的探索与尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种具有优异的防尘效果而藉以保障使用寿命的耐高温防尘电机。

本发明的还有一个任务在于提供一种有助于避免作为冷却介质的冷却水因泄漏而损及电机的定子并引起事故而藉以体现安全性、有利于防止定子绕组遭受冷却水侵袭而藉以杜绝短路乃至烧毁电机、有益于提高冷却效果而藉以适应在高温环境下持久使用、有便于简化结构而藉以方便制造、安装及维护的耐高温防尘电机。

为体现完成本发明的首要任务，本发明提供的技术方案是：一种耐高温防尘电机，包括定子、设在转了轴上的转子、左、右端盖和外套，定子设在外套的定子腔内，转子位于定子内，左端盖与外套的左端固定，右端盖与外套的右端固定，转子轴的左端转动地支承在左端盖上并且探出左端盖，转子轴的右端转动地支承在右端盖上，在转子上并且位于左端盖的左侧设置有一风扇机构，特征在于：所述的风扇机构包括一组风叶、一活动防尘圈和一固定防尘圈，活动防尘圈与转子轴固定，而固定防尘圈与左端盖固定，并且与活动防尘圈相配合，一组风叶以间隔状态构成于活动防尘圈上。

为体现完成本发明的还有一个任务，本发明提供的技术方案是：所述的外套具有一第一水冷却腔，该第一水冷却腔的左端由左隔圈封密，而右端由右隔圈封闭，并且在外套的外壁上延伸有一第一进水接口、一第一出水接口和一电源接线座，第一进水接口和第一出水接口彼此保持对角关系并且均与所述的第一水冷却腔相通，在第一冷却水腔内构成有一与第一冷却水腔隔绝的用于供定子的绕组的绕组引出线引至所述电源接线座的引出线过渡管，所述的左端盖包括安装座、配接座和隔套，安装座构成于隔套的左端，配接座构成于隔套的右端并且与所述的左隔圈固定，对所述定子腔的左端封闭，隔套具有一第二水冷却腔、一第二进水接口和一第二出水接口，第二进、出水接口彼此呈对角关系，并且均与第二水冷却腔相通，所述转子轴的左端通过第一轴承支承在配接座上并且伸展到安装座外，而转子轴的右端通过第二轴承轴支承在所述的右端盖上，右端盖与所述的右隔圈固定，对所述定子腔的右端封闭。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的配接座上并且在对应于所述的第一轴承的右侧固定有一用于对第一轴承阻挡的第一轴承盖，所述的右端盖的左侧配设有一用于对所述第二轴承的左侧挡护的第二轴承盖，而右侧配设有一用于对第二轴承的右侧挡护的第三轴承盖。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的配接座上开设有一第一注油孔和一第一油道，第一注油孔上配置有一第一注油嘴，第一油道与第一注油孔相通并且还与所述的第一轴承相通。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的右端盖上开设有一第二注油孔和一第二油道，第二注油孔上配设有一第二注油嘴，第二油道与第二注油孔相通并且还与所述的第二轴承相通，在所述配接座上并且朝向所述定子腔的一侧延伸有一第一配接台阶，在该第一配接台阶的外壁上设有一第一密封圈，该第一密封圈与定子腔的左腔口的内壁构成密封。

在本发明的再一个具体的实施例中，在所述右端盖上并且朝向所述定子腔的一侧延伸有一第二配接台阶，在该第二配接台阶的外壁上设有一第二密封圈，该第二密封圈与定子腔的右腔口的内壁构成密封。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的第一轴承盖上设有一第三密封圈，所述第二轴承盖上设有一第四密封圈，而所述的第三轴承座上设有一第五密封圈。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的电源接线座上设置有一接线板和一护罩，接线板位于电源接线座与护罩之间，并且由护罩连同接线板与电源接线座固定，所述的接线板为绝缘板。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的活动防尘圈的内壁上设有一第六密封圈，该第六密封圈与所述的转子轴密封配合；所述的固定防尘圈朝向所述左端盖的一侧设有一第七密封圈，该第七密封圈与左端盖密封配合。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的活动防尘圈朝向所述的固定防尘圈的一侧构成有复数个第一阶梯凹槽，相邻第一阶梯凹槽之间由第一阶梯凸台分隔；所述的固定防尘圈朝向活动防尘圈的一侧构成有数量与第一阶梯凹槽的数量相等的第二阶梯凹槽，相邻第二阶梯凹槽之间由第二阶梯凸台分隔，第一阶梯凸台与第二阶梯凹槽相配合，而第二阶梯凸台与第一阶梯凹槽相配合。

本发明提供的技术方案的优点之一，由于在转子轴上设置了由一组风叶、一活动防尘圈和一固定防尘圈构成的具有防尘作用的风扇机构，因此可以避免尘杂和水汽经左端盖侵袭定转子内确保电机的使用寿命；之二，由于在外套上并且在对应于第一水冷却腔的左、右端分别设置了第一、第二隔圈，因而既可保障良好的密封性避免泄漏而体现安全，又可便于制造；由于在外套的外壁上延伸了电源接线座并且在第一水冷却腔内设置了与第一水冷却腔隔绝的引出线过渡管，因此可保障定子绕组免遭冷却水侵袭；由于将第一进水接口与第一出水接口在外套上呈对角设置，因而可防止水短路而体现良好的冷却效果，满足在高温环境长期使用要求；由于整体结构简练，因而不仅可以方便制造和安装，而且还可便于维护。

附图说明

图1为本发明的优选的实施例结构图。

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

敬请参见图1和图2，给出的外套5具有一定子腔55，在该外套5上构成有一第一水冷却腔51、一第一进水接口52和一第一出水接口53以及一电源接线座54，第一进水接口51与第一出水接口52在外套5上呈对角关系，并且均与第一水冷却腔51相通，具体由图1所示，第一进水接口52位于外套5左端的上部，而第一出水接口53位于外套5右端的下部，两者保持对角设置。第一水冷却腔51的左端采用左隔圈511封闭，而第一水冷却腔51的右端采用右隔圈512封闭。电源接线座54延接在外套5的外壁上。在前述的第一水冷却腔51内构成有与第一冷却水腔51隔绝的引出线过渡管513，该引出线过渡管513的位置与前述的电源接线座54相对应，更确切地讲，对应于电源接线座54的接线座腔541。在电源接线座54上配设有一接线板542和护罩543，接线板542位于电源接线座54的接线座法兰边544与护罩543之间，由固定螺钉5431将护罩543和接线板542与前述的接线座法兰边544固定。前述的接线板542为绝缘板，在护罩543的侧部开设有导线让位孔5432。

依据公知的常识，定子1位于外套5的定子腔55内，定子1的绕组11的绕组引出线111自前述的引出线过渡管513经接线座腔541引至接线板542的电源接线柱5421上，在电源接线柱5421上与外接电源连接。

设在转子轴21上的转子2位于定子1内，转子轴21的左端通过第一轴承211转动地支承在左端盖3上，而转子轴21的右端通过第二轴承212转动地支承在右端盖4上。

左端盖3包括安装座31、配接座32和隔套33，在安装座31的圆周方向间隔开设有安装螺栓孔311，用于与热处理设备、高温除尘设备或回火炉之类的设施固定连接。前述的转子轴21的左端伸展到左端盖3的安装座31外。配接座32通过一组固定螺钉325与开设在左隔圈511上的左隔圈螺钉孔5111固定。在配接座32朝向外套5的一侧延伸构成有一个环形的第一配接台阶324，在第一配接台阶324上嵌设有一第一密封圈3241，当第一配接台阶324置入外套5的定子腔55的左腔口内时，由第一密封圈3241起到对定子腔5的左腔口的密封。在配接座32右端端面上通过一组螺钉固定有一第一轴承盖321，由该第一轴承盖321起到对前述的第一轴承211的阻挡作用，并且在第一轴承盖321与转子轴21相接触的部位，也即在第一轴承盖321的轴承盖孔的内壁上设置有一第三密封圈3211，藉由该第三密封圈3211起到与转子轴21之间的密封作用。此外，在配接座32上开设有一第一注油孔322和一第一油道323，第一油道323与第一注油孔322相通并且还与第一轴承211相通，在第一注油孔322上配设有一第一注油嘴3221（图2示），来自第一注油嘴3221的润滑油经第一油道323到达第一轴承211。隔套33位于安装座31与配接座32之间，三者一体制造，该隔套33具有一第二水冷却腔331、第二进水接口332和第二出水接口333，第二进水接口332与第二出水接口333优选为对角配置并且均与第二水冷却腔331相通。

继续见图1和图2，右端盖4通过一组右端盖固定螺钉46与开设在前述的右隔圈512上的右隔圈螺钉孔5121（图2示）固定，在右端盖4朝向右隔圈512的一侧构成有一道环通的第二配接台阶45，并且在该第二配接台阶45上设置一第二密封圈451，当右端盖4与外套5的右端配合时，由第二密封圈451起到对定子腔55的右腔口密封的作用。右端盖4的左侧配有一用于对前述的第二轴承212限定的第二轴承盖41，并且在第二轴承盖41的中央孔内配设一第四密封圈411，由该第四密封圈411起到使第二轴承盖41与转子轴21之间的密封作用。右端盖4的右侧配有一用于对第二轴承212的右侧阻挡的第三轴承盖42，并且在第三轴承盖42朝向右端盖4的一侧设置有一第五密封圈421。在右端盖43上开设有一第二注油孔43和一第二油道44（图2示），第二注油孔43上配置有一第二注油嘴431，第二油道43与第二注油孔43相通即与第二注油嘴431相通，并且还与第二轴承212相通，从第二注油嘴431注入润滑油后，润滑油经第二油道44引至第二轴承212，使第二轴承212润滑。

仍见图1和图2，作为本发明提供的技术方案的技术要点，在前述的转子轴21上并且位于左端盖3的左侧配置有风扇机构6，该风扇机构6包括一组风叶61、一活动防尘圈62和一固定防尘圈63，一组风叶61等距离间隔并且与活动防尘圈62一体制作，由紧固螺钉624将活动防尘圈62与转子轴21固定。在活动防尘圈62上（内壁）设有一第六密封圈623，该第六密封圈623与转子轴21密封配合。固定防尘圈63由一组固定螺钉634与左端盖3固定，并且在固定防尘圈62朝向左端盖3的一侧设有一第七密封圈633，藉由该第七密封圈633使固定防尘圈63与左端盖3之间构成密封。

在活动防尘圈62朝向固定防尘圈63的一侧构成有一组第一阶梯凹槽621，相邻第一阶梯凹槽621之间由第一阶梯凸台622分隔；在固定防尘圈63朝向活动防尘圈62的一侧构成有数量与第一阶梯凹槽621的数量相等的第二阶梯凹槽631，相邻第二阶梯凹槽631之间由第二阶梯凸台632分隔。其中：第一阶梯凸台621与第二阶梯凹槽631相配合，而第二阶梯凸台631与第一阶梯凹槽621相配合。在本实施例中，虽然例举了第一、第二阶梯凹槽621、631的数量均为三个，但显然不受实施例的限制，任何增加或减少第一、第二阶梯凹槽621、631的数量均应视为本发明公开的技术方案范畴。由图1和图2所示，第一、第二阶梯凹槽621、631形成迷宫式的构造。

当本发明处于使用状态时，由转子轴21带动活动防尘圈62运动，由于风叶61与活动防尘圈62一体制作，因此风叶61旋转，工作过程中的尘杂和水汽之类的杂物由第一、第二防尘圈62、63阻挡，不会经左端盖3进入而对定子1和转子2构成影响，从而能够有效地保护电机。同时，将冷却水从第一进水接口52引入并且从第一出水接口53引出而形成循环，与此同时冷却水从第二进水接口332引入并且从第二出水接口333引出而形成循环，藉以降低电机的温升，使其在高温下得以长时间的持续工作。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的欠缺，达到了发明目的，体现了非显而易见的技术效果。

Claims (9)

1.一种耐高温防尘电机，包括定子(1)、设在转子轴(21)上的转子(2)、左、右端盖(3、4)和外套(5)，定子设在外套(5)的定子腔(55)内，转子(2)位于定子(1)内，左端盖(3)与外套(5)的左端固定，右端盖(4)与外套(5)的右端固定，转子轴(21)的左端转动地支承在左端盖(3)上并且探出左端盖(3)，转子轴(21)的右端转动地支承在右端盖(4)上，在转子(2)上并且位于左端盖(3)的左侧设置有一风扇机构(6)，其特征在于：所述的风扇机构(6)包括一组风叶(61)、一活动防尘圈(62)和一固定防尘圈(63)，活动防尘圈(62)与转子轴(21)固定，而固定防尘圈(63)与左端盖(3)固定，并且与活动防尘圈(62)相配合，一组风叶(61)以间隔状态构成于活动防尘圈(62)上，所述的活动防尘圈(62)朝向所述的固定防尘圈(63)的一侧构成有复数个第一阶梯凹槽(621)，相邻第一阶梯凹槽(621)之间由第一阶梯凸台(622)分隔；所述的固定防尘圈(63)朝向活动防尘圈(62)的一侧构成有数量与第一阶梯凹槽(621)的数量相等的第二阶梯凹槽(631)，相邻第二阶梯凹槽(631)之间由第二阶梯凸台(632)分隔，第一阶梯凸台(622)与第二阶梯凹槽(631)相配合，而第二阶梯凸台(632)与第一阶梯凹槽(621)相配合。

2.根据权利要求1所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的外套(5)具有一第一水冷却腔(51)，该第一水冷却腔(51)的左端由左隔圈(511)密封，而右端由右隔圈(512)封闭，并且在外套(5)的外壁上延伸有一第一进水接口(52)、一第一出水接口(53)和一电源接线座(54)，第一进水接口(52)和第一出水接口(53)彼此保持对角关系并且均与所述的第一水冷却腔(51)相通，在第一水冷却腔(51)内构成有一与第一水冷却腔(51)隔绝的用于供定子的绕组(11)的绕组引出线(111)引至所述电源接线座(54)的引出线过渡管(513)，所述的左端盖(3)包括安装座(31)、配接座(32)和隔套(33)，安装座(31)构成于隔套(33)的左端，配接座(32)构成于隔套(33)的右端并且与所述的左隔圈(511)固定，对所述定子腔(55)的左端封闭，隔套(33)具有一第二水冷却腔(331)、一第二进水接口(332)和一第二出水接口(333)，第二进、出水接口(332、333)彼此呈对角关系，并且均与第二水冷却腔(331)相通，所述转子轴(21)的左端通过第一轴承(211)支承在配接座(32)上并且伸展到安装座(31)外，而转子轴(21)的右端通过第二轴承(212)支承在所述的右端盖(4)上，右端盖(4)与所述的右隔圈(512)固定，对所述定子腔(55)的右端封闭。

3.根据权利要求2所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的配接座(32)上并且在对应于所述的第一轴承(211)的右侧固定有一用于对第一轴承(211)阻挡的第一轴承盖(321)，所述的右端盖(4)的左侧配设有一用于对所述第二轴承(212)的左侧挡护的第二轴承盖(41)，而右侧配设有一用于对第二轴承(212)的右侧挡护的第三轴承盖(42)。

4.根据权利要求2所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的配接座(32)上开设有一第一注油孔(322)和一第一油道(323)，第一注油孔(322)上配置有一第一注油嘴(3221)，第一油道(323)与第一注油孔(322)相通并且还与所述的第一轴承(211)相通。

5.根据权利要求2所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的右端盖(4)上开设有一第二注油孔(43)和一第二油道(44)，第二注油孔(43)上配设有一第二注油嘴(431)，第二油道(44)与第二注油孔(43)相通并且还与所述的第二轴承(212)相通，在所述配接座(32)上并且朝向所述定子腔(55)的一侧延伸有一第一配接台阶(324)，在该第一配接台阶(324)的外壁上设有一第一密封圈(3241)，该第一密封圈(3241)与定子腔(55)的左腔口的内壁构成密封。

6.根据权利要求2所述的耐高温防尘电机，其特征在于在所述右端盖(4)上并且朝向所述定子腔(55)的一侧延伸有一第二配接台阶(45)，在该第二配接台阶(45)的外壁上设有一第二密封圈(451)，该第二密封圈(451)与定子腔(55)的右腔口的内壁构成密封。

7.根据权利要求3所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的第一轴承盖(321)上设有一第三密封圈(3211)，所述第二轴承盖(41)上设有一第四密封圈(411)，而所述的第三轴承盖(42)上设有一第五密封圈(421)。

8.根据权利要求2所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的电源接线座(54)上设置有一接线板(542)和一护罩(543)，接线板(542)位于电源接线座(54)与护罩(543)之间，并且由护罩(543)连同接线板(542)与电源接线座(54)固定，所述的接线板(542)为绝缘板。

9.根据权利要求1所述的耐高温防尘电机，其特征在于所述的活动防尘圈(62)的内壁上设有一第六密封圈(623)，该第六密封圈(623)与所述的转子轴(21)密封配合；所述的固定防尘圈(63)朝向所述左端盖(3)的一侧设有一第七密封圈(633)，该第七密封圈(633)与左端盖(3)密封配合。

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