CN102510158A

CN102510158A - 一种具有水冷机座的电机

Info

Publication number: CN102510158A
Application number: CN2011103522989A
Authority: CN
Inventors: 吴海鹰; 郝清亮; 蔡凭
Original assignee: 712th Research Institute of CSIC
Current assignee: 712th Research Institute of CSIC
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明涉及一种具有水冷机座的电机，具体涉及一种具有新型冷却水套机座的大型电机，包括机座、定子、转子和端盖及转轴；其机座包括一个外机座和一个内机座；内机座外圆周面上加工有多条螺旋形水槽，外圆周面两端处各加工有一条圆环形的集水槽，每条螺旋形水槽沿轴向等间距旋转若干圈，且与两端的集水槽直接连通；两条集水槽中分别各有两个隔水板，将集水槽分隔成进水集水槽和出水集水槽；进水集水槽和出水集水槽分别与外机座上的进水管接头和出水管接头对应连接，形成冷却水路，使进水与出水沿轴向左右对称流动。本发明优点是：冷却效率高，减轻了电机重量，减少附加管道耗材，而且结构和工艺简单，成本低，解决了机座低碳钢防腐防绣等问题。

Description

一种具有水冷机座的电机

技术领域

本发明涉及一种具有水冷机座的电机，具体涉及一种具有新型冷却水套机座的大型电机，尤其适于用作船舶推进大功率电机。

背景技术

大型电机，如船舶推进的大功率永磁电机，由于其低转速和高功率密度要求，通常具有较高的热负荷，而其转子使用永磁体励磁，转子上无发热源，非常适合采用机座水冷的冷却方式。水介质比热大，携出热量能力强，所以冷却系统体积小，并且基本不增加噪声，非常适用于对振动噪声指标要求高的船舶推进场合。定子绕组和铁心产生的热量通过热传导的方式，由冷却水将热量带走，从而使电机各部分温升满足设计要求。电机机座水冷技术的研究是整个大型电机冷却技术的难点和关键。同时，水冷结构件的防腐保护对提高电机的整体寿命起到重要作用。现有技术的电机机座水冷结构,是通过在机座中加工圆环槽，在槽中铺设水管，这样虽然腐蚀问题得到了较好的解决，但在水管与机座之间存在装配间隙，而空气热阻较大，影响热量的传导。还有，因外置集水器与多路水路的并联采用焊接方式，电机长期运行时振动对焊缝产生疲劳破坏而引起漏水，影响冷却效果，甚至冷却失效。

发明内容

本发明目的在于，提供一种具有冷却水套机座的电机，通过改进现有电机机座结构，从而提高现有传统机座水冷的传热能力，提高冷却效率，并且有利于电机减轻重量，减少附加管道耗材，而且结构和工艺简单，成本低，机座涂装涂层，解决了低碳钢防腐防绣问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种具有水冷机座的电机，包括机座、定子、转子和端盖及转轴；其特征在于，机座包括一个外机座和一个内机座；内机座热套在外机座内，两端焊接密闭；所述内机座外圆周面上加工有多条螺旋形水槽，外圆周面两端处各加工一条圆环形的集水槽，一端为第一集水槽，另一端为第二集水槽；每条螺旋形水槽沿轴向等间距旋转若干圈，且与两端的集水槽直接连通；两条集水槽中分别各有两个隔水板，将第一集水槽分隔成第一进水集水槽和第一出水集水槽，将第二集水槽分隔成第二进水集水槽和第二出水集水槽；第一进水集水槽与第二出水集水槽联通，该两集水槽分别与外机座上的第一进水管接头和第二出水管接头对应连接；第二进水集水槽与第一出水集水槽联通,该两集水槽分别与外机座上的第二进水管接头和第一出水管接头对应连接，与外水路构成两路进水和两路出水，形成冷却水路，使进水与出水沿轴向左右对称流动。

在上述技术方案的基础上更进一步的技术方案是：

所述的具有水冷机座的电机，其螺旋形水槽沿轴向旋转圈数为N×0.5圈，其中N为奇数，是1、3、5……N。

所述的具有水冷机座的电机，其螺旋形水槽沿轴向旋转圈数为1×0.5＝0.5圈

所述的具有水冷机座的电机，其螺旋形水槽沿轴向旋转圈数为3×0.5＝1.5圈

所述的具有水冷机座的电机，其螺旋形水槽沿轴向旋转圈数为5×0.5＝2.5圈

所述的具有水冷机座的电机，其外机座、内机座及第一进水管接头和第一出水管接头及第二进水管接头和第二出水管接头及隔水板选用低碳钢材料制成。

所述的具有水冷机座的电机，其外机座、内机座表面涂装高模数水性富锌导热、耐温、防锈、防腐涂层。

所述的具有水冷机座的电机，其冷却水路是循环闭合水路。

本发明的显著效果是：1、冷却水直接接触机座，具有很好的冷却效果；2、采用多条螺旋形水槽与内置的集水槽，提高了机座水冷结构的冷却效果，减少了现有技术的水管脚和外置集水器的焊接，并且进水与出水沿轴向左右对称，不会引起电机温度沿轴向的分布不均；3、使用AL-551高模数水性富锌涂层，解决了水套机座低碳钢材料导热、耐温、防锈、防腐问题，具有很好的传热等综合效果；4、充分利用了低碳钢，易于焊接和加工、并且传热系数高；5、集水器内置结构与现有技术的外置结构相比节省了另设集水器空间，并且避免了集水器与多路管路接头处的焊接，从而避免了电机运行中振动和电磁力对水路接头焊缝的破坏，解决了冷却器焊缝处易漏水问题。

附图说明

图1为本发明具有水冷机座的电机主视图；

图2为本发明具有水冷机座的电机的内机座示意图；

图3为图2的A-A剖视图。

图中各标记对应的名称是：10－机座；11－定子；12－转子；13－端盖；14－转轴；1－外机座；2－内机座；2.0－螺旋形水槽；2.1－第一集水槽；2.11－第一进水集水槽；2.12－第一出水集水槽；2.2－第二集水槽；2.21－第二进水集水槽；2.22－第二出水集水槽；2.3－隔水板；2.11’－第一进水管接头；2.12’－第一出水管接头；2.21’－第二进水管接头；2.22’－第二出水管接头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1、图2和图3所示，一种具有水冷机座的电机，它有机座10、定子11、转子12和端盖13及转轴14；机座10包括一个外机座1和一个内机座2，外机座1由圆筒和笼形筋板焊接而成，笼型筋结构能减轻机座重量，且不影响机座外圆的筋板和地脚的布置。内机座2热套在外机座1内，两端焊接密闭；所述内机座2外圆周面上加工有多条螺旋形水槽2.0，外圆周面两端处各加工一条圆环形的集水槽，一端为第一集水槽2.1，另一端为第二集水槽2.2；每条螺旋形水槽2.0沿轴向等间距旋转若干圈，且与两端的集水槽直接连通；两条集水槽中分别各有两个隔水板2.3，将第一集水槽2.1分隔成第一进水集水槽2.11和第一出水集水槽2.12，将第二集水槽2.2分隔成第二进水集水槽2.21和第二出水集水槽2.22；第一进水集水槽2.11与第二出水集水槽2.22联通，该两集水槽分别与外机座1上的第一进水管接头2.11’和第二出水管接头2.22’对应连接；第二进水集水槽2.21与第一出水集水槽2.12联通,该两集水槽分别与外机座1上的第二进水管接头2.21’和第一出水管接头2.12’对应连接，与外水路构成两路进水和两路出水，形成冷却水路，本实施例冷却水路为循环闭合水路，使进水与出水沿轴向左右对称流动，使得电机温度分布均匀，有利于散热，从而可消除现有技术水冷机座产生沿轴向的温度梯度和散热不均现象。所述的螺旋形水槽2.0沿轴向旋转圈数为N×0.5圈，其中N为奇数，是1、3、5……N。本实施例螺旋形水槽2.0沿轴向旋转圈数为5×0.5＝2.5圈。所述的外机座1、内机座2及第一进水管接头2.11’和第一出水管接头2.12’及第二进水管接头2.21’和第二出水管接头2.22’及隔水板2.3选用低碳钢材料制成。外机座1、内机座2表面涂装高模数水性富锌导热、耐温、防锈、防腐涂层，选用AL-551高模数水性富锌涂层。

实施例2：与实施例1不同的是，螺旋形水槽2.0沿轴向旋转圈数为1×0.5＝0.5圈。

实施例3：与实施例1不同的是，所述的螺旋形水槽2.0沿轴向旋转圈数为3×0.5＝1.5圈。

本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims

1.一种具有水冷机座的电机，包括机座（10）、定子（11）、转子（12）和端盖（13）及转轴（14）；其特征在于，机座（10）包括一个外机座（1）和一个内机座（2）；内机座（2）热套在外机座（1）内，两端焊接密闭；所述内机座（2）外圆周面上加工有多条螺旋形水槽（2.0），外圆周面两端处各加工一条圆环形的集水槽，一端为第一集水槽（2.1），另一端为第二集水槽（2.2）；每条螺旋形水槽（2.0）沿轴向等间距旋转若干圈，且与两端的集水槽直接连通；两条集水槽中分别各有两个隔水板（2.3），将第一集水槽（2.1）分隔成第一进水集水槽（2.11）和第一出水集水槽（2.12），将第二集水槽（2.2）分隔成第二进水集水槽（2.21）和第二出水集水槽（2.22）；第一进水集水槽（2.11）与第二出水集水槽（2.22）联通，该两集水槽分别与外机座（1）上的第一进水管接头（2.11’）和第二出水管接头（2.22’）对应连接；第二进水集水槽（2.21）与第一出水集水槽（2.12）联通,该两集水槽分别与外机座（1）上的第二进水管接头（2.21’）和第一出水管接头（2.12’）对应连接，与外水路构成两路进水和两路出水，形成冷却水路，使进水与出水沿轴向左右对称流动。

2.如权利要求1所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，螺旋形水槽（2.0）沿轴向旋转圈数为N×0.5圈，其中N为奇数，是1、3、5……N。

3.如权利要求2所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，螺旋形水槽（2.0）沿轴向旋转圈数为1×0.5＝0.5圈。

4.如权利要求2所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，螺旋形水槽（2.0）沿轴向旋转圈数为3×0.5＝1.5圈。

5.如权利要求2所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，螺旋形水槽（2.0）沿轴向旋转圈数为5×0.5＝2.5圈。

6.如权利要求1所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，外机座（1）、内机座（2）及第一进水管接头（2.11’）和第一出水管接头（2.12’）及第二进水管接头（2.21’）和第二出水管接头（2.22’）及隔水板（2.3）选用低碳钢材料制成。

7.如权利要求1所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，外机座（1）、内机座（2）表面涂装高模数水性富锌导热、耐温、防锈、防腐涂层。

8.如权利要求1所述的具有水冷机座的电机，其特征在于，冷却水路是循环闭合水路。