CN103427533B - 一种电机端盖以及一种电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机端盖以及一种设置有该电机端盖的电机，该电机端盖为具有内部空间的夹层结构，其外侧端面上设置有第一通风口和第二通风口，流动空气一部分从第一通风口流出，另一部分经过上述内部空间从第二通风口流出，第一通风口到电机端盖中心的距离大于第二通风口到电机端盖中心的距离，第二通风口到电机端盖中心的距离小于定子外壁通风道到驱动轴中心线的距离。本发明通过夹层结构的内部空间和第二通风口令流动空气在轴承的外围经过，以对轴承冷却降温。并且，由于从第二通风口流出的流动空气加速了驱动轴附近的空气流动，从而利于驱动轴以及轴承散热。可见上述电机端盖可控制电机轴承温升，以保证电机正常运行，其创新性强，性能可靠。

Description

一种电机端盖以及一种电机

技术领域

本发明涉及电机设备领域，特别涉及一种电机端盖以及一种设置有该电机端盖的电机。

背景技术

对于离地面低、轮径小、运行环境恶劣的电机，其通风方式为全封闭自通风方式，相比于强迫通风，能防止地面垃圾及铁屑等进入电机内部。

请参阅图1所示的全封闭式自通风电机的通风方式示意图，以及图2所示的电机端盖的结构示意图，全封闭式自通风电机运行时，定子铁芯2与机壳1固定不动，位于定子铁芯2中心的转子4随驱动轴6转动，此时，流动空气从位于电机一端的进风口进入电机内部，通过定子外壁通风道3，最后由位于电机另一端的电机端盖7上设置的出风口9流出，从图1中可以看出，从电机进风口1进入电机内部的流动空气仅能够通过定子外壁通风道3冷却电机控制温升，无法进入电机的定子铁芯2及转子4的内部。由于流动空气无法直接冷却定子铁芯2及其内部部件（例如定子绕组5），因此，电机的内部温度较高，从而，电机的轴承8温升高。现有技术中，电机轴承装配部件一般有外轴承盖、内轴承盖、挡圈、端盖、轴承、外油封和内油封。电机运行过程中，转子高速运转发热，传递到轴承，引起轴承温升高；轴承温升高，引起轴承内部及电机轴承室内油脂发生基油分离，电机长时间运行后，轴承发生缺油，从而导致轴承固死，直接影响列车可靠运行。

因此，如何控制电机轴承温升，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电机端盖以及一种设置有该电机端盖的电机，该电机端盖有助于控制电机中轴承的温升，防止轴承损坏，保证电机的正常运行。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电机端盖，所述电机端盖为具有内部空间的夹层结构，所述电机端盖位于电机外侧的端面上设置有第一通风口和第二通风口，流经设置于所述电机内部的定子外壁通风道的流动空气，一部分从所述第一通风口流出，另一部分经过所述内部空间从所述第二通风口流出，所述第一通风口到所述电机端盖中心的距离大于所述第二通风口到所述电机端盖中心的距离，并且，所述第二通风口到所述电机端盖中心的距离小于所述定子外壁通风道到所述电机内部的驱动轴中心线的距离。

优选地，在上述电机端盖中，所述电机端盖上设置有多个所述第一通风口与多个所述第二通风口，多个所述第一通风口排布成具有第一直径的第一环形阵列，多个所述第二通风口排布成具有第二直径的第二环形阵列，所述第一环形阵列与所述第二环形阵列均围绕所述电机端盖中心排布，所述第一直径大于所述第二直径。

优选地，在上述电机端盖中，包括：

套设于所述电机的驱动轴上的端盖本体；

套设于所述驱动轴上的挡风板，所述挡风板的一侧表面与所述端盖本体的一侧表面相对布置以构成所述夹层架构，所述端盖本体上与所述挡风板相对布置的侧表面上设置有凹槽，所述挡风板覆盖于所述凹槽上以构成所述内部空间。

优选地，在上述电机端盖中，所述挡风板位于所述端盖本体的外侧。

优选地，在上述电机端盖中，所述挡风板为沿周向设置有多个径向凸缘的盘状结构，并且，所述挡风板上设置有所述第二通风口；

所述端盖本体上设置有所述凹槽，所述第二通风口与所述凹槽相通，所述端盖本体上还设置有与所述定子外壁通风道相通的多个通孔，一部分所述通孔作为与所述电机端盖外侧直接相通的所述第一通风口，另一部分所述通孔由所述径向凸缘覆盖以将所述流动空气导向所述内部空间且从所述第二通风口流出。

优选地，在上述电机端盖中，所述端盖本体上设置有多个所述第一通风口，且多个所述第一通风口的两端分别与所述电机端盖的外侧和所述定子外壁通风道的出口直接相通；

所述端盖本体上设置有多个所述凹槽，每个所述凹槽分别对应一个由所述径向凸缘覆盖的所述通孔。

优选地，在上述电机端盖中，所述挡风板位于所述端盖本体的内侧。

优选地，在上述电机端盖中，所述挡风板为筒状结构；

所述端盖本体的内表面设置有所述凹槽，所述凹槽为环形槽，所述挡风板覆盖于所述凹槽上以构成所述内部空间，所述端盖本体上还设置有所述第一通风口和所述第二通风口，所述第二通风口与所述凹槽相通，所述第一通风口直接与所述定子外壁通风道相通，以将所述流动空气直接导向所述电机端盖的外侧，所述定子外壁通风道的出口与所述凹槽相通，以将所述流动空气导向所述内部空间且从所述第二通风口流出。

优选地，在上述电机端盖中，所述第二通风口有多个，且设置于所述凹槽底部，环形布置。

一种电机，包括电机本体和电机端盖，所述电机端盖为上文中所述的电机端盖。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的夹层结构的电机端盖中设置有内部空间，通过该内部空间将部分流动空气向驱动轴所在的方向输送，最后在第二通风口中流出。由于第二通风口相比定子外壁通风道（或者说相比现有技术中电机端盖上的出风口）更加靠近驱动轴，从而流动空气的流动轨迹更加靠近驱动轴上的轴承，即通过夹层结构的内部空间和第二通风口令流动空气在轴承的外围经过，从而有助于对轴承的冷却降温。此外，由于从第二通风口流出的流动空气加速了驱动轴附近的空气流动，从而有助于驱动轴以及轴承的散热。因此，可见本发明实施例提供的电机端盖，有助于控制电机轴承温升，防止轴承损坏，其创新性强，性能可靠。

并且，由上述采用端盖本体和挡风板组装成电机端盖的优选技术方案可见，该电机端盖不仅制造方式简便，易组装，而且能够达到很好的降低轴承温升的目的。

此外，本发明提供的电机，采用上述电机端盖，其轴承寿命较高，不易出现由于轴承损坏而影响正常运行的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的全封闭式自通风电机的通风方式示意图；

图2为现有技术中的全封闭式自通风电机的电机端盖的结构示意图；

图3为本发明第一具体实施例提供的电机的通风方式示意图；

图4为本发明第一具体实施例提供的电机端盖的结构示意图；

图5为本发明第一具体实施例提供的端盖本体的结构示意图；

图6为本发明第一具体实施例提供的挡风板的结构示意图；

图7为本发明第二具体实施例提供的电机的通风方式示意图；

图8为本发明第二具体实施例提供的电机端盖的正视图；

图9为图8的左剖图；

图10为本发明第二具体实施例提供的端盖本体的左剖图；

图11为本发明第二具体实施例提供的挡风板的左剖图；

图12为本发明第二具体实施例提供的挡风板的正视图。

其中，1为机壳，2为定子铁芯，3为定子外壁通风道，4为转子，5为定子绕组，6为驱动轴，7为电机端盖，8为轴承，9为出风口，10为第一通风口，11为第二通风口，71为端盖本体，72为挡风板，711为凹槽，721为环形挡板结构，722为筒形挡板结构。

具体实施方式

本发明公开了一种电机端盖以及一种设置有该电机端盖的电机，该电机端盖有助于控制电机中轴承的温升，防止轴承损坏，保证电机的正常运行。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3-图11，图3为本发明第一具体实施例提供的电机的通风方式示意图，图4为本发明第一具体实施例提供的电机端盖的结构示意图，图5为本发明第一具体实施例提供的端盖本体的结构示意图，图6为本发明第一具体实施例提供的挡风板的结构示意图，图7为本发明第二具体实施例提供的电机的通风方式示意图，图8为本发明第二具体实施例提供的电机端盖的正视图，图9为图8的左剖图，图10为本发明第二具体实施例提供的端盖本体的左剖图，图11为本发明第二具体实施例提供的挡风板的左剖图，图12为本发明第二具体实施例提供的挡风板的正视图。

本发明实施例提供的电机端盖为具有内部空间的夹层结构，该电机端盖位于电机外侧的端面上设置有第一通风口10和第二通风口11，流经定子外壁通风道3（设置于电机内部，如图1所示）的流动空气，一部分从第一通风口10流出，另一部分经过夹层结构的内部空间从第二通风口11流出，其中，第一通风口10到电机端盖中心的距离大于第二通风口11到电机端盖中心的距离，并且，第二通风口11到电机端盖中心的距离小于定子外壁通风道3到电机内部的驱动轴6的中心线的距离。上文中的定子外壁通风道3一般为环形通道，所谓的“定子外壁通风道3到电机内部的驱动轴6的中心线的距离”是指该环形通道的半径。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供的夹层结构的电机端盖中设置有内部空间，通过该内部空间将部分流动空气向驱动轴6所在的方向输送，最后在第二通风口11中流出。由于第二通风口11相比定子外壁通风道3（或者说相比现有技术中电机端盖上的出风口9）更加靠近驱动轴6，从而流动空气的流动轨迹更加靠近驱动轴6上的轴承8，即通过夹层结构的内部空间和第二通风口11令流动空气在轴承8的外围经过，从而有助于对轴承8的冷却降温。此外，由于从第二通风口11流出的流动空气加速了驱动轴6附近的空气流动，从而有助于驱动轴6以及轴承8的散热。因此，可见本发明实施例提供的电机端盖，有助于控制电机轴承温升，防止轴承损坏，保证电机的正常运行，其创新性强，性能可靠。

在实际生产过程中，本发明实施例提供的电机端盖可通过铸造的方式制得。但是，由于对于夹层结构的铸造方式比较困难，因此，在具体实施例中，上述电机端盖可以采用端盖本体71和挡风板72组装而成。其中，端盖本体71和挡风板72均能够套设于电机的驱动轴6上，挡风板72的一侧表面与端盖本体71的一侧表面相对布置以构成夹层架构，端盖本体71上与挡风板72相对布置的侧表面上设置有凹槽711，挡风板72覆盖于凹槽711上以构成夹层结构的内部空间。其中，端盖本体71和挡风板72通过螺钉紧固连接或焊接，端盖本体71、挡风板72以及两者形成的内部空间的厚度可根据实际的电机外围接口适当设计。可见，此结构制造简便，易组装，而且能够达到很好的降低轴承温升的目的。

鉴于现有技术中电机上设置的多个定子外壁通风道3多为环形通道，因此，本发明实施例提供的电机端盖中，多个第一通风口10排布成具有第一直径的第一环形阵列，多个第二通风口11排布成具有第二直径的第二环形阵列，第一环形阵列与第二环形阵列均围绕电机端盖的中心排布，并且，第一直径大于第二直径。例如，如图4或图8所示，第一环形阵列中的每个第一通风口10分别与定子外壁通风道3的出口位置直接相通，第二环形阵列中的第二通风口11均位于第一通风口10构成的第一环形阵列中间且靠近轴承8的外围设置，从而达到将流动空气引流至轴承8附近以对轴承8进行冷却降温的目的。但是，本领域技术人员容易理解的是，对于第一通风口10和第二通风口11的具体布置方式并不局限于此，还可以有多种可行的具体布置结构：例如，仅设置一个第一通风口10且令该第一通风口10与定子外壁通风道3的局部出口位置对应，定子外壁通风道3的另一部分出口经过夹层结构的内部空间从第二通风口11流出；例如，将第一通风口10或第二通风口11按照不规则形状布置或不均匀布置，等等，因此，本发明对此并不做具体限定。

依据上述技术方案，本发明提供了第一具体实施例，请参阅图3-图6。第一具体实施例中，挡风板72位于端盖本体71的外侧。具体地，挡风板72为沿周向设置有多个径向凸缘的盘状结构，并且，挡风板72上设置有第二通风口11（如图6所示）；端盖本体71上设置有凹槽711，第二通风口11经过凹槽711与定子外壁通风道3相通，端盖本体71上还设置有与定子外壁通风道3相通的多个通孔，一部分通孔作为与电机端盖外侧直接相通的第一通风口10（如图5所示），另一部分通孔由径向凸缘覆盖以将流动空气导向内部空间且从第二通风口11流出。将挡风板72覆盖于端盖本体71外侧面组装且将该电机端盖安装于电机本体上后，第一通风口10直接与定子外壁通风道3相通以导出流动空气实现对电机冷却降温的功能（其空气流动轨迹如图4中A区的箭头所示），并且，挡风板72上的径向凸缘覆盖其余通孔，以将流动空气导向电机端盖的内部空间（该内部空间由端盖本体71上的凹槽711与挡风板72组装构成）且从第二通风口11流出（其空气流动轨迹如图4中B区的箭头所示）。

在上述第一具体实施例中，端盖本体71上设置有多个第一通风口10，且多个第一通风口10的两端分别与所述电机端盖的外侧和定子外壁通风道3的出口直接相通；端盖本体71上设置有多个凹槽711，每个凹槽711分别对应一个由径向凸缘覆盖的通孔。如图4所示为一个具有对称设置的八个第一通风口10和对称设置的八个第二通风口11的电机端盖的正视图。但是并不局限于此，第一通风口10和第二通风口11的具体设计个数还可以为其他数值，设置方式也可以不对称。例如，图3中所示的电机端盖上设置的第一通风口10和第二通风口11即为不对称结构的剖视图，图中，A区所示为流动空气从第一通风口10流出的示意图，B区为一个定子外壁通道3与一个凹槽711相通以令流动空气从第二通风口11流出的示意图。

具体地，在上述第一具体实施例中，端盖本体71是将现有技术中的电机端盖铸薄，然后在外表面组装挡风板72。具体实施方式：端盖本体71采用球墨铸铁材料，其壁厚相对于现有技术中的全封闭式电机的电机端盖薄2mm（此壁厚尺寸可按照工艺要求进行调整），其具体结构请参阅图5；挡风板72采用1.5mm厚的不锈钢钢板，其具体结构请参阅如图6。

此外，本发明还提供了第二具体实施例，请参阅图7-图11。第二具体实施例中，挡风板72位于端盖本体71的内侧。它与第一具体实施例中的电机端盖的主要区别在于：挡风板72覆盖于端盖本体71内侧的凹槽711（该凹槽为在铸造端盖本体时直接铸造形成的凹槽结构）上，以构成夹层结构的电机端盖。

在第二具体实施例中，挡风板72为筒状结构（如图11和图12所示），端盖本体71的内表面设置有凹槽711，凹槽711为环形槽（如图10所示），挡风板72覆盖于凹槽711上以构成夹层结构的内部空间（如图9所示）；端盖本体71上还设置有第一通风口10和第二通风口11，其中，第二通风口11有多个，且设置于凹槽711底部，呈环形布置。将挡风板72覆盖于端盖本体71内侧面组装且将该电机端盖安装于电机本体上后，第二通风口11与凹槽711相通，第一通风口10直接与定子外壁通风道3相通以直接导出流动空气实现对电机冷却降温的功能（其空气流动轨迹如图7中A区的箭头所示），并且，定子外壁通风道3的出口与凹槽711相通，以将流动空气导向内部空间且从第二通风口11流出（其空气流动轨迹如图7中B区的箭头所示）。

与第一具体实施例中对于第一通风口10和第二通风口11的具体设置方式同理，在第二具体实施例中，第一通风口10和第二通风口11的具体设计方式也有多种方案，例如，如图8所示，在端盖本体71上开16个环形布置的第二通风口11，因此，本发明对此并不做具体限定。

具体地，在上述第二具体实施例中，端盖本体71是将将现有技术中的电机端盖铸薄，然后在内侧组装挡风板72。具体实施方式：端盖本体71采用铸钢材料，端盖壁相对于现有技术中的全封闭式电机的电机端盖薄2mm（该尺寸可按照工艺要求进行具体调整），其具体结构请参阅图8和图11；挡风板72由环形挡板结构721和筒形挡板结构722焊接而成，环形挡板结构721和筒形挡板结构722材料均为Q235，碳素结构钢板，厚度为2mm，其具体结构请参阅如图11和图12。

此外，本发明实施例还提供了一种电机，该电机由电机本体和电机端盖组长而成，该电机端盖采用上文中所述的电机端盖，从而可以有效地控制电机内轴承的温升，避免电机由于轴承损坏而影响正常运行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电机端盖，其特征在于，所述电机端盖为具有内部空间的夹层结构，所述电机端盖位于电机外侧的端面上设置有第一通风口(10)和第二通风口(11)，流经设置于所述电机内部的定子外壁通风道(3)的流动空气，一部分从所述第一通风口(10)流出，另一部分经过所述内部空间从所述第二通风口(11)流出，所述第一通风口(10)到所述电机端盖中心的距离大于所述第二通风口(11)到所述电机端盖中心的距离，并且，所述第二通风口(11)到所述电机端盖中心的距离小于所述定子外壁通风道(3)到所述电机内部的驱动轴(6)中心线的距离，套设于所述电机的驱动轴(6)上的端盖本体(71)；套设于所述驱动轴(6)上的挡风板(72)，所述挡风板(72)的一侧表面与所述端盖本体(71)的一侧表面相对布置以构成所述夹层结构，所述端盖本体(71)上与所述挡风板(72)相对布置的侧表面上设置有凹槽(711)，所述挡风板(72)覆盖于所述凹槽(711)上以构成所述内部空间。

2.根据权利要求1所述的电机端盖，其特征在于，所述电机端盖上设置有多个所述第一通风口(10)与多个所述第二通风口(11)，多个所述第一通风口(10)排布成具有第一直径的第一环形阵列，多个所述第二通风口(11)排布成具有第二直径的第二环形阵列，所述第一环形阵列与所述第二环形阵列均围绕所述电机端盖中心排布，所述第一直径大于所述第二直径。

3.根据权利要求1所述的电机端盖，其特征在于，所述挡风板(72)位于所述端盖本体(71)的外侧。

4.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述挡风板(72)为沿周向设置有多个径向凸缘的盘状结构，并且，所述挡风板(72)上设置有所述第二通风口(11)；

所述端盖本体(71)上设置有所述凹槽(711)，所述第二通风口(11)与所述凹槽(711)相通，所述端盖本体(71)上还设置有与所述定子外壁通风道(3)相通的多个通孔，一部分所述通孔作为与所述电机端盖外侧直接相通的所述第一通风口(10)，另一部分所述通孔由所述径向凸缘覆盖以将所述流动空气导向所述内部空间且从所述第二通风口(11)流出。

5.根据权利要求4所述的电机端盖，其特征在于，所述端盖本体(71)上设置有多个所述第一通风口(10)，且多个所述第一通风口(10)的两端分别与所述电机端盖的外侧和所述定子外壁通风道(3)的出口直接相通；

所述端盖本体(71)上设置有多个所述凹槽(711)，每个所述凹槽(711)分别对应一个由所述径向凸缘覆盖的所述通孔。

6.根据权利要求1所述的电机端盖，其特征在于，所述挡风板(72)位于所述端盖本体(71)的内侧。

7.根据权利要求6所述的电机端盖，其特征在于，所述挡风板(72)为筒状结构；

所述端盖本体(71)的内表面设置有所述凹槽(711)，所述凹槽(711)为环形槽，所述挡风板(72)覆盖于所述凹槽(711)上以构成所述内部空间，所述端盖本体(71)上还设置有所述第一通风口(10)和所述第二通风口(11)，所述第二通风口(11)与所述凹槽(711)相通，所述第一通风口(10)直接与所述定子外壁通风道(3)相通，以将所述流动空气直接导向所述电机端盖的外侧，所述定子外壁通风道(3)的出口与所述凹槽(711)相通，以将所述流动空气导向所述内部空间且从所述第二通风口(11)流出。

8.根据权利要求7所述的电机端盖，其特征在于，所述第二通风口(11)有多个，且设置于所述凹槽(711)底部，环形布置。

9.一种电机，包括电机本体和电机端盖，其特征在于，所述电机端盖为权利要求1-8任一项所述的电机端盖。