CN103956849A - 一种风冷却的电机组合壳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷却的电机组合壳体，其包括壳体主体，壳体主体的外周一体设置有至少四对呈一圈排列的轴向的承重筋，每对承重筋相对的内侧之间设置有轴向的用于通入冷却风的第一腔体，第一腔体内设置有至少一条轴向的支撑筋和多条轴向的第一散热筋，支撑筋的底端和第一散热筋的底端均与壳体主体一体连接，支撑筋和与其相邻的第一散热筋之间及两条相邻的第一散热筋之间均形成有散热通风槽，支撑筋的顶端连接有第一挡风板；优点是结构简单，且由于第一挡风板是后续连接于第一散热筋上的，一方面方便了承重筋、支撑筋和第一散热筋的加工，可批量加工生产，且产品成功率高；另一方面，可以缩小第一散热筋之间的间距，可有效提升冷却效果。

Description

一种风冷却的电机组合壳体

技术领域

本发明涉及一种电机的组成部分，尤其是涉及一种风冷却的电机组合壳体。

背景技术

随着电机行业的日益发展，高效、节能和省材一直是电机设计者的目标。但受经验和技术的限制，目前的风冷电机结构，要么结构简单但冷却效果差；要么冷却效果好但结构比较复杂，制造和装配成本居高不下。

例如：中国公告的实用新型专利“一种风冷电机的电机壳体”（授权公告号：CN203368207U），其公开的电机壳体包括壳体主体，壳体主体的外围一体设置有至少四块呈一圈排列的面板，面板与壳体主体之间设置有多个用于通入冷却风的第一空腔，第一空腔内设置有多条第一散热筋，第一散热筋与壳体主体一体连接。这种电机壳体是一体挤压型材制成的，一方面，虽然结构简单，并节省了加工工序，但实际上这种结构很难批量加工生产，导致产品成功率较低；另一方面，限于目前的加工技术，为便于一体加工第一散热筋，必须在第一散热筋之间留有较大的间距，一般第一散热筋之间的间距为8～10mm，然而这样极大地影响了冷却效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于加工，且冷却效果好的风冷却的电机组合壳体。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种风冷却的电机组合壳体，包括壳体主体，其特征在于所述的壳体主体的外周一体设置有至少四对呈一圈排列的轴向的承重筋，每对所述的承重筋相对的内侧之间设置有轴向的用于通入冷却风的第一腔体，所述的第一腔体内设置有至少一条轴向的支撑筋和多条轴向的第一散热筋，所述的支撑筋的底端和所述的第一散热筋的底端均与所述的壳体主体一体连接，所述的支撑筋和与其相邻的所述的第一散热筋之间及两条相邻的所述的第一散热筋之间均形成有散热通风槽，所述的支撑筋的顶端连接有第一挡风板，所述的第一挡风板位于所述的第一腔体内且位于所有所述的第一散热筋的上方。

所述的第一腔体内对称设置有两条轴向的所述的支撑筋，所述的支撑筋通过螺钉或焊接的方式与所述的第一挡风板连接；在此，可在第一腔体内对称设置两条以上的轴向的支撑筋，这样可有效保证壳体主体与第一挡风板之间的连接强度。

所述的散热通风槽的宽度为2～5mm；在此，由于第一挡风板是后续连接于支撑筋上的，因此在加工第一散热筋时，能够尽可能地缩小第一散热筋之间的间距，即：能够使散热通风槽的宽度在2～5mm范围内，这样能够极大地提升冷却效果。

所述的第一挡风板的侧端靠近所述的承重筋的内侧且与所述的承重筋的内侧之间留有空隙；所述的第一挡风板的底端与所述的第一散热筋的顶端不相接触；在此，使第一挡风板的侧端与承重筋的内侧之间留有空隙，不仅可以消除因两者接触而引起的振动和噪音，而且可以保证第一散热筋不受外力影响。

所述的第一挡风板的顶端与所述的壳体主体的中心之间的垂直距离略小于所述的承重筋的顶端与所述的壳体主体的中心之间的垂直距离；在此，使第一挡风板的位置略低于承重筋的顶端，以保证由承重筋受外力，而第一挡风板不受外力影响，在第一挡风板上可粘贴风冷电机铭牌和配置接线盒。

所述的第一挡风板的底端与所述的第一散热筋的顶端之间设置有连接加强机构，所述的连接加强机构包括一体设置于所述的第一挡风板的底端上的轴向的第一倒钩部和一体设置于所述的第一散热筋的顶端上的轴向的第二倒钩部，所述的第一倒钩部与所述的第二倒钩部相钩接；在此，设置连接加强机构可以加强第一挡风板与壳体主体之间的连接强度。

外侧相对的两个所述的承重筋之间一体设置有第二挡风板，且三者围成一个轴向的用于通入冷却风的第二腔体，所述的第二腔体内对称设置有与所述的第二挡风板相平行的轴向的第二散热筋，所述的第二散热筋与所述的承重筋的外侧一体连接，所述的第二挡风板的底端一体设置有与所述的第二挡风板相垂直的轴向的第三散热筋，所述的第二散热筋与所述的第三散热筋不相接触；在此，设置的第二散热筋与第三散热筋可使得通入第二腔体内的冷却风分散均匀，从而提高散热效果。

所述的第一挡风板的长度小于所述的壳体主体的长度，且所述的第一挡风板的后端与所述的壳体主体的后端齐平；在此，将第一挡风板的长度设计成小于壳体主体的长度，且使第一挡风板的后端与壳体主体的后端齐平，这样在壳体主体的前端自然形成出风口，在保证能够有效地达到目的的同时，可以减少制作材料，而壳体主体的总长度可以根据实际需要切割，非常适合于不同功率的风冷电机需求。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在每对承重筋之间的用于通入冷却风的第一腔体内设置多条第一散热筋，不仅能够增加电机组合壳体的散热表面积，而且能够增加电机组合壳体的强度；通过在支撑筋上连接第一挡风板，且使第一挡风板位于第一腔体内，可有效减少冷却风的扩散；而壳体主体的外周一体设置的至少四对呈一圈排列的承重筋，不仅增加了电机组合壳体的强度，而且可使风冷电机放置平稳，防止滚动，还便于根据用户需求安装地脚板或吊环螺钉；综上，整个电机组合壳体的结构简单，且由于第一挡风板是后续连接于第一散热筋上的，并不是一体加工形成的，因此方便了承重筋、支撑筋和第一散热筋的加工，可以批量加工生产产品，并且产品成功率高；另一方面，由于第一挡风板不是一体加工的，因此加工第一散热筋较为方便，可以缩小第一散热筋之间的间距，可有效地提升冷却效果。

附图说明

图1为本发明的电机组合壳体的立体结构示意图一；

图2为本发明的电机组合壳体的立体结构示意图二；

图3为本发明的电机组合壳体的轴端侧视图；

图4为图3中A部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提出的一种风冷却的电机组合壳体，如图所示，其包括壳体主体1，壳体主体1的外周一体设置有四对呈一圈排列的轴向的承重筋2，每对承重筋2相对的内侧之间设置有轴向的用于通入冷却风的第一腔体3，第一腔体3内对称设置有两条轴向的支撑筋4，第一腔体3内设置有多条轴向的第一散热筋5，支撑筋4的底端和第一散热筋5的底端均与壳体主体1一体连接，支撑筋4和与其相邻的第一散热筋之间及两条相邻的第一散热筋之间均形成有散热通风槽6，散热通风槽6的宽度为2～5mm，支撑筋4的顶端通过螺钉或焊接的方式等连接有第一挡风板7，第一挡风板7位于第一腔体3内且位于所有第一散热筋5的上方，第一挡风板7的侧端靠近承重筋2的内侧且与承重筋2的内侧之间留有空隙8，第一挡风板7的底端与第一散热筋5的顶端不相接触，第一挡风板7的顶端与壳体主体1的中心之间的垂直距离略小于承重筋2的顶端与壳体主体1的中心之间的垂直距离，即第一挡风板7的位置略低于承重筋2的顶端。

在本实施例中，如图4所示，为加强第一挡风板7与壳体主体1之间的连接强度，在第一挡风板7的底端与第一散热筋5的顶端之间设置连接加强机构，连接加强机构包括一体设置于第一挡风板7的底端上的轴向的第一倒钩部71和一体设置于第一散热筋5的顶端上的轴向的第二倒钩部51，第一倒钩部71与第二倒钩部51相钩接。

在本实施例中，外侧相对的两个承重筋2之间一体设置有第二挡风板91，且三者围成一个轴向的用于通入冷却风的第二腔体92，第二腔体92内对称设置有与第二挡风板91相平行的轴向的第二散热筋93，第二散热筋93与承重筋2的外侧一体连接，第二挡风板91的底端一体设置有与第二挡风板91相垂直的轴向的第三散热筋94，第二散热筋93与第三散热筋94不相接触，通过设置第二散热筋93与第三散热筋94可使得通入第二腔体92内的冷却风分散均匀，从而提高散热效果。

在本实施例中，第一挡风板7的长度和第二挡风板91的长度一致且均小于壳体主体1的长度，且第一挡风板7的后端和第二挡风板91的后端均与壳体主体1的后端齐平，在实际设计过程中可将第一挡风板7的长度和第二挡风板91的长度设计为比壳体主体1的长度的短50～150mm，这样在壳体主体1的前端自然形成出风口，在保证了冷却风有效地冷却了壳体主体1的前提下，节省的加工材料。

在本实施例中，电机组合壳体的制作材料采用铝材料，且壳体主体1、承重筋2、支撑筋4、第一散热筋5、第二散热筋93、第二挡风板91整体通过挤压成型，使得壳体主体1的长度可以根据实际需求设计。

在具体加工时，可贯穿其中一块第一挡风板7、第一散热筋5及壳体主体1开设一个用于通过电机的电源线的穿线孔72，在该块第一挡风板7上连接电机接线盒（图中未示出）。

为进一步说明本发明的电机组合壳体的冷却效果，进行温升实验验证。

表1给出了利用现有的电机壳体和本发明的电机组合壳体的风冷电机，在转速为1500rpm时不同负载转矩和不同室温下定子绕组温升和电机壳体温度的试验数据；表2给出了利用现有的电机壳体和本发明的电机组合壳体的风冷电机，在转速为2000rpm时不同负载转矩和不同室温下定子绕组温升和电机壳体温度的试验数据。对电机而言，相同负载时，温升（温度）越低，代表电机性能越好，防烫伤；对F级绝缘电机而言，155℃是定子绕组的极限温度，极限温升是105k，在极限温升内，负载越大越好。

表1利用现有的电机壳体和本发明的电机组合壳体的风冷电机在转速为1500rpm时不同负载转矩和不同室温下的试验数据

表2利用现有的电机壳体和本发明的电机组合壳体的风冷电机在转速为2000rpm时不同负载转矩和不同室温下的试验数据

分析表1，从表1中可以看出，利用现有的电机壳体的风冷电机在负载转矩为119Nm时，定子绕组温升达到108.2k，已经超过了极限温升105k；而利用本发明的电机组合壳体的风冷电机在负载转矩为119Nm时，定子绕组温升仅为71.2k，当负载转矩加载到138Nm时，定子绕组温升依然低于105k，这充分说明了本发明的电机组合壳体的冷却性能非常优异。

分析表2，从表2中可以看出，利用现有的电机壳体的风冷电机在负载转矩为105Nm时，定子绕组温升达到111k，已经超过了极限温升105k；而利用本发明的电机组合壳体的风冷电机在负载转矩为105Nm时，定子绕组温升仅为77.1k，当负载转矩加载到128Nm时，定子绕组温升依然低于105k，这充分说明了本发明的电机组合壳体的冷却性能非常优异。

综上，利用现有的电机壳体的风冷电机和利用本发明的电机组合壳体的风冷电机在相同负载时，利用本发明的电机组合壳体的风冷电机的定子绕组温升极低；在定子绕组温升相同时，利用本发明的电机组合壳体的风冷电机的负载可以提高16%～22%。

Claims (8)

1.一种风冷却的电机组合壳体，包括壳体主体，其特征在于所述的壳体主体的外周一体设置有至少四对呈一圈排列的轴向的承重筋，每对所述的承重筋相对的内侧之间设置有轴向的用于通入冷却风的第一腔体，所述的第一腔体内设置有至少一条轴向的支撑筋和多条轴向的第一散热筋，所述的支撑筋的底端和所述的第一散热筋的底端均与所述的壳体主体一体连接，所述的支撑筋和与其相邻的所述的第一散热筋之间及两条相邻的所述的第一散热筋之间均形成有散热通风槽，所述的支撑筋的顶端连接有第一挡风板，所述的第一挡风板位于所述的第一腔体内且位于所有所述的第一散热筋的上方。

2.根据权利要求1所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的第一腔体内对称设置有两条轴向的所述的支撑筋，所述的支撑筋通过螺钉或焊接的方式与所述的第一挡风板连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的散热通风槽的宽度为2～5mm。

4.根据权利要求3所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的第一挡风板的侧端靠近所述的承重筋的内侧且与所述的承重筋的内侧之间留有空隙；所述的第一挡风板的底端与所述的第一散热筋的顶端不相接触。

5.根据权利要求4所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的第一挡风板的顶端与所述的壳体主体的中心之间的垂直距离略小于所述的承重筋的顶端与所述的壳体主体的中心之间的垂直距离。

6.根据权利要求5所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的第一挡风板的底端与所述的第一散热筋的顶端之间设置有连接加强机构，所述的连接加强机构包括一体设置于所述的第一挡风板的底端上的轴向的第一倒钩部和一体设置于所述的第一散热筋的顶端上的轴向的第二倒钩部，所述的第一倒钩部与所述的第二倒钩部相钩接。

7.根据权利要求6所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于外侧相对的两个所述的承重筋之间一体设置有第二挡风板，且三者围成一个轴向的用于通入冷却风的第二腔体，所述的第二腔体内对称设置有与所述的第二挡风板相平行的轴向的第二散热筋，所述的第二散热筋与所述的承重筋的外侧一体连接，所述的第二挡风板的底端一体设置有与所述的第二挡风板相垂直的轴向的第三散热筋，所述的第二散热筋与所述的第三散热筋不相接触。

8.根据权利要求7所述的一种风冷却的电机组合壳体，其特征在于所述的第一挡风板的长度小于所述的壳体主体的长度，且所述的第一挡风板的后端与所述的壳体主体的后端齐平。