CN104377890A - 真空电机 - Google Patents

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蔡伟亮
王平
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

本发明涉及机电技术领域，特别是涉及带有水冷和振动传感器接口，能够应用于真空、辐射环境下的一种真空电机；包括电机主体、电机外壳和后端盖，电机主体设置在电机外壳的内腔内，电机外壳上设置有进水管接头和出水管接头，冷却液沿进水管接头进入电机外壳的内腔并对电机主体进行冷却后从出水管接头流出，后端盖与电机外壳的后端部密封连接，电机外壳的前端面为一平整光滑的法兰端面；安装时，只需要通过O形圈对法兰端面进行密封即可实现本发明与其它密封腔体的真空合并；另外，通过冷却液循环可以有效降低真空电机的温度，从而保证真空电机可以长期有效运行，提高真空电机的使用寿命。

Description

真空电机
技术领域
本发明涉及机电技术领域，特别是涉及带有水冷和振动传感器接口，能够应用于真空、辐射环境下的一种真空电机。
背景技术
电机是机电领域中最常用的设备之一，但专门应用于真空中的电机并不常见。真空密封条件下，电机的散热比较困难(无法通过空气传导散热)，因此，电机不能长期稳定工作，电机的使用寿命也较短。
对于对真空度要求比较高的使用场合，还需要考虑电机轴承润滑脂的挥发对真空度的影响情况。目前市场上大部分的真空电机都是独立成组，并不单独密封，使用时需要专门做一个密封腔来封真空，这样也导致了生产成本的增加。
发明内容
本发明为了解决目前电机在真空环境下无法长期稳定运行以及采用密封腔对普通电机进行真空密封导致成本上升的问题而提供的一种真空电机。
为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：
一种真空电机，包括电机主体、电机外壳和后端盖，所述电机主体设置在所述电机外壳的内腔内，所述电机外壳上设置有进水管接头和出水管接头，冷却液沿所述进水管接头进入电机外壳的内腔并对所述电机主体进行冷却后从所述出水管接头流出，所述后端盖与所述电机外壳的后端部密封连接，所述电机外壳的前端面为一平整光滑的法兰端面。
优选地，所述电机主体包括主轴、转子、定子和冷却罩、所述转子固定安装在所述主轴上，所述主轴通过副轴承和主轴承可旋转设置在所述电机外壳的空腔内，所述冷却罩的外表面上设置有流道，内表面与所述定子固定连接，所述冷却罩与所述电机外壳的内表面密封固定连接，冷却液沿所述进水管接头进入所述流道后对所述冷却罩进行冷却后从出水管接头流出。
优选地，所述主轴承和所述副轴承采用高真空润滑脂进行润滑。
优选地，所述主轴的后端设置有旋转变压器。
优选地，所述电机外壳采用超硬铝合金材料制成。
优选地，所述电机外壳靠近所述主轴承的位置设置有4个振动传感器，所述振动传感器沿着所述电机外壳的径向方向均匀设置。
优选地，所述电机外壳上设置有动力电真空密封连接器和信号电真空密封连接器。
本发明的有益效果在于：真空电机的电机外壳与后端盖密封连接，形成“U”型的密封结构，真空电机的前端的法兰端面上整个真空电机与其它密封腔体的密封接合面，安装时，只需要通过O形圈对法兰端面进行密封即可实现本发明与其它密封腔体的真空合并；另外，通过冷却液循环可以有效降低真空电机的温度，从而保证真空电机可以长期有效运行，提高真空电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面图；
图3为本发明的使用示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至附图3对本发明作进一步阐述：
如图1和图2所示的一种真空电机，包括电机主体1、电机外壳2和后端盖3，电机主体1设置在电机外壳2的内腔内，电机外壳2上设置有进水管接头21和出水管接头22，冷却液沿进水管接头21进入电机外壳2的内腔并对电机主体1进行冷却后从出水管接头22流出，所后端盖3与电机外壳2的后端部密封连接，电机外壳2的前端面为一平整光滑的法兰端面23。在本实施例中，冷却液采用冷却水。
在本实施例中，电机主体1采用内装式电机结构，电机主体1包括主轴11、转子12、定子13和冷却罩14、转子12固定安装在主轴11上，主轴11通过副轴承4和主轴承5可旋转设置在电机外壳2的空腔内。主轴11根据转子12、定子13进行定制加工。工作轴由内装式电机直接驱动，传动链长度缩短为零，因此结构紧凑、响应快。冷却罩14的外表面上设置有流道141，内表面与所述定子13固定连接，流道141由开设在冷却罩14的外表面上的螺旋槽形成，冷却罩14与电机外壳2的内表面密封固定连接，在本实施例中，冷却罩14的前端部和后端部分别通过O形圈与电机外壳2的内表面进行密封，冷却液沿进水管接头21进入流道141后对沿着螺旋槽流动，对冷却罩14进行冷却后从出水管接头22流出。通过上述的热交换，保证电机外壳2内腔的温度不会过高，从而使本发明能够长期有效地运行，延长本发明的使用寿命。
在本实施例中，主轴承5和副轴承4采用高真空润滑脂进行润滑，从而有效避免油脂挥发带来的真空腔体内部污染的问题。为了保证电机外壳2的强度，同时有效降低电机的总重量，电机外壳2采用超硬铝合金材料制成。
主轴11的后端设置有旋转变压器6，旋转变压器6用来测定主轴11的转速，本实施例，本发明会运用于辐射的环境下，在该环境下为了使本发明能够稳定工作，因此采用旋转变压器6而非编码器。
电机外壳2靠近主轴承5的位置设置有4个振动传感器7，振动传感器7沿着电机外壳2的径向方向均匀设置。通过振动传感器7对主轴承5和副轴承4的运行状态进行有效监测。
如图1所示，电机外壳2上还设置有动力电真空密封连接器24和信号电真空密封连接器25，动力电真空密封连接器24用于将U/V/W动力电从空气侧馈入到真空侧给电机主体1供电，信号电真空密封连接器25用于将旋转变压器6的电机位置反馈信号和电机温度电阻信号从真空侧传送到空气侧。
如图3所示，电机内部由电机外壳2和后端盖3组成“U”型的密闭空间图中所标的A空间。该真空电机与其它密封腔体组成的密封空间图中所标的B空间之间可通过法兰端面23上的O型圈8进行密封，A空间与B空间组成了一个共同的密封空间，可统一抽真空，这样能够使设备整体的结构更为紧凑，适合空间受限的工作环境。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种真空电机，其特征在于：包括电机主体(1)、电机外壳(2)和后端盖(3)，所述电机主体(1)设置在所述电机外壳(2)的内腔内，所述电机外壳(2)上设置有进水管接头(21)和出水管接头(22)，冷却液沿所述进水管接头(21)进入电机外壳(2)的内腔并对所述电机主体(1)进行冷却后从所述出水管接头(22)流出，所述后端盖(3)与所述电机外壳(2)的后端部密封连接，所述电机外壳(2)的前端面为一平整光滑的法兰端面(23)。
2.如权利要求1所述的真空电机，其特征在于：所述电机主体(1)包括主轴(11)、转子(12)、定子(13)和冷却罩(14)、所述转子(12)固定安装在所述主轴(11)上，所述主轴(11)通过副轴承(4)和主轴承(5)可旋转设置在所述电机外壳(2)的空腔内，所述冷却罩(14)的外表面上设置有流道(141)，内表面与所述定子(13)固定连接，所述冷却罩(14)与所述电机外壳(2)的内表面密封固定连接，冷却液沿所述进水管接头(21)进入所述流道(141)后对所述冷却罩(14)进行冷却后从出水管接头(22)流出。
3.如权利要求1所述的真空电机，其特征在于：所述主轴承(5)和所述副轴承(4)采用高真空润滑脂进行润滑。
4.如权利要求1所述的真空电机，其特征在于：所述电机外壳(2)采用超硬铝合金材料制成。
5.如权利要求1至4任意一项所述的真空电机，其特征在于：所述主轴(11)的后端设置有旋转变压器(6)。
6.如权利要求5所述的真空电机，其特征在于：所述电机外壳(2)靠近所述主轴承(5)的位置设置有4个振动传感器(7)，所述振动传感器(7)沿着所述电机外壳(2)的径向方向均匀设置。
7.如权利要求6所述的真空电机，其特征在于：所述电机外壳(2)上设置有动力电真空密封连接器(24)和信号电真空密封连接器(25)。
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