CN106936239A - 用于电机的转轴、电机和压缩机 - Google Patents

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刘万振
姚丽
王震宇
刘广强
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王猛
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Abstract

本发明的实施例提供了用于电机的转轴、电机和压缩机。该转轴具有细长主体。所述转轴的细长主体上设置有整体上沿着所述细长主体的轴向延伸方向延伸的至少一条冷却槽。

Description

用于电机的转轴、电机和压缩机
技术领域
本发明涉及空调或制冷技术领域，尤其涉及用于电机的转轴、电机和压缩机。
背景技术
通常，电机包括位于电机中心处的转轴、围绕转轴设置的转子和围绕转子设置的定子，其中定子和转子之间间隔一环形的气隙。然而，在现有技术的电机中，在转子运行时，转子内的铸铝导条内一直通有电流，由此产生的损耗会使转子发热。由于转子的外围是定子，因此转子的散热只能通过流经定子与转子之间的气隙的冷媒来进行散热。由此气隙很小，径向单边厚度只能不到1mm，因此对转子的冷却效果有限。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
相应地，本发明的目的之一是提供一种用于电机的转轴、电机和压缩机，通过增设至少一条冷却槽，增加了冷却介质与转子的接触面积，改善了转子的散热。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于电机的转轴，所述转轴具有细长主体，所述转轴的细长主体上设置有整体上沿着所述细长主体的轴向延伸方向延伸的至少一条冷却槽。
在一个示例中，所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向平直地延伸。
在一个示例中，所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向蜿蜒地延伸。
在一个示例中，所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向螺旋地延伸。
在一个示例中，所述电机的转轴的每条冷却槽构成一条螺旋纹，所述螺旋纹的切角方向与所述电机的转子转动方向大体一致。
在一个示例中，所述切角小于等于70度，大于等于30度。
在一个示例中，所述至少一条冷却槽包括至少两条冷却槽，所述至少两条冷却槽在垂直于所述细长主体的轴向延伸方向的截面中彼此间隔设置。
在一个示例中，所述至少两条冷却槽在所述截面中彼此均等地间隔设置。
在一个示例中，所述至少一条冷却槽中的每条冷却槽在垂直于所述细长主体的轴向延伸方向的截面中具有半圆形、半椭圆形、大体方形、大体矩形和大体长圆形中任一个的形状。
根据本发明的另一方面，提供了一种电机，所述电机包括：定子，转子和根据上述的转轴，其中所述转轴可转动地设置在电机的中心处，所述转子的内圆周围绕转轴设置。
在一个示例中，所述转子与所述定子间隔开一环形气隙。
在一个示例中，所述转子包括围绕所述转轴的转子铁芯和多个导条，所述多个导条沿着相对于转子中心的圆周间隔地设置在所述转子铁芯的外周。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机使用所述的转轴或所述的电机。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。
图1示出了现有技术中的电机的横截面示意图；
图2a和2b示出了根据本发明的一个实施例的用于图1所示的转轴的主视图和横截面视图；
图3a和3b示出了根据本发明的另一实施例的用于图1所示的转轴的主视图和横截面视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
参见图1，示出了现有技术中的电机10的横截面示意图。该电机10包括转轴1、转子2和定子3。转轴1可转动地设置在电机10的中心处。转子2的内圆周围绕转轴1设置，而转子2可旋转地设置在定子3中且与定子3间隔开一环形气隙4。
如图1所示，转子2包括围绕转轴1的转子铁芯21和多个(铸铝)导条22，该多个导条22沿着相对于转子2中心的圆周间隔地设置在转子铁芯21的外周。在一个示例中，多个铸铝导条22均匀地间隔地设置在转子铁芯21中，并且可以根据需要设置它们的数量，而不限于图示。
通常，转轴1的横截面(如图1)为圆形，或者说，转轴1为细长的圆柱体。在实际中，转轴1的外表面与转子铁芯21的内周紧密贴合。因此在转子高速运转时，铸铝导条22中会一直通有电流，由此产生的损耗会使转子2发热。由于转子2和定子3之间仅间隔一小的环形气隙4(径向单边厚度不到1mm)，因此，对转子2的冷却效果有限或不佳。
如图2a和2b所示，在本发明中，提供了一种新的用于上述的电机的转轴5。该转轴5具有细长主体51。该细长主体51上设置有整体上沿着细长主体51的轴向延伸方向(从图示的左侧至右侧)延伸的至少一条冷却槽52。
具体如图2a和2b所示，示出了四条冷却槽52，以均等的间隔围绕转轴5的外周或外侧壁设置。每条冷却槽52沿着细长主体51的外侧壁的轴向延伸方向平直地延伸。或者说，每条冷却槽52沿着转轴5的轴向延伸方向是平直的。
在本实例中，如图2b所示，冷却槽52均具有大体半圆形的横截面，然而本领域技术人员可以根据需要设置冷却槽52的横截面形状，而不限于图示。例如，冷却槽52在垂直于细长主体51的轴向延伸方向的截面中具有半椭圆形、大体方形、大体矩形和大体长圆形中任一个的形状。冷却槽52的面积、开槽深度等均可以根据需要设置。可以理解，应当适当地选择冷却槽的面积，以达到不能影响转子2和转轴5之间的配合。
这样，由于在转轴5上开设了至少一条冷却槽52，使得冷媒能够通过冷却槽52与转轴1接触，将铸铝导条22产生的热量带走一部分，从而达到了降低转子2的温度的目的。
参见图3a和3b，示出了本发明的另一实施例的转轴6。图3a和3b所示的转轴与图2a和2b所示的转轴的不同之处在于该转轴6上的冷却槽62不再是沿着转轴6的轴向延伸方向平直的而是蜿蜒的，例如螺旋形的。
在本实例，示出了四条冷却槽62，以均等的间隔围绕转轴6的外周或外侧壁设置。每条冷却槽62沿着细长主体61的外侧壁的轴向延伸方向蜿蜒地延伸。或者说，每条冷却槽52沿着所述外侧壁的轴向延伸方向都大体不是平直的。
在本实例中，冷却槽62也均具有大体半圆形的横截面，然而本领域技术人员可以根据需要设置冷却槽62的横截面形状，而不限于图示。例如，冷却槽62在垂直于细长主体61的轴向延伸方向的截面中具有半椭圆形、大体方形、大体矩形和大体长圆形中任一个的形状。冷却槽62的面积、开槽深度等均可以根据需要设置。
在图示的示例中，每条冷却槽62设置成螺旋形的。这样，每条冷却槽62构成一条螺旋纹，该螺旋纹的切角方向与电机10的转子2转动方向大体一致。螺旋形的冷却槽62使得冷媒与转轴6的接触面积更大，从而能提高冷却效果。
在一个示例中，切角小于等于70度，大于等于30度。通过实验表明，在这种切角下，对转子2的冷却效果较好。
如上所述，尽管在本发明的图示的实施例中均以相等的间隔设置每条冷却槽，但是也可以根据需要以不等的或其它的间隔设置所述冷却槽。
此外，本发明实施例中的电机转轴还可以用于图1所示的电机以外的其他电机。
另外，在本发明的还一实施例中，提供了一种压缩机，该压缩机使用上述的转轴或上述的电机。
如上所述，通过在现有的转轴的基础上，增加冷却槽来改善转子散热。冷却槽使得冷媒能够快速地流过，从而达到了较佳的散热效果。由于冷媒能够流过转子的内径，从而相比现有技术增加了冷却面积，改善了转子的散热并改善了使用其的压缩机的性能。另外，合理设计冷却槽的旋转角度，可以使得制冷剂加速流过，从而达到更好的转子散热效果。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于电机的转轴，所述转轴具有细长主体，其特征在于，
所述转轴的细长主体上设置有整体上沿着所述细长主体的轴向延伸方向延伸的至少一条冷却槽。
2.根据权利要求1所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向平直地延伸。
3.根据权利要求1所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向蜿蜒地延伸。
4.根据权利要求3所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少一条冷却槽沿着所述细长主体的外侧壁的轴向延伸方向螺旋地延伸。
5.根据权利要求4所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述电机的转轴的每条冷却槽构成一条螺旋纹，所述螺旋纹的切角方向与所述电机的转子转动方向大体一致。
6.根据权利要求5所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述切角小于等于70度，大于等于30度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少一条冷却槽包括至少两条冷却槽，所述至少两条冷却槽在垂直于所述细长主体的轴向延伸方向的截面中彼此间隔设置。
8.根据权利要求7所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少两条冷却槽在所述截面中彼此均等地间隔设置。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于电机的转轴，其特征在于，
所述至少一条冷却槽中的每条冷却槽在垂直于所述细长主体的轴向延伸方向的截面中具有半圆形、半椭圆形、大体方形、大体矩形和大体长圆形中任一个的形状。
10.一种电机，所述电机包括：定子，转子和根据权利要求1-9中任一项所述的转轴，其中所述转轴可转动地设置在电机的中心处，所述转子的内圆周围绕转轴设置。
11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，
所述转子与所述定子间隔开一环形气隙。
12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，
所述转子包括围绕所述转轴的转子铁芯和多个导条，所述多个导条沿着相对于转子中心的圆周间隔地设置在所述转子铁芯的外周。
13.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机使用根据权利要求1-9中任一项所述的转轴或根据权利要求10-12中任一项所述的电机。
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