CN109599981B - 一种密封散热电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封散热电机，包括步进电机外壳，步进电机外壳设有水冷组件和风冷组件，风冷组件设于步进电机外壳后端，水冷组件设于步进电机外壳表面，水冷组件与风冷组件之间通过传动组件配合连接，水冷组件外接水源，步进电机外壳与风冷组件之间设有减震组件。解决了医疗器械十分精密，密封性良好，因此步进电机产生的热量无法及时散出，长期使用会影响器械的精密度，并且损坏器械的问题。

Description

一种密封散热电机

技术领域

本发明涉及步进电机领域，具体为一种密封散热电机。

背景技术

步进电机在使用时，会产生较大的热能，尤其是在医疗方面，由于步进电机需要不停的变换转动方向，产生大量的热，如果热能无法及时散出，会减少步进电机的使用寿命，并且可能导致电机直接损坏，尤其在医疗器械领域，因为医疗器械十分精密，密封性良好，因此步进电机产生的热量无法及时散出，长期使用会影响器械的精密度，并且损坏器械。

发明内容

本发明目的在于提供一种密封散热电机，以解决上述背景技术中提出的医疗器械十分精密，密封性良好，因此步进电机产生的热量无法及时散出，长期使用会影响器械的精密度，并且损坏器械的问题。

一种密封散热电机，包括步进电机外壳，所述步进电机外壳设有水冷组件和风冷组件，所述风冷组件设于步进电机外壳后端，所述水冷组件设于步进电机外壳表面，所述水冷组件与风冷组件之间通过传动组件配合连接，所述水冷组件外接水源，所述风冷组件包括外框，所述外框设于步进电机外壳后端，所述外框内部设有安装架，所述安装架上设有若干通风口，所述安装架设有叶轮和外转子电机，所述叶轮与安装架垂直设置，叶轮的叶片周向均匀固定在外转子电机的外转子上，所述外转子电机通过一外接线与电源连接，在外框上具有使外接线穿过的接线孔，所述外框外部设有罩盖，所述罩盖与外框通过固定单元连接，且罩盖与步进电机外壳固定连接，所述外框外表面中部设有第一卡槽，所述罩盖内表面设有第二卡槽，所述第一卡槽与第二卡槽之间设有梯形减震杆，所述步进电机外壳与风冷组件之间设有减震组件。

优选的，所述水冷组件包括壳体，所述壳体套在步进电机外壳外表面，且壳体前端设有挡板，步进电机外壳前端外表面设有橡胶垫，所述橡胶垫与挡板接触连接，壳体内表面设有若干第一卡板，壳体与步进电机外壳之间设有通水管，所述通水管设于第一卡板之间，所述罩盖靠近步进电机外壳的端面设有连接板，所述连接板上设有限位孔，所述壳体与步进电机外壳上的相对位置均设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺栓。

优选的，所述通水管呈S型排布。

优选的，通水管一端伸出壳体，并且伸入到罩盖内壁，所述罩盖内壁设有第二卡板，所述第二卡板与通水管卡接，所述通水管绕罩盖内壁设置，最终穿过罩盖伸入水源，通水管另一端直接穿过壳体伸入水源，所述传动组件与通水管配合连接。

优选的，所述壳体表面可有若干网孔。

优选的，所述传动组件包括转轴，所述转轴与外转子电机的外转子中部固定连接，所述转轴端部卡接有套轴，所述套轴与转轴固定连接，所述套轴上中心对称设有三个旋转件，所述旋转件包括下杆和上杆，所述上杆和下杆滑动连接，所述下杆下端面与套轴表面固定连接，下杆上端面中部设有凹槽，所述上杆设于凹槽内，且与凹槽滑动连接，所述凹槽上端面中心对称设有四个限位块，所述上杆外表面中心对称设有四个限位滑槽，所述限位块与限位滑槽滑动连接，所述上杆下端面设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与上杆下端面固定连接，第二弹簧另一端与凹槽底面固定连接，所述上杆的上端对称设有护板，所述护板之间转动连接有滚轮。

优选的，所述滚轮为圆柱形，所述滚轮与护板转动连接，所述滚轮的中轴线与通水管的铺设方向相互垂直。

优选的，所述减震组件包括第一弹簧，所述步进电机外壳后端外表面设有弹簧槽，所述第一弹簧一端卡接在弹簧槽内，另一端与安装架接触。

优选的，所述通水管为硅胶软管。

本发明的有益效果为：步进电机在使用时，会产生较大的热能，尤其是在医疗方面，由于步进电机需要不停的变换转动方向，产生大量的热，如果热能无法及时散出，会减少步进电机的使用寿命，并且可能导致电机直接损坏，在本装置中，通过风冷组件的运作，将步进电机内的热量带出，并且风冷组件与水冷组件配合连接，带动水冷组件开始在步进电机外壳表面进行水循环，进行步进电机外壳表面的快速降温。

启动外转子电机，带动叶轮发生转动，当叶轮转动时，将步进电机外壳内产生的热量带出，通过梯形减震杆的设置，可减少外框振动时与罩盖之间碰撞产生的噪音，第一弹簧可减少步进电机在运作时，与外框碰撞摩擦产生的噪音和磨损。

螺栓穿过螺纹孔与限位孔，将壳体、步进电机外壳和罩盖固定在一起，限位孔设为矩形，这样在螺栓穿过限位孔时，有一定的余量，可以根据第一弹簧的长度，对罩盖的距离进行调节，橡胶垫可减少壳体与步进电机外壳碰撞产生的噪音，通水管呈S形排布，可增大通水管内液体的行程，散热效果更好。

当传动组件启动后，可带动通水管内的水开始循环，在循环过程中，带走步进电机外壳产生的热量，进行快速降温，所述壳体表面设有若干网孔，便于壳体的透气和散热。

当外转子电机启动时，带动转轴和套轴同步转动，此时下杆和上杆同时转动，当上杆转动到一定角度时，与通水管表面接触，随着外转子电机的持续运转，上杆端部的滚轮将通水管挤压至扁平，且外转子电机继续转动，此时第二弹簧开始压缩，滚轮在通水管上的位置发生移动，随着滚轮的运动，将通水管内的水向滚轮运动的方向进行传输，直到上杆与通水管铺设方向垂直时，第二弹簧的压缩量达到最大，外转子电机继续转动，第二弹簧之间伸长，直至滚轮完全离开通水管，通过上述过程不断的重复，带动通水管内的水不断的进行循环，完成步进电机的冷却。

附图说明

图1为本发明具体实施方式所述的一种密封散热电机主视图。

图2为本发明具体实施方式所述的水冷组件左视图。

图3为图1中沿A-A方向剖视图。

图4为本发明具体实施方式所述的通水管排布图。

图5为本发明具体实施方式所述的外框结构示意图。

图6为本发明具体实施方式所述的壳体主视图。

图7为图2沿B-B方向剖视图。

其中：1、步进电机外壳；101、螺纹孔；102、弹簧槽；103、橡胶垫；2、壳体；201、挡板；202、第一卡板；3、通水管；4、外框；401第一卡槽；5、安装架；6、叶轮；7、转轴；8、梯形减震杆；9、第一弹簧；10、罩盖；1001、连接板；1002、限位孔；1003、第二卡板；1004、第二卡槽；11、套轴；13、下杆；1301、限位块；1302、凹槽；14、上杆；1401、限位滑槽；15、滚轮；16、护板；17、第二弹簧。

具体实施方式

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。

如图1至图7所示，一种密封散热电机，包括步进电机外壳1，所述步进电机外壳1设有水冷组件和风冷组件，所述风冷组件设于步进电机外壳1后端，所述水冷组件设于步进电机外壳1表面，所述水冷组件与风冷组件之间通过传动组件配合连接，所述水冷组件外接水源。步进电机在使用时，会产生较大的热能，尤其是在医疗方面，由于步进电机需要不停的变换转动方向，产生大量的热，如果热能无法及时散出，会减少步进电机的使用寿命，并且可能导致电机直接损坏，在本装置中，通过风冷组件的运作，将步进电机内的热量带出，并且风冷组件与水冷组件配合连接，带动水冷组件开始在步进电机外壳1表面进行水循环，进行步进电机外壳1表面的快速降温。

所述风冷组件包括外框4，所述外框4设于步进电机外壳1后端，所述外框4内部设有安装架5，所述安装架5上设有若干通风口，所述安装架5设有叶轮6和外转子电机，所述叶轮6与安装架5垂直设置，叶轮6的叶片周向均匀固定在外转子电机的外转子上，所述外转子电机通过一外接线与电源连接，在外框4上具有使外接线穿过的接线孔，所述外框4外部设有罩盖10，所述罩盖10与外框4通过固定单元连接，且罩盖10与步进电机外壳1固定连接，所述外框4外表面中部设有第一卡槽401，所述罩盖10内表面设有第二卡槽1004，所述第一卡槽401与第二卡槽1004之间设有梯形减震杆8，所述步进电机外壳1与风冷组件之间设有减震组件，所述减震组件包括第一弹簧9，所述步进电机外壳1后端外表面设有弹簧槽102，所述第一弹簧9一端卡接在弹簧槽102内，另一端与安装架5接触。启动外转子电机，带动叶轮6发生转动，当叶轮6转动时，将步进电机外壳1内产生的热量带出，通过梯形减震杆8的设置，可减少外框4振动时与罩盖10之间碰撞产生的噪音，第一弹簧9可减少步进电机在运作时，与外框4碰撞摩擦产生的噪音和磨损。

所述水冷组件包括壳体2，所述壳体2套在步进电机外壳1外表面，且壳体2前端设有挡板201，步进电机外壳1前端外表面设有橡胶垫103，所述橡胶垫103与挡板201接触连接，壳体2内表面设有若干第一卡板202，壳体2与步进电机外壳1之间设有通水管3，所述通水管3设于第一卡板202之间，且通水管3呈S型排布，所述罩盖10靠近步进电机外壳1的端面设有连接板1001，所述连接板1001上设有限位孔1002，所述壳体2与步进电机外壳1上的相对位置均设有螺纹孔101，螺纹孔101内螺纹连接有螺栓，所述通水管3为硅胶软管。螺栓穿过螺纹孔101与限位孔1002，将壳体2、步进电机外壳1和罩盖10固定在一起，限位孔1002设为矩形，这样在螺栓穿过限位孔1002时，有一定的余量，可以根据第一弹簧9的长度，对罩盖10的距离进行调节，橡胶垫103可减少壳体2与步进电机外壳1碰撞产生的噪音，通水管呈S形排布，可增大通水管3内液体的行程，散热效果更好。

通水管3一端伸出壳体2，并且伸入到罩盖10内壁，所述罩盖10内壁设有第二卡板1003，所述第二卡板1003与通水管3卡接，所述通水管3绕罩盖10内壁设置，最终穿过罩盖10伸入水源，通水管3另一端直接穿过壳体2伸入水源，所述传动组件与通水管配合连接，所述壳体2表面可有若干网孔。当传动组件启动后，可带动通水管3内的水开始循环，在循环过程中，带走步进电机外壳1产生的热量，进行快速降温，所述壳体2表面设有若干网孔，便于壳体2的透气和散热。

所述传动组件包括转轴7，所述转轴7与外转子电机的外转子中部固定连接，所述转轴7端部卡接有套轴11，所述套轴11与转轴7固定连接，所述套轴11上中心对称设有三个旋转件，所述旋转件包括下杆13和上杆14，所述上杆14和下杆13滑动连接，所述下杆13下端面与套轴11表面固定连接，下杆13上端面中部设有凹槽1302，所述上杆14设于凹槽1302内，且与凹槽1302滑动连接，所述凹槽1302上端面中心对称设有四个限位块1301，所述上杆14外表面中心对称设有四个限位滑槽1401，所述限位块1301与限位滑槽1401滑动连接，所述上杆14下端面设有第二弹簧17，所述第二弹簧17一端与上杆14下端面固定连接，第二弹簧17另一端与凹槽1302底面固定连接，所述上杆14的上端对称设有护板16，所述护板16之间转动连接有滚轮15，所述滚轮15为圆柱形，所述滚轮15与护板16转动连接，所述滚轮15的中轴线与通水管3的铺设方向相互垂直。当外转子电机启动时，带动转轴7和套轴11同步转动，此时下杆13和上杆14同时转动，当上杆14转动到一定角度时，与通水管3表面接触，随着外转子电机的持续运转，上杆14端部的滚轮15将通水管3挤压至扁平，且外转子电机继续转动，此时第二弹簧17开始压缩，滚轮15在通水管3上的位置发生移动，随着滚轮15的运动，将通水管3内的水向滚轮15运动的方向进行传输，直到上杆14与通水管3铺设方向垂直时，第二弹簧17的压缩量达到最大，外转子电机继续转动，第二弹簧17之间伸长，直至滚轮15完全离开通水管3，通过上述过程不断的重复，带动通水管3内的水不断的进行循环，完成步进电机的冷却。

具体工作原理及步骤：步进电机在使用时，会产生较大的热能，尤其是在医疗方面，由于步进电机需要不停的变换转动方向，产生大量的热，如果热能无法及时散出，会减少步进电机的使用寿命，并且可能导致电机直接损坏，在本装置中，通过风冷组件的运作，将步进电机内的热量带出，并且风冷组件与水冷组件配合连接，带动水冷组件开始在步进电机外壳1表面进行水循环，进行步进电机外壳1表面的快速降温。启动外转子电机，带动叶轮6发生转动，当叶轮6转动时，将步进电机外壳1内产生的热量带出，通过梯形减震杆8的设置，可减少外框4振动时与罩盖10之间碰撞产生的噪音，第一弹簧9可减少步进电机在运作时，与外框4碰撞摩擦产生的噪音和磨损。螺栓穿过螺纹孔101与限位孔1002，将壳体2、步进电机外壳1和罩盖10固定在一起，限位孔1002设为矩形，这样在螺栓穿过限位孔1002时，有一定的余量，可以根据第一弹簧9的长度，对罩盖10的距离进行调节，橡胶垫103可减少壳体2与步进电机外壳1碰撞产生的噪音，通水管呈S形排布，可增大通水管3内液体的行程，散热效果更好。当传动组件启动后，可带动通水管3内的水开始循环，在循环过程中，带走步进电机外壳1产生的热量，进行快速降温，所述壳体2表面设有若干网孔，便于壳体2的透气和散热。当外转子电机启动时，带动转轴7和套轴11同步转动，此时下杆13和上杆14同时转动，当上杆14转动到一定角度时，与通水管3表面接触，随着外转子电机的持续运转，上杆14端部的滚轮15将通水管3挤压至扁平，且外转子电机继续转动，此时第二弹簧17开始压缩，滚轮15在通水管3上的位置发生移动，随着滚轮15的运动，将通水管3内的水向滚轮15运动的方向进行传输，直到上杆14与通水管3铺设方向垂直时，第二弹簧17的压缩量达到最大，外转子电机继续转动，第二弹簧17之间伸长，直至滚轮15完全离开通水管3，通过上述过程不断的重复，带动通水管3内的水不断的进行循环，完成步进电机的冷却。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种密封散热电机，包括步进电机外壳（1），其特征在于，所述步进电机外壳（1）设有水冷组件、传动组件和风冷组件，所述风冷组件设于步进电机外壳（1）后端，所述水冷组件设于步进电机外壳（1）表面，所述水冷组件与风冷组件之间通过传动组件配合连接，所述水冷组件外接水源，所述风冷组件包括外框（4），所述外框（4）设于步进电机外壳（1）后端，所述外框（4）内部设有安装架（5），所述安装架（5）上设有若干通风口，所述安装架（5）设有叶轮（6）和外转子电机，所述叶轮（6）与安装架（5）垂直设置，叶轮（6）的叶片周向均匀固定在外转子电机的外转子上，所述外转子电机通过一外接线与电源连接，在外框（4）上具有使外接线穿过的接线孔，所述外框（4）外部设有罩盖（10），所述罩盖（10）与外框（4）通过固定单元连接，且罩盖（10）与步进电机外壳（1）固定连接，所述外框（4）外表面中部设有第一卡槽（401），所述罩盖（10）内表面设有第二卡槽（1004），所述第一卡槽（401）与第二卡槽（1004）之间设有梯形减震杆（8），所述步进电机外壳（1）与风冷组件之间设有减震组件，所述水冷组件包括壳体（2），所述壳体（2）套在步进电机外壳（1）外表面，且壳体（2）前端设有挡板（201），步进电机外壳（1）前端外表面设有橡胶垫（103），所述橡胶垫（103）与挡板（201）接触连接，壳体（2）内表面设有若干第一卡板（202），壳体（2）与步进电机外壳（1）之间设有通水管（3），所述通水管（3）设于第一卡板（202）之间，所述罩盖（10）靠近步进电机外壳（1）的端面设有连接板（1001），所述连接板（1001）上设有限位孔（1002），所述壳体（2）与步进电机外壳（1）上的相对位置均设有螺纹孔（101），螺纹孔（101）内螺纹连接有螺栓，所述传动组件包括转轴（7），所述转轴（7）与外转子电机的外转子中部固定连接，所述转轴（7）端部卡接有套轴（11），所述套轴（11）与转轴（7）固定连接，所述套轴（11）上中心对称设有三个旋转件，所述旋转件包括下杆（13）和上杆（14），所述上杆（14）和下杆（13）滑动连接，所述下杆（13）下端面与套轴（11）表面固定连接，下杆（13）上端面中部设有凹槽（1302），所述上杆（14）设于凹槽（1302）内，且与凹槽（1302）滑动连接，所述凹槽（1302）上端面中心对称设有四个限位块（1301），所述上杆（14）外表面中心对称设有四个限位滑槽（1401），所述限位块（1301）与限位滑槽（1401）滑动连接，所述上杆（14）下端面设有第二弹簧（17），所述第二弹簧（17）一端与上杆（14）下端面固定连接，第二弹簧（17）另一端与凹槽（1302）底面固定连接，所述上杆（14）的上端对称设有护板（16），所述护板（16）之间转动连接有滚轮（15）。

2.根据权利要求1所述的一种密封散热电机，其特征在于，所述通水管（3）呈S型排布。

3.根据权利要求2所述的一种密封散热电机，其特征在于，通水管（3）一端伸出壳体（2），并且伸入到罩盖（10）内壁，所述罩盖（10）内壁设有第二卡板（1003），所述第二卡板（1003）与通水管（3）卡接，所述通水管（3）绕罩盖（10）内壁设置，最终穿过罩盖（10）伸入水源，通水管（3）另一端直接穿过壳体（2）伸入水源，所述传动组件与通水管配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种密封散热电机，其特征在于，所述壳体（2）表面有若干网孔。

5.根据权利要求1所述的一种密封散热电机，其特征在于，所述滚轮（15）为圆柱形，所述滚轮（15）与护板（16）转动连接，所述滚轮（15）的中轴线与通水管（3）的铺设方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的一种密封散热电机，其特征在于，所述减震组件包括第一弹簧（9），所述步进电机外壳（1）后端外表面设有弹簧槽（102），所述第一弹簧（9）一端卡接在弹簧槽（102）内，另一端与安装架（5）接触。

7.根据权利要求1所述的一种密封散热电机，其特征在于，所述通水管（3）为硅胶软管。

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