CN110429760B - 一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及永磁电机冷却技术，具体为一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构。解决了目前永磁电机缺少专门用于冷却轴承的结构或冷却结构存在影响轴承安全的技术问题。一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，包括安装在电机端部的端盖、安装在端盖中心内侧的内轴承盖、安装在内轴承盖内的轴承、通过轴承支撑的转轴以及安装在转轴上的冷却风扇；端盖内侧向内部延伸与冷却风扇的扇叶端部形成动态密封结构，同时端盖内侧腔壁在靠近轴承的部分通过与内轴承盖连接，进而在端盖、内轴承盖与冷却风扇之间形成轴承冷却隔腔；端盖上开有均与轴承冷却隔腔相连通的端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口。

Description

一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构
技术领域
本发明涉及永磁电机冷却技术，具体为一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构。
背景技术
永磁电机全封闭后，电机内部虽没有污损，却使散热和冷却效率降低，电机内部热量会热辐射到两端轴承上，轴承在没有采取散热措施或虽有散热措施但散热效率不高的情况下，电机轴承温升会升高，影响到电机正常安全运行，所以很有必要根据永磁电机自身固有的特点，以及应用场合，合理的设计轴承冷却结构，提高电机内部及轴承部位散热能力。满足永磁电机高功率密度、高热负荷、轻量化、高可靠性、安全运行的需求。
现有技术方案如图4、图5所示，其特点如下：
图4中，轴承没有冷却措施，电机内部热量一部分通过热辐射和热传导到内轴承座，直接传导到轴承。
图5中，轴承附近有冷却风扇，采用径向离心式风扇，叶片数目多，电机运行机械损耗大，风扇效率低。
现有技术方案的缺点：
方案一轴承没有得到有效冷却，电机长时工作后轴承温升升高，影响到电机的安全运行。
方案二虽有轴承冷却措施，但轴承进风口直接面对大气，雨水和灰尘很容易通过风罩进入电机内部，很容易进入轴承内部，恶化润滑条件，影响轴承安全运行。
发明内容
本发明为解决目前永磁电机缺少专门用于冷却轴承的结构或冷却结构存在影响轴承安全的技术问题，提供一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，包括安装在电机端部的端盖、安装在端盖中心内侧的内轴承盖、安装在内轴承盖内的轴承、通过轴承支撑的转轴以及安装在转轴上的冷却风扇；端盖内侧向内部延伸与冷却风扇的扇叶端部形成动态密封结构，同时端盖内侧腔壁在靠近轴承的部分通过与内轴承盖连接，进而在端盖、内轴承盖与冷却风扇之间形成轴承冷却隔腔；端盖上开有均与轴承冷却隔腔相连通的端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口。
在电机轴承侧端盖和轴承冷却风扇之间形成一个动密封冷却腔，电机转动带动轴承冷却风扇一起转动，把冷却风从端盖内圈进风口吸入，进入轴承冷却腔，从端盖外圈出风口出去，带走冷却腔中的热量。
进一步的，端盖外侧固定有将端盖外圈出风口罩住且与端盖外圈出风口相连通的环状风罩；环状风罩的下方开有风罩下部出风口；端盖内圈进风口的外侧端口位置向内凹陷。
环状风罩内部构成环形风道，冷却风进入风罩环形风道并从风罩下方环形风道出风口出去，带走冷却腔中热量。风罩可以将端盖外圈出风口罩住，防止雨水灰尘落入电机内部；端盖内圈进风口的外侧端口位置向内凹陷，也可以有效避免灰尘的进入。
本发明的有益效果：设计了合理的轴承冷却风路，使轴承得到最佳冷却；
设计专用风罩，形成轴承冷却导风风路，并避免雨水灰尘进入轴承冷却腔；
优化轴承冷却风扇设计，减少风路损耗，提高风扇效率。
附图说明
图1本发明所述轴承冷却隔腔的主视结构示意图。
图2本发明所述轴承冷却隔腔的侧视结构示意图。
图3为图1的局部放大示意图。
图4现有技术中无轴承冷却隔腔的结构示意图。
图5现有技术中离心式风扇轴承冷却隔腔的结构示意图。
1-端盖，2-内轴承盖，3-转轴，4-冷却风扇，5-风罩，6-端盖外圈出风口，7-端盖内圈进风口，8-轴承冷却隔腔，9-环形风道，10-端盖腔壁，11-风罩下部出风口，12-端盖与内轴承盖的连接部，13-动密封槽。
具体实施方式
如图1、3所示，在端盖内侧铸造出与冷却风扇密封连接的腔壁（腔壁向电机内侧延伸），在腔壁尾部加工出动密封槽，冷却风扇外缘加工出与端盖腔壁动密封槽对应的密封槽（见标号13的位置），电机总装后在端盖、内轴承盖与风扇之间形成轴承冷却隔腔。
端盖外圈出风口及端盖内圈进风口均开在端盖与内轴承盖连接的部分（标号12的位置）。
端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口均为多个，端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口在端盖径向上位置交错。如图2所示，出风口和进风口位置不重叠，使得进出风口位置错开，增加进入隔腔的空气流经的距离，提高冷却效果。
所述轴承冷却风扇采用筋型扇叶冷却风扇。这种风扇适用于结构节凑的空间，风扇消耗的功率小，出风流量大，风扇噪声小。
冷却轴承侧端盖采用铸造端盖，在端盖内侧铸造出与轴承冷却风扇密封的腔壁，在腔壁尾部加工出动密封槽，轴承冷却风扇外缘加工出与端盖腔壁动密封槽对应的密封槽，电机总装后在端盖、内轴承盖与风扇之间形成轴承冷却隔腔，在端盖对应冷却腔位置开有进出风口，内圈为进风口，外圈为出风口，正对进出风口安装风罩，轴承冷却风扇采用筋型扇叶，安装固定于转轴内封环上，随着电机转动，风扇转动把电机外面的冷却风吸进来，经过冷却腔出风口。把轴承以及从风扇本体的热量散发出去。
本发明在全密封永磁电机的轴承冷却方案上做了有益的探索，为此类电机的轴承冷却提供了可借鉴的经验。
本发明的技术关键点：
1.优化的风路结构改善轴承冷却腔的散热效果，提高冷却腔的清洁度；
2.改进轴承冷却风扇设计，采用筋型扇叶冷却风扇；
3.增加特殊防护的轴承进出风口风罩，形成导风风路，有效防止雨水和灰尘进入电机轴承冷却腔。
本发明的保护点：
1. 冷却隔腔风路，包含端盖、风罩、轴承盖、轴承冷却风扇；
2. 筋型扇叶冷却风扇；
3. 具有导风和防雨防尘功能的风罩。

Claims (10)

1.一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，包括安装在电机端部的端盖、安装在端盖中心内侧的内轴承盖、安装在内轴承盖内的轴承、通过轴承支撑的转轴以及安装在转轴上的冷却风扇；其特征在于，端盖内侧向内部延伸与冷却风扇的扇叶端部形成动态密封结构，同时端盖内侧腔壁在靠近轴承的部分通过与内轴承盖连接，进而在端盖、内轴承盖与冷却风扇之间形成轴承冷却隔腔；端盖上开有均与轴承冷却隔腔相连通的端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口；转轴上沿径向延伸有环状结构，该环状结构的径向端部与风扇固定连接，该环状结构靠近转轴的部分与内轴承盖的内侧动态密封连接。
2.如权利要求1所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，端盖外侧固定有将端盖外圈出风口罩住且与端盖外圈出风口相连通的环状风罩；环状风罩的下方开有风罩下部出风口；端盖内圈进风口的外侧端口位置向端盖内侧凹陷。
3.如权利要求1或2所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，在端盖内侧铸造出与冷却风扇密封连接的腔壁，在腔壁尾部加工出动密封槽，冷却风扇外缘加工出与端盖腔壁动密封槽对应的密封槽，电机总装后在端盖、内轴承盖与风扇之间形成轴承冷却隔腔。
4.如权利要求3所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，端盖外圈出风口及端盖内圈进风口均开在端盖与内轴承盖连接的部分。
5.如权利要求1或2所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口均为多个，端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口在端盖径向上位置交错。
6.如权利要求3所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口均为多个，端盖外圈出风口以及端盖内圈进风口在端盖径向上位置交错。
7.如权利要求1或2所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，所述冷却风扇采用筋型扇叶冷却风扇。
8.如权利要求3所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，所述冷却风扇采用筋型扇叶冷却风扇。
9.如权利要求1或2所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，设有冷却风扇一侧的端盖采用铸造端盖。
10.如权利要求4所述的一种设有隔腔的全封闭永磁电机轴承冷却结构，其特征在于，冷却风扇一侧的端盖采用铸造端盖。
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