CN110518746A - 一种直线电机冷却装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种直线电机冷却装置和直线电机。该冷却装置包括至少两个管道以及管道连通板；所述管道并列设置，所述管道穿设于直线电机的铁芯内，所述管道的端部均伸出所述直线电机的铁芯与所述管道连通板相连接，所有并列的所述管道首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，每条所述管道的端部按照冷却液流向分为进液端和出液端；所述管道连通板设置于所有并列的所述管道的同一端的端部，所述管道连通板内设有用于将两个相邻的前一个所述管道的出液端与后一个所述管道的进液端相连通的连通结构。本申请相比较现有技术而言，结构非常简单，加工非常方便，也不需要采用特殊设备加工而大大降低了投入成本，而且冷却效果更好。

Description

一种直线电机冷却装置

技术领域

本申请涉及直线电机技术领域，更具体的说，特别涉及一种直线电机冷却装置。

背景技术

直线电机根据不同的应用场合和不同的结构形式通常会有不同的冷却方式，如自然冷却、强制风冷和强制水冷等。对于大推力平板直线电机，因其出力密度大，通常采用强制水冷的冷却方式。直线电机的冷却散热问题直接影响到电机的快速响应特性，限制其额定出力，成为制约直线电机性能的瓶颈之一。冷却系统的设计就成为直线电机的重点和难点。

如图1所示，图1为传统的一体成形的直线电机冷却装置，传统的直线电机冷却装置是用铜管弯曲成形形成冷却水路，不仅制作该冷却水道的工艺非常复杂，而且安装很不方便，冷却效果也比较差。

发明内容

为了解决以上提出的问题，本申请提供了一种直线电机冷却装置，能够避免水道管弯曲破损，避免由于需要铜管弯曲设备需要的高投入成本，而且安装简单，安装操作方便，冷却效果好，投入成本低。

本申请实施例提供了一种直线电机冷却装置，包括至少两个管道以及至少一个管道连通板；

所述管道并列设置，所述管道穿设于直线电机的铁芯内，所述管道的端部均伸出所述直线电机的铁芯并与所述管道连通板相连接，所有并列的所述管道首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，每条所述管道的端部按照冷却液流向分为进液端和出液端；

所述管道连通板设置于所有并列的所述管道的同一端的端部，所述管道连通板内设有用于将两个相邻的前一个所述管道的出液端与后一个所述管道的进液端相连通的连通结构。

可选的，所述管道为直线管道，所述管道连通板的数量为两个，所述两个管道连通板分别设置于所述直线管道的相对两端。

可选的，所述管道包括并列的两排。

可选的，所述管道为U形管，所有的所述U形管的端部均位于所述直线电机的铁芯的同一侧，所述管道连通板的数量为1个，设置在所述U形管的端部。

可选的，所述管道为铜管。

可选的，所述管道连通板包括两个紧密贴合且密封连接的第一板和第二板；

所述连通结构为开设在所述第一板背离所述管道的一侧的长形槽，所述长形槽的内部两端分别与所述两个管道相连通，使得冷却液经过其中一个管道进入所述长形槽后再经过所述长形槽流向另一个管道；

所述第二板设于所述第一板上开设有长形槽的一侧，所述第二板紧贴所述第一板设置并通过密封胶将所述长形槽密封住形成冷却液流通的通道。

进一步的，所述长形槽内设有与所述管道相连接的连接孔，所述管道伸入所述连接孔与所述长形槽相连接并连通，在所述管道与所述连接孔之间还设有密封件。

可选的，所述管道连通板包括两个紧密贴合的第一板和第二板；

所述连通结构包括开设在所述第一板背离所述管道的一侧的长形槽和放置在所述长形槽内分别与所述两个管道相连接并连通的连接管，所述连接管的两端分别与所述两个管道相连接并连通。

可选的，在第一个所述管道的进液端设有用于向所述管道内输入冷却液的进液组件，在最后一个所述管道的出液端设有用于使所述管道内的冷却液流出的出液组件。

本申请实施例提供了一种直线电机，包括铁芯、线圈以及前面所述的直线电机冷却装置；

所述铁芯包括铁芯本体和芯齿，所述芯齿设置在所述铁芯本体的相对两侧且凸出于所述铁芯本体；

所述线圈套设在所述芯齿上；

所述直线电机冷却装置的管道部分穿设于所述铁芯本体内。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以有益下效果：

本实施例中的直线电机冷却装置采用在管道连通板内设置连通结构将并列设置的多个管道首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，进而代替传统的直线电机冷却装置，相比于传统的直线电机冷却装置，加工非常方便，也不需要采用特殊设备加工而大大降低了投入成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的一体成形的直线电机冷却装置；

图2为本申请实施例中直线电机冷却装置的结构示意图(去掉一个第二板)；

图3为图2中直线电机冷却装置的冷却液流向图；

图4为本申请实施例中直线电机的铁芯的结构示意图；

图5为本申请实施例中直线电机与直线电机冷却装置的装配结构示意图。

附图标记说明：

1、管道；11、进液端；12、出液端；2、管道连通板；21、第一板；211、连通结构；2111、长形槽；22、第二板；3、铁芯；31、铁芯本体；32、芯齿；33、孔；4、线圈；5、进液组件；6、出液组件。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请方案，下面将参照相关附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图2至图5,图2为本申请实施例中直线电机冷却装置的结构示意图，(去掉一个第二板)；图3为图2中直线电机冷却装置的冷却液流向图；图4为本申请实施例中直线电机的铁芯的结构示意图；图5为本申请实施例中直线电机与直线电机冷却装置的装配结构示意图。

本申请实施例提供一种直线电机冷却装置，包括至少两个管道1以及管道连通板2；

所述管道1并列设置，所述管道1穿设于直线电机的铁芯3(参阅图4)内，所述管道1的端部均伸出所述直线电机的铁芯3并与所述管道连通板2相连接，所有并列的所述管道1首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，每条所述管道1的端部按照冷却液流向分为进液端11和出液端12；

所述管道连通板2设置于所有并列的所述管道1的同一端的端部，所述管道连通板2内设有用于两个相邻的前一个所述管道1的出液端12与后一个所述管道1的进液端11相连通的连通结构211。

本实施例中的直线电机冷却装置采用在管道连通板2内设置连通结构211将并列设置的多个管道1首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，进而代替传统的直线电机冷却装置，相比于传统的直线电机冷却装置，加工非常方便，也不需要采用特殊设备加工而大大降低了投入成本。

如图4和图5所示，本实施例中的直线电机包括铁芯3、线圈4，铁芯3包括铁芯本体31和芯齿32，芯齿32设置在所述铁芯本体31的相对两侧且凸出于铁芯本体31，线圈4套设在所述芯齿32上；铁芯本体31为长形结构，管道1并列设置在铁芯本体31上。

可选的，在本实施例的一种可行的实施方式中，所述管道1为直线管道，所述管道连通板2的数量为两个，所述两个管道连通板2分别设置于所述直线管道的相对两端。

返回图2和图3，在本实施例中，所述管道连通板2包括两个紧密贴合的第一板21和第二板22。

所述连通结构211为开设在所述第一板21背离所述管道1的一侧的长形槽2111，所述长形槽2111的内部两端分别与所述两个管道1相连通，使得冷却液经过其中一个管道1进入所述长形槽2111后再经过所述长形槽2111流向另一个管道1。

具体的，所述长形槽2111内设有与所述管道1相连接的连接孔(图未示)，所述管道1伸入所述连接孔与所述长形槽2111相连接并连通，在所述管道1与所述连接孔之间还设有密封件(图未示)。

所述第二板22设于所述第一板1上开设有长形槽2111的一侧，所述第二板22紧贴所述第一板21设置并通过密封胶将所述长形槽2111密封住形成冷却液流通的通道。

可选的，在其他一些实施例中，所述连通结构211包括开设在所述第一板21背离所述管道1的一侧的长形槽2111和放置在所述长形槽2111内分别与所述两个管道1相连接并连通的连接管(图未示)，所述连接管的两端分别与所述两个管道1相连接并连通。

管道1包括至少两个，具体的，管道1的数量可以为2个、3个、4个……，具体根据铁芯本体31的长度以及其他实际需求进行设计。

管道1穿设于铁芯本体31内，相应的，在直线电机的铁芯本体31内设有用于安装管道1的孔33(参阅图4)。

管道1可以设置多于一排，具体根据铁芯本体31(参阅图4)的厚度进行设计。可选的，在本实施方式中，管道1包括并列的两排，一排内的每个管道1为横向排列，两排的管道1沿竖直方向分布，具体的，第一排管道1在上面，第2排管道1在下面；两排的管道1的数量相等，且位置一一对应，具体的，第一排的第一个管道1与第二排的第一个管道1对准，第一排的第二个管道1与第二排的第二个管道1对准……在一排管道1远离整个直线电机冷却装置的进液口的一端称为末端管道1，第一排的末端管道1的出液端12与第二排的末端管道1的进液端11通过竖直方向的连通结构211进行连通。

外部冷却液从第一个所述管道1的进液端11输入所述冷却液单向流通的通道，再从最后一个所述管道1的出液端12流出，对直线电机内的铁芯3进行冷却进而降低套设于芯齿32上的线圈4的温度。

本实施方式中的直线电机冷却装置采用在管道连通板2内设置连通结构211将并列设置的多个直线管道首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，进而代替传统的直线电机冷却装置，相比于传统的直线电机冷却装置，加工非常方便，也不需要采用特殊设备加工而大大降低了投入成本。

可选的，在本实施例的另一种可行的实施方式中，所述管道1为U形管(图未示)，所有的所述U形管的端部均位于所述直线电机的铁芯1的同一侧，所述管道连通板2的数量为一个，所述管道连通板2设置在所述U形管的端部。优选的，在本实施方式中，U形管包括直线部分和弯折部分，管道1的端部为直线部分远离弯折部分的末端，管道1的直线部分穿设于直线电机的铁芯3内，而管道1的端部伸出直线电机的铁芯3并与管道连通板2相连接，管道1的弯折部分位于直线电机的铁芯3外部，在直线电机的铁芯3内设有用于安装管道1的孔33。

具体的，管道1的直线部分穿设于直线电机的铁芯本体31内。

管道1包括至少两个，具体的，管道1的数量可以为2个、3个、4个……，具体根据铁芯3的长度以及其他实际需求进行设计。

外部冷却液从第一个所述管道1的进液端11输入所述冷却液单向流通的通道，再从最后一个所述管道1的出液端12流出，对直线电机内的铁芯3进行冷却进而降低套设于芯齿32上的线圈4的温度。

管道1可以设置多于一排，具体根据铁芯本体31(参阅图4)的厚度进行设计。可选的，在本实施方式中，管道1包括并列的两排，一排内的每个管道1为横向排列，两排的管道1沿竖直方向分布，具体的，第一排管道1在上面，第2排管道1在下面；两排的管道1的数量相等，且位置一一对应，具体的，第一排的第一个管道1与第二排的第一个管道1对准，第一排的第二个管道1与第二排的第二个管道1对准……在一排管道1远离整个直线电机冷却装置的进液口的一端称为末端管道1，第一排的末端管道1的出液端12与第二排的末端管道1的进液端11通过竖直方向的连通结构211进行连通。

本实施方式中的直线电机冷却装置采用在管道连通板2内设置连通结构211将并列设置的多个U形管首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，进而代替传统的直线电机冷却装置，相比于传统的直线电机冷却装置，U形管加工非常方便，也不需要采用特殊设备加工而大大降低了投入成本。

进一步的，在本实施例中，在第一个所述管道1的进液端11设有用于向所述管道1内输入冷却液的进液组件5，在最后一个所述管道1的出液端12设有用于使所述管道1内的冷却液流出的出液组件6。

本实施例中的冷却液可以为一般的冷却水也可以为包含特殊成分的水溶液，所包含的特殊成分可以为乙二醇、丙二醇、丙三醇这三种中的任何两种物质。

直线电机发热最厉害的地方一般是线圈4，线圈4发热传给铁芯3进而伤害电机，通过在铁芯3设置冷却管道1将铁芯3进行冷却，带动套设在芯齿32上的线圈4降温，给整个直线电机降温，起到比较好的散热效果。优选的，管道1靠近芯齿32与线圈4，这样冷却效果更好。

进一步的，本实施方式中的直线电机冷却装置与传统的如图1所示的直线电机冷却装置相比，由于传统的如图1所示的直线电机冷却装置中的水管在折弯处由于变形会导致水阻大，而本实施方式中的直线电机冷却装置由于设置的长形槽211与管道1直接连接，彻底避免了这个问题，因此冷却效果更好。

本申请还提供一种直线电机，包括铁芯3、线圈4以及前述的直线电机冷却装置；

所述铁芯3包括铁芯本体31和芯齿32，所述芯齿32设置在所述铁芯本体31的相对两侧且凸出于所述铁芯本体31；

所述线圈4套设在所述芯齿32上；

所述直线电机冷却装置的管道1部分穿设于所述铁芯本体31内。

本实施例中的直线电机设置有冷却装置，可以对直线电机进行有效的散热冷却，电机运行更加安全可靠。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线电机冷却装置，其特征在于，包括至少两个管道以及至少一个管道连通板；

所述管道并列设置，所述管道穿设于直线电机的铁芯内，所述管道的端部均伸出所述直线电机的铁芯并与所述管道连通板相连接，所有并列的所述管道首尾相连形成一条冷却液单向流通的通道，每条所述管道的端部按照冷却液流向分为进液端和出液端；

所述管道连通板设置于所有并列的所述管道的同一端的端部，所述管道连通板内设有用于将两个相邻的前一个所述管道的出液端与后一个所述管道的进液端相连通的连通结构。

2.根据权利要求1所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道为直线管道，所述管道连通板的数量为两个，所述两个管道连通板分别设置于所述直线管道的相对两端。

3.根据权利要求1所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道包括并列的两排。

4.根据权利要求1所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道为U形管，所有的所述U形管的端部均位于所述直线电机的铁芯的同一侧，所述管道连通板的数量为1个，设置在所述U形管的端部。

5.根据权利要求1所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道为铜管。

6.根据权利要求1至5任一项所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道连通板包括两个紧密贴合且密封连接的第一板和第二板；

所述连通结构为开设在所述第一板背离所述管道的一侧的长形槽，所述长形槽的内部两端分别与所述两个管道相连通，使得冷却液经过其中一个管道进入所述长形槽后再经过所述长形槽流向另一个管道；

所述第二板设于所述第一板上开设有长形槽的一侧，所述第二板紧贴所述第一板设置并通过密封胶将所述长形槽密封住形成冷却液流通的通道。

7.根据权利要求6所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述长形槽内设有与所述管道相连接的连接孔，所述管道伸入所述连接孔与所述长形槽相连接并连通，在所述管道与所述连接孔之间还设有密封件。

8.根据权利要求1至5任一项所述的直线电机冷却装置，其特征在于，所述管道连通板包括两个紧密贴合的第一板和第二板；

所述连通结构包括开设在所述第一板背离所述管道的一侧的长形槽和放置在所述长形槽内分别与所述两个管道相连接并连通的连接管，所述连接管的两端分别与所述两个管道相连接并连通。

9.根据权利要求1至5任一项所述的直线电机冷却装置，其特征在于，在第一个所述管道的进液端设有用于向所述管道内输入冷却液的进液组件，在最后一个所述管道的出液端设有用于使所述管道内的冷却液流出的出液组件。

10.一种直线电机，包括铁芯、线圈以及权利要求1至9任一项所述的直线电机冷却装置；

所述铁芯包括铁芯本体和芯齿，所述芯齿设置在所述铁芯本体的相对两侧且凸出于所述铁芯本体；

所述线圈套设在所述芯齿上；

所述直线电机冷却装置的管道部分穿设于所述铁芯本体内。