CN110571973A - 一种双层壳体内循环充油式潜水电机 - Google Patents
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Abstract
一种双层壳体内循环充油式潜水电机，本发明涉及潜水电机技术领域，具体包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳和内壳上有孔通往外壳的内腔，外壳前后两端分别设置前端盖和后端盖，前端盖上设置前止推轴承，后端盖上设置后止推轴承，前止推轴承和后止推轴承之间设置电机转轴，电机转轴设置在电机内壳内且一端贯穿前端盖，电机转轴中部固定有转子，电机内壳内设置有定子，定子设置在转子外端且与转子位置对应，电机内设置有散热模块，驱动液压油在电机内壳和外壳之间循环流动；本发明通过采用电机双层壳结构和电机散热模块，不需要装设额外的动力装置，实现了电机内液压油的循环流动，增强了电机散热能力。
Description
技术领域
本发明涉及潜水电机技术领域，特别涉及一种双层壳体内循环充油式潜水电机。
背景技术
潜水电机工作在深水环境中，利用电机内部充油的方式来平衡外部环境压强。由于潜水电机作为深水设备主要甚至唯一的动力设备需要电机输出功率密度大，使得电机在正常运行工作时会产生大量的热量，仅仅通过气隙内油性介质热传导过程电机绕组和永磁体产生的热量不能及时散出，存在散热不及时和不充分的问题，容易导致电机局部过热，缩短电机寿命，甚至烧毁电机。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种双层壳体内循环充油式潜水电机，在电机内部装设有散热模块使液压油在电机内循环散热，降低电机定子部件和转子部件的运行温升，提高电机工作寿命。
本发明的技术方案：
一种双层壳体内循环潜水电机，包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳、内壳上有孔通往外壳的内腔，通过电机定转子气隙、端部气隙以及从内壳孔通往外壳内腔构成的散热模块、前端盖、后端盖、前止推轴承、后止推轴承、电机转轴、定子和转子；所述电机外壳前后两端分别设置有前端盖和后端盖，所述前端盖上设置有前止推轴承，所述后端盖上设置有后止推轴承，所述前止推轴承和后止推轴承之间设置有电机转轴，所述电机转轴设置在所述电机内壳内且一端贯穿所述前端盖，所述电机转轴中部固定有转子，所述电机内壳内设置有定子，所述定子设置在所述转子外端且与所述转子位置对应，在电机内设置有散热模块，基于材料自身热胀冷缩特性，驱动电机液压油在电机内壳和外壳之间循环流动。
具体的，所述电机外壳的前部与内壳的前部直接固定，所述外壳内壁与内壳的后部通过扇形定位块固定。
具体的，所述电机外壳后端盖内壁上设有调压囊。
具体的，所述电机转轴与所述前端盖连接处设置有水封。
具体的，所述电机散热模块内填充有液压油。
具体的，所述电机散热模块是由装设在电机定转子气隙间由多个空心垫片联接而成散热通道，穿过内壳孔与电机外壳内腔共同构成的冷却油路。
进一步的，所述电机散热模块中的垫片集成采用镁铝合金材质。
进一步的，所述每个垫片的厚度为0.4mm—1.5mm，长度和宽度为4mm—5mm，每个垫片联接的通道厚度与垫片相同，长度和宽度为2.5mm—3.5mm。
进一步的，所述电机散热模块内的液压油通过垫片集成与定子和转子进行热交换，基于垫片集成材质的热胀冷缩原理，驱动液压油从电机内壳后端经由定子和转子之间的气隙、端部气隙，穿过内壳孔进入外壳内腔，与外界环境进行交换散热，再经由内壳孔流回电机内壳后端，形成循环冷却油路。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
本发明采用双层壳体电机结构，增强了电机液压油与外界环境进行热交换，提高了电机整体的散热能力。
本发明通过设置电机散热模块，可以不再需要装设额外的动力装置如叶轮，实现了在垫片集成回路和电机外壳内腔之间构成的散热回路中液压油的循环流动，增强了电机定子和转子与液压油的热交换，能够直接降低电机定子和转子的运行温升。
本发明中电机散热模块采用镁铝合金材质，强度高，重量低，利于散热，同时也便于电机散热结构的轻量化设计。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明散热模块中垫片集成的结构示意图。
图3为本发明的散热模块液压油的冷却路径。
图中1-电机外壳；2-电机内壳；3-电机外壳内腔；4-电机散热模块中的垫片集成；5-前端盖；6-后端盖；7-前止推轴承；8-后止推轴承；9-电机转轴；10-转子；11-定子；12-调压囊；13-水封；14-电机外壳内壁。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
结合图1-图3所示，本实施例公开的一种双层壳体内循环充油式电机，包括全封闭的外壳1、同轴固定于外壳内的内壳2、内壳上有孔通往外壳的内腔3、通过电机定转子气隙、端部气隙以及从内壳孔通往外壳内腔构成的散热模块、前端盖5、后端盖6、前止推轴承7、后止推轴承8、电机转轴9、定子10和转子11；所述电机外壳1前后两端分别设置有前端盖5和后端盖6，所述前端盖5上设置有前止推轴承7，所述后端盖6上设置有后止推轴承8，所述前止推轴承7和后止推轴承8之间设置有电机转轴9，所述电机转轴9设置在所述电机内壳2内且一端贯穿所述前端盖5，所述电机转轴9中部固定有转子10，所述电机内壳2内设置有定子11，所述定子11设置在所述转子10外端且与所述转子10位置对应。
如图1所示，电机外壳1的前部与内壳2的前部直接固定，外壳内壁14与内壳2的后部通过扇形定位块固定。这种结构让外壳1与内壳2完全固定，防止工作中的振动让内壳2和电机转轴9逐渐偏离，降低磨损。扇形定位块可以对外壳1和内壳2的同心度进行微调，实现均匀散热。
如图1所示，电机外壳1后端盖内壁上设有调压囊12。调压囊12能够稳定外壳内腔3中液压油的压强，防止液压油在循环散热过程中出现压力突然降低的情况产生气泡而带来气蚀问题。
如图1所示，电机转轴9与前端盖5连接处设置有水封.在电机转轴9贯穿前端盖5的部分设置有水封13，能够增强电机壳体的密封性，保证电机内压强稳定。
如图1所示，电机散热模块内填充有液压油，是由装设在电机定转子气隙间由多个空心垫片4联接而成散热通道，穿过内壳孔与电机外壳内腔共同构成的冷却油路。
如图2所示，电机散热模块中的垫片集成4采用镁铝合金材质，每个垫片的厚度为0.4mm—1.5mm，长度和宽度为4mm—5mm，每个垫片联接的通道厚度与垫片相同，长度和宽度为2.5mm—3.5mm。
如图3所示，电机的冷却路径为电机散热模块内的液压油通过垫片集成4与定子11和转子10进行热交换，基于垫片集成4材质的热胀冷缩原理，驱动液压油从电机内壳2后端经由定子11和转子10之间的气隙、端部气隙，穿过内壳孔进入外壳内腔3，与外界环境进行交换散热，再经由内壳孔流回电机内壳3后端，形成循环冷却油路。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (9)
1.一种双层壳体内循环充油式潜水电机，其特征在于：包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳、内壳上有孔通往外壳的内腔、通过电机定转子气隙、端部气隙以及从内壳孔通往外壳内腔构成的散热模块、前端盖、后端盖、前止推轴承、后止推轴承、电机转轴、定子和转子；所述电机外壳前后两端分别设置有前端盖和后端盖，所述前端盖上设置有前止推轴承，所述后端盖上设置有后止推轴承，所述前止推轴承和后止推轴承之间设置有电机转轴，所述电机转轴设置在所述电机内壳内且一端贯穿所述前端盖，所述电机转轴中部固定有转子，所述电机内壳内设置有定子，所述定子设置在所述转子外端且与所述转子位置对应，在电机内设置有散热模块，基于材料自身热胀冷缩特性，驱动电机液压油在电机内壳和外壳之间循环流动。
2.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述电机外壳的前部与内壳的前部直接固定，所述外壳的内壁与内壳的后部通过扇形定位块固定。
3.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述电机外壳后端盖内壁上设有调压囊。
4.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述电机转轴与所述前端盖连接处设置有水封。
5.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述电机散热模块内填充有液压油。
6.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述电机散热模块是由装设在电机定转子气隙间由多个空心垫片联接而成散热通道，穿过内壳孔与电机外壳内腔共同构成的冷却油路。
7.根据权利要求6所述的潜水电机，其特征在于：所述电机散热模块中的垫片集成采用镁铝合金材质。
8.根据权利要求6所述的潜水电机，其特征在于：所述每个垫片的厚度为0.4mm—1.5mm，长度和宽度为4mm—5mm，每个垫片联接的通道厚度与垫片相同，长度和宽度为2.5mm—3.5mm。
9.根据权利要求6所述的潜水电机，其特征在于：所述电机散热模块内的液压油通过垫片集成与定子和转子进行热交换，基于垫片集成材质的热胀冷缩原理，驱动液压油从电机内壳后端经由定子和转子之间的气隙、端部气隙，穿过内壳孔进入外壳内腔，与外界环境进行交换散热，再经由内壳孔流回电机内壳后端，形成循环冷却油路。
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