CN110829690B - 一种电机冷却水道结构及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机冷却水道结构及电机，前端盖上设有水道部Ⅰ、第一进水口、第一出水口，水道部Ⅰ分布于前端盖相对的两侧面上，机座上设有分隔的水道部Ⅱ‑1和水道部Ⅱ‑2，水道部Ⅱ‑1的两端连通第二进水口和第二出水口，水道部Ⅱ‑2的两端连通第三进水口和第三出水口，后端盖上设有水道部Ⅲ、第四进水口、第四出水口。外部水经进水部流入水道部Ⅰ内后，依次流经第一出水口、第二进水口、水道部Ⅱ‑1、第二出水口、第四进水口、水道部Ⅲ、第四出水口、水道部Ⅱ‑2、第三出水口、第一进水口，又回流至水道部Ⅰ内，最后从出水部排出。前端盖、机座、及后端盖形成一体式循环水路，散热面积大、冷却效果佳，一进一出的形式，结构紧凑、便于使用。

Description

一种电机冷却水道结构及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机冷却水道结构及电机。

背景技术

电机的温升是限制电机工作寿命的主要原因，如何有效给电机散热是电机设计时的关键。电机的温升一般由定子铁心造成，定子铁心与电机机座热套配合，因此，有效降低机座的温度就可保证定子铁心温度不会过高；另外，电机轴承的温度控制也同样重要，从电机的结构上来说，轴承的冷却通过对前后端盖温度控制可得以实现。

水冷是目前电机使用较多的冷却方式之一，一般在端盖和机座内设置冷却水道，分别通水，单独冷却；或者是单独的机座冷却，端盖不设置水道等。对于在煤矿井下作业的电机而言，工况比较恶劣，环境较差，电机在运转过程中产生的热量很多，单独的机座通水冷却不足以满足电机的降温要求。采用机座和端盖分别通水冷却时，进水管路多、结构复杂、水路循环效果差。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电机冷却水道结构及电机，机座、前端盖、后端盖内均设有水道，三个部件上的水道相互连通，使用一进一出的方式实现循环水冷，进水出水管路少、结构紧凑、冷却效果好。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种电机冷却水道结构，包括：前端盖，其上设有水道部Ⅰ、与所述水道部Ⅰ连通的第一进水口和第一出水口，所述水道部Ⅰ分布于所述前端盖相对的两侧面上；机座，其上设有分隔的水道部Ⅱ-1和水道部Ⅱ-2，所述水道部Ⅱ-1的两端连通第二进水口和第二出水口，所述水道部Ⅱ-2的两端连通第三进水口和第三出水口；后端盖，其上设有水道部Ⅲ、与所述水道部Ⅲ连通的第四进水口和第四出水口；进水部，与所述水道部Ⅰ连通，用于将外部水源引入至所述水道部Ⅰ内；出水部，与所述水道部Ⅰ连通，用于将所述水道部Ⅰ内的水引出至外部；其中，所述前端盖设于所述机座的一端，所述后端盖设于所述机座的另一端；所述第一出水口与所述第二进水口连通，所述第二出水口与所述第四进水口连通，所述第四出水口与所述第三进水口连通，所述第三出水口与所述第一进水口连通。

进一步的，所述水道部Ⅰ包括分隔的水道部Ⅰ-1和第二段水道部Ⅰ；所述水道部Ⅰ-1与所述第一出水口连通，所述第二段水道部Ⅰ与所述第一进水口连通；所述进水部与所述水道部Ⅰ-1连通，所述出水部与所述第二段水道部Ⅰ连通。

进一步的，所述水道部Ⅰ-1设于所述前端盖远离所述机座的一侧面上，所述第二段水道部Ⅰ分布于所述前端盖的两侧。

进一步的，所述第二段水道部Ⅰ包括水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3、水道部Ⅰ-4、及水道部Ⅰ-5；所述水道部Ⅰ-2、所述水道部Ⅰ-3、及所述水道部Ⅰ-4设于所述前端盖远离所述机座的一侧面上，所述水道部Ⅰ-5设于所述前端盖靠近所述机座的一侧面上；所述水道部Ⅰ-2与所述水道部Ⅰ-3连通，形成双层环形水道；所述水道部Ⅰ-4与所述水道部Ⅰ-2、所述水道部Ⅰ-3分隔；所述水道部Ⅰ-3上设有第一水孔，所述水道部Ⅰ-4上设有第二水孔，所述第一水孔和所述第二水孔均与所述水道部Ⅰ-5连通。

进一步的，所述出水部与所述水道部Ⅰ-4连通。

进一步的，所述机座的外周壁上间隔设有多个筋条部，所述筋条部沿与所述机座轴线平行的方向延伸，相邻的两个所述筋条部形成所述水道部Ⅱ-1和所述水道部Ⅱ-2；所述水道部Ⅱ-1绕所述机座的外周壁蛇型环绕。

进一步的，所述水道部Ⅲ设于所述后端盖靠近所述机座的侧面上；所述水道部Ⅲ为三层环形水道。

进一步的，所述第一出水口与所述第二进水口之间、所述第二出水口与所述第四进水口之间、所述第四出水口与所述第三进水口之间、所述第三出水口与所述第一进水口之间均设有密封圈。

一种电机，包括如上所述的电机冷却水道结构。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

前端盖、机座、及后端盖上均设有水道，三处水道连通，外部水源经进水部流入前端盖的水道部Ⅰ内后，水将依次流经第一出水口、第二进水口、机座上的水道部Ⅱ-1、第二出水口、第四进水口、后端盖上的水道部Ⅲ、第四出水口、机座上的水道部Ⅱ-2、第三出水口、第一进水口，然后又回流至水道部Ⅰ内，最后从出水部排出；

前端盖、机座、及后端盖形成一体式循环水路，不仅可以实现对电机定子铁心的散热，还可以实现对前后轴承的散热，散热效果好，可以快速地降低电机的整体温度；

前端盖的正反两面均布设有水道部Ⅰ，散热面积大、冷却效果佳；

整个循环水路采用一进一出的形式，与外部连接的进水出水管路少，结构紧凑、便于使用。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电机冷却水道结构实施例的主视图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明电机冷却水道结构实施例的后视图；

图4为图3中B-B向剖视图；

图5为本发明电机冷却水道结构实施例前端盖正面水道的结构示意图；

图6为本发明电机冷却水道结构实施例前端盖背面水道的结构示意图；

图7为本发明电机冷却水道结构实施例机座水道的结构示意图；

图8为本发明电机冷却水道结构实施例后端盖水道的结构示意图。

其中，

100-前端盖，110-第一进水口，120-第一出水口，130-进水部，140-出水部，150-第一水孔，160-第二水孔；

200-机座，210-第二进水口，220-第二出水口，230-第三进水口，240-第三出水口，250-筋条部；

300-后端盖，310-第四进水口，320-第四出水口；

400-密封圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、 “内”、“外”、“正”、“背”、“水平”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明公开一种电机冷却水道结构，参照图1至图4，包括前端盖100、机座200、后端盖300、进水部130、以及出水部140，前端盖100设于机座200的前端，后端盖300设于机座200的后端，进水部130和出水部140均设于前端盖100上。

前端盖100上设有水道部Ⅰ、与水道部Ⅰ连通的第一进水口110和第一出水口120，水道部Ⅰ分布于前端盖100相对的两侧面上。

机座200上设有分隔的水道部Ⅱ-1和水道部Ⅱ-2，水道部Ⅱ-1的两端连通第二进水口210和第二出水口220，水道部Ⅱ-2的两端连通第三进水口230和第三出水口240。

后端盖300上设有水道部Ⅲ、与水道部Ⅲ连通的第四进水口310和第四出水口320。

进水部130与水道部Ⅰ连通，用于将外部水源引入至水道部Ⅰ内。

出水部140与水道部Ⅰ连通，用于将水道部Ⅰ内的水引出至外部。

其中，第一出水口120与第二进水口210连通，第二出水口220与第四进水口310连通，第四出水口320与第三进水口230连通，第三出水口240与第一进水口110连通。

电机冷却水道的循环流动路径为：外部水经进水部130流入水道部Ⅰ内后，水将依次流经第一出水口120、第二进水口210、机座200上的水道部Ⅱ-1、第二出水口220、第四进水口310、后端盖300上的水道部Ⅲ、第四出水口320、机座200上的水道部Ⅱ-2、第三出水口230、第一进水口110，然后又回流至水道部Ⅰ内，最后从出水部140排出。

前端盖100、机座200、及后端盖300形成一体式循环水路，不仅可以实现对电机定子铁心的散热，还可以实现对前后轴承的散热，散热效果好，可以快速地降低电机的整体温度；前端盖100的正反两面均布设有水道部Ⅰ，散热面积大、冷却效果佳；整个循环水路采用一进一出的形式，与外部连接的进水出水管路少，结构紧凑、便于使用。

具体而言，参照图5和图6，水道部Ⅰ包括分隔的水道部Ⅰ-1和第二段水道部Ⅰ，水道部Ⅰ-1与第一出水口120连通，第二段水道部Ⅰ与第一进水口110连通，进水部130与水道部Ⅰ-1连通，出水部140与第二段水道部Ⅰ连通。外部水源经进水部130将直接进入水道部Ⅰ-1内，然后直接经第一出水口120、第二进水口210进入机座200内的水道部Ⅱ-1进行后续的水流循环，循环流经机座200上的水道部Ⅱ-1、后端盖300上的水道部Ⅲ、机座200上的水道部Ⅱ-2后，再经第一进水口110回流至前端盖100上的第二段水道部Ⅰ，在前端盖100上循环后最后从出水部140排出。

外部进来的较冷的水将首先在机座200上循环流动，因为机座内的定子铁心上产生的热量占据了电机整体热量的大部分，首先对定子铁心进行快速冷却降温，有利于在最短的时间内降低电机整体的温度，提高冷却效率。

进一步的，参照图5，水道部Ⅰ-1设于前端盖100远离机座200的一侧面（前端盖100的正面）上，以便设于前端盖100上的进水部130能够直接将外部水源引入水道部Ⅰ-1内，进水流速快，利于加快后续水路的循环流动速度，提高冷却效率。

第二段水道部Ⅰ分布于前端盖100的两侧，以对前端盖100的两侧同时进行冷却，冷却面积大、效率高。

水道部Ⅰ-1和第二段水道部巧妙地将前端盖100上的进水和出水分隔开，形成一进一出的整体式循环水路，减小了进水管路对空间的占用。

具体的，继续参照图4和图5，第二段水道部Ⅰ包括水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3、水道部Ⅰ-4、及水道部Ⅰ-5。水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3、及水道部Ⅰ-4设于前端盖100远离机座200的一侧面（前端盖100的正面）上，水道部Ⅰ-5设于前端盖100靠近机座200的一侧面（前端盖的背面）上。水道部Ⅰ-2与水道部Ⅰ-3连通，形成双层环形水道。水道部Ⅰ-4与水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3分隔。水道部Ⅰ-3上设有第一水孔150，水道部Ⅰ-4上设有第二水孔160，第一水孔150和第二水孔160均与水道部Ⅰ-5连通。

从水道部Ⅱ-2回流而来的水，将首先经第一进水口110流入水道部Ⅰ-2和水道部Ⅰ-3形成的双层环形水道内，而后从水道部Ⅰ-3上的第一水孔150流入前端盖100背面的水道部Ⅰ-5内，而后从第二水孔160回流至前端盖100正面的水道部Ⅰ-4内，最后从出水部140排出。

水道部Ⅰ-1、水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3及水道部Ⅰ-4在前端盖100的正面形成双层环形水道，水道部Ⅰ-5在前端盖100的背面形成单层环形水道，充分利用前端盖100的有效散热面积对前端盖100进行快速冷却，进而对前端轴承实现快速降温。

水道部Ⅰ-2和水道部Ⅰ-3形成的环形水道与水道部Ⅰ-4的分隔、水道部Ⅰ-3与水道部Ⅰ-5的连通、水道部Ⅰ-4与水道部Ⅰ-5的连通，巧妙的实现前端盖100正反两面的水路连通。

出水部140与水道部Ⅰ-4连通,经过机座200、后端盖100、及前端盖200循环后的冷却水最后经水道部Ⅰ-4从出水部140排出。

参照图7，机座200的外周壁上间隔设有多个筋条部250，筋条部250沿与机座200轴线平行的方向延伸，相邻的两个筋条部250形成水道部Ⅱ-1和水道部Ⅱ-2。水道部Ⅱ-1绕机座200的外周壁蛇型环绕，以对机座200的整周进行冷却散热，提高冷却效果。水道部Ⅱ-2为直进直出的方式，提高回水速度，使从后端盖300回流的冷却水能够经机座200以较短的时间回流至前端盖100，以对前端盖100进行冷却散热，提高冷却效率。

参照图8，水道部Ⅲ设于后端盖300靠近机座200的侧面上，以提高对后端轴承的散热效果。水道部Ⅲ为三层环形水道，增大散热面积，提高散热效果。

上述任一实施例中，第一出水口120与第二进水口210之间、第二出水口220与第四进水口310之间、第四出水口320与第三进水口230之间、第三出水口240与第一进水口110之间均设有密封圈400，提高水路密封效果，避免漏水。

本发明还公开设有上述电机冷却水道结构的电机。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电机冷却水道结构，其特征在于，包括：

前端盖，其上设有水道部Ⅰ、与所述水道部Ⅰ连通的第一进水口和第一出水口，所述水道部Ⅰ分布于所述前端盖相对的两侧面上；

机座，其上设有分隔的水道部Ⅱ-1和水道部Ⅱ-2，所述水道部Ⅱ-1的两端连通第二进水口和第二出水口，所述水道部Ⅱ-2的两端连通第三进水口和第三出水口；

后端盖，其上设有水道部Ⅲ、与所述水道部Ⅲ连通的第四进水口和第四出水口；

进水部，与所述水道部Ⅰ连通，用于将外部水源引入至所述水道部Ⅰ内；

出水部，与所述水道部Ⅰ连通，用于将所述水道部Ⅰ内的水引出至外部；

其中，

所述前端盖设于所述机座的一端，所述后端盖设于所述机座的另一端；

所述第一出水口与所述第二进水口连通，所述第二出水口与所述第四进水口连通，所述第四出水口与所述第三进水口连通，所述第三出水口与所述第一进水口连通；

所述水道部Ⅰ包括分隔的水道部Ⅰ-1和第二段水道部Ⅰ，所述水道部Ⅰ-1与所述第一出水口连通，所述第二段水道部Ⅰ与所述第一进水口连通，所述进水部与所述水道部Ⅰ-1连通，所述出水部与所述第二段水道部Ⅰ连通；

所述水道部Ⅰ-1设于所述前端盖远离所述机座的一侧面上，所述第二段水道部Ⅰ分布于所述前端盖的两侧；

所述第二段水道部Ⅰ包括水道部Ⅰ-2、水道部Ⅰ-3、水道部Ⅰ-4、及水道部Ⅰ-5，所述水道部Ⅰ-2、所述水道部Ⅰ-3、及所述水道部Ⅰ-4设于所述前端盖远离所述机座的一侧面上，所述水道部Ⅰ-5设于所述前端盖靠近所述机座的一侧面上，所述水道部Ⅰ-2与所述水道部Ⅰ-3连通，形成双层环形水道，所述水道部Ⅰ-4与所述水道部Ⅰ-2、所述水道部Ⅰ-3分隔，所述水道部Ⅰ-3上设有第一水孔，所述水道部Ⅰ-4上设有第二水孔，所述第一水孔和所述第二水孔均与所述水道部Ⅰ-5连通。

2.根据权利要求1所述的电机冷却水道结构，其特征在于，

所述出水部与所述水道部Ⅰ-4连通。

3.根据权利要求1所述的电机冷却水道结构，其特征在于，

所述机座的外周壁上间隔设有多个筋条部，所述筋条部沿与所述机座轴线平行的方向延伸，相邻的两个所述筋条部形成所述水道部Ⅱ-1和所述水道部Ⅱ-2；

所述水道部Ⅱ-1绕所述机座的外周壁蛇型环绕。

4.根据权利要求1所述的电机冷却水道结构，其特征在于，

所述水道部Ⅲ设于所述后端盖靠近所述机座的侧面上；

所述水道部Ⅲ为三层环形水道。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机冷却水道结构，其特征在于，

所述第一出水口与所述第二进水口之间、所述第二出水口与所述第四进水口之间、所述第四出水口与所述第三进水口之间、所述第三出水口与所述第一进水口之间均设有密封圈。

6.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电机冷却水道结构。

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