CN111130307A - 筒式永磁调速器用内转子及筒式永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种筒式永磁调速器用内转子及筒式永磁调速器，筒式永磁调速器用内转子，包括内转子本体，所述内转子本体内设有离心流道，所述离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上；使用时，外转子与筒式永磁调速器用内转子配合使用。外转子设有容置腔，内转子安装于容置腔内，内转子内体的径向外周面与容置腔的内壁间隔配合形成气隙。由于离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上，离心流道的出口与容置腔的内壁相对，即离心流道可通过其出口直接与气隙连通。由于离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上，离心流道内的冷却液可利用其受到的离心力流入气隙，进入气隙的冷却液在与内转子和外转子热交换后再流出气隙。

Description

筒式永磁调速器用内转子及筒式永磁调速器

技术领域

本发明涉及永磁调速技术领域，尤其涉及一种筒式永磁调速器用内转子及筒式永磁调速器。

背景技术

筒式永磁调速器是一种透过气隙传递转矩的传动设备，现有的筒式永磁调速器主要由感应转子、永磁转子两部分组成。感应转子固定在主动轴上，与电动机端相连；永磁转子则固定在负载轴上，与负载相连。在感应转子和永磁转子之间有间隙。这样马达和负载的连接会由原来的机械连结变为磁性连结。通过调节永磁转子相对于感应转子间的气隙距离或面积，即可改变负载轴上的输出转矩，从而调节负载转速。

但随着筒式永磁调速器的型号越做越大，筒式永磁调速器工作时产生的热量越来越多，一般的筒式永磁调速器的散热效率已经满足不了实际产生的热量散发。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种筒式永磁调速器用内转子及筒式永磁调速器，来解决散热效率不足的问题。

一种筒式永磁调速器用内转子，包括内转子本体，所述内转子本体内设有离心流道，所述离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上。

上述筒式永磁调速器用内转子，使用时，外转子与筒式永磁调速器用内转子配合使用。外转子设有容置腔，内转子安装于容置腔内，内转子内体的径向外周面与容置腔的内壁间隔配合形成气隙。由于离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上，离心流道的出口与容置腔的内壁相对，即离心流道可通过其出口直接与气隙连通。由于离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上，离心流道内的冷却液可利用其受到的离心力流入气隙，进入气隙的冷却液在与内转子和外转子热交换后再流出气隙。通过改变冷却液进入气隙的方式，解决了由于气隙在内转子径向上的尺寸小，引起进入气隙的冷却液流量有限，而导致的筒式永磁调速器散热效率不足的问题。

在其中一个实施例中，所述离心流道至少有两个，所述至少两个离心流道的出口围绕内转子本体轴线的周向间隔分布。通过围绕内转子本体轴线周向分布的离心流道的出口，冷却液可从内转子本体径向外周面上的多个位置进入气隙，如此可提升冷却液在内转子本体周向分布的均匀性，进而可在内转子本体轴线的周向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

在其中一个实施例中，所述离心流道包括至少两个孔道，所述至少两个孔道开设于内转子本体的径向外周面上，所述至少两个孔道沿内转子本体轴线间隔分布。通过沿内转子本体轴线间隔分布的至少两个孔道，冷却液可以从内转子本体轴线方向上的多个位置进入气隙，进而有利于在内转子本体轴线方向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

在其中一个实施例中，所述内转子本体设有离心积液腔；所述离心积液腔与离心流道的进口连通，以为离心流道供给冷却液。汇积于离心积液腔内的冷却液在离心的作用下，从离心流道的进口流入离心流道内。通过离心积液腔汇积冷却液，离心积液腔可为离心流道持续供给冷却液。

在其中一个实施例中，所述离心流道至少有两个，所述至少两个离心流道的出口围绕内转子本体轴线的周向间隔分布；所述离心积液腔有至少两个，所述至少两个离心积液腔围绕内转子本体轴线的周向间隔分布；任一所述离心积液腔与至少一个离心流道的进口连通。如此有利于缩短离心流道的路径，降低冷却液受到的流动阻力。

在其中一个实施例中，沿所述内转子本体轴线的方向，内转子本体具有相对的第一端部和第二端部；所述第一端部上设有围绕于内转子本体轴线外周的导流围边，所述导流围边靠近第一端部的内径大于导流围边远离第一端部的内径；导流围边的内周面与第一端部的外表面围成离心导流腔，所述离心导流腔的内壁上设有连通离心导流腔和离心积液腔的供液口。受第一端部影响的冷却液会相对内转子本体轴线做离心运动，当做离心运动的冷却液进入离心导流腔后，冷却液在离心力的作用下顺着离心导流腔的内壁从供液口流入离心积液腔。利用导流围边能降低冷却液向远离供液口的方向流动的比例，从而提高冷却液流入离心积液腔的比例。

在其中一个实施例中，沿所述内转子本体轴线的方向，所述导流围边的投影遮挡所述供液口。如此有利于离心导流腔内的冷却液流入供液口。

在其中一个实施例中，所述导流围边包括径向导流围边以及轴向导流围边。所述径向导流围边围绕于内转子本体轴线的外周上，径向导流围边的一端设置于所述第一端部上，径向导流围边的另一端向远离第一端部的方向延伸。所述轴向导流围边围绕于内转子本体轴线的外周上，轴向导流围边的一侧与径向导流围边上远离第一端部的一端连接，轴向导流围边的另一侧向靠近内转子本体轴线的方向延伸。

在其中一个实施例中，所述径向导流围边上设有连接台，所述连接台上设有第一连接孔；所述轴向导流围边上设有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔内穿设有紧固件。结构简单，便于加工及安装。

一种筒式永磁调速器，包括外转子及上述任一实施例中的筒式永磁调速器用内转子；所述外转子设有容置腔；所述内转子安装于容置腔内，内转子本体的径向外周面与容置腔的内壁间隔配合形成气隙。

上述筒式永磁调速器，对筒式永磁调速器进行冷却时，送入离心流道的冷却液会沿离心流道流动并从离心流道的出口直接进入气隙。由于离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上，离心流道内的冷却液可利用其受到的离心力流入气隙，进入气隙的冷却液在与内转子和外转子热交换后再流出气隙。如此改变了冷却液进入气隙的方式，解决了由于气隙在内转子径向上的尺寸小，引起进入气隙的冷却液流量有限，而导致的筒式永磁调速器散热效率不足的问题。

附图说明

图1为一实施例所述内转子和外转子的爆炸图；

图2为一实施例所述内转子和外转子的组配图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为一实施例所述内转子的局部剖视图；

图5为一实施例所述内转子的爆炸图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为一实施例所述内转子的剖视图。

附图标记说明：10、内转子，100、内转子本体，101、内转子本体轴线，102、第一端部，103、第二端部，110、离心流道，111、孔道，120、离心积液腔，130、导流围边，131、径向导流围边，131a、连接台，131b、第一连接孔，132、轴向导流围边，132a、第二连接孔，133、紧固件，140、离心导流腔，141、供液口，20、外转子，210、容置腔，30、气隙。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1、图2及图3所示，筒式永磁调速器包括磁感应配合的外转子20和内转子10，外转子20设有容置腔210，内转子10安装于容置腔210内；容置腔210的内壁与内转子10的径向外周面间隔配合形成气隙30。

一般对筒式永磁调速器的降温方式是：沿内转子本体轴线101方向，由气隙30的一侧向气隙30的另一侧输送冷却液(图中未示出)。但由于气隙30在内转子10径向上的尺寸约为4mm～12mm，且内转子10和外转子20之间存在转速差；冷却液较难进入气隙30，以致筒式永磁调速器的散热效率受限，从而出现了筒式永磁调速器散热效率不足的问题。

实施方式一：

结合图3、图4所示，一实施例中，一种筒式永磁调速器用内转子10，包括内转子本体100，所述内转子本体100内设有离心流道110，所述离心流道110的出口位于内转子本体100的径向外周面上。

上述筒式永磁调速器用内转子10，结合图1、图2及图3所示，使用时，外转子20与筒式永磁调速器用内转子10配合使用。外转子20设有容置腔210，内转子10安装于容置腔210内，内转子本体100的径向外周面与容置腔210的内壁间隔配合形成气隙30。由于离心流道110的出口位于内转子本体100的径向外周面上，离心流道110的出口与容置腔210的内壁相对，即离心流道110可通过其出口直接与气隙30连通。

对筒式永磁调速器进行冷却时，送入离心流道110的冷却液会沿离心流道110流动并从离心流道110的出口直接进入气隙30。由于离心流道110的出口位于内转子本体100的径向外周面上，离心流道110内的冷却液可利用其受到的离心力流入气隙30，进入气隙30的冷却液在与内转子10和外转子20热交换后再流出气隙30。通过改变冷却液进入气隙30的方式，解决了由于气隙30在内转子10径向上的尺寸小，引起进入气隙30的冷却液流量有限，而导致的筒式永磁调速器散热效率不足的问题。

结合图5及图6所示，一实施例中，所述离心流道110至少有两个，所述至少两个离心流道110的出口围绕内转子本体轴线101的周向间隔分布。

通过围绕内转子本体轴线101周向分布的离心流道110的出口，冷却液可从内转子本体100径向外周面上的多个位置进入气隙30，如此可提升冷却液在内转子本体100周向分布的均匀性，进而可在内转子本体轴线101的周向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

具体地，离心流道110的数量为多个，且离心流道110的出口均匀地分布于内转子本体轴线101的周向上。

结合图5和图6所示，一实施例中，所述离心流道110包括至少两个孔道111，所述至少两个孔道111开设于内转子本体100的径向外周面上，所述至少两个孔道111沿内转子本体轴线101间隔分布。

通过沿内转子本体轴线101间隔分布的至少两个孔道111，冷却液可以从内转子本体轴线101方向上的多个位置进入气隙30，进而有利于在内转子本体轴线101方向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

需要说明的是，在前一实施例中，离心流道110包括至少两个沿内转子本体轴线101间隔分布的孔道111。当然，在其他实施例中，离心流道110的开口呈扁缝状，且其开口的长度方向沿内转子本体轴线101方向布置。

结合图3和图4所示，一实施例中，所述内转子本体100设有离心积液腔120；所述离心积液腔120与离心流道110的进口连通，以为离心流道110供给冷却液。

汇积于离心积液腔120内的冷却液在离心的作用下，从离心流道110的进口流入离心流道110内。通过离心积液腔120汇积冷却液，离心积液腔120可为离心流道110持续供给冷却液。

当然，在其他实施例中，离心流道110的进口也可以与冷却液储液箱连通，冷却液储液箱内的冷区液利用重力势能流入离心流道110内。亦或者，离心流道110的进口与增压器连通，增压器内的冷却液凭借增压器对其施加的压力流入离心流道110内。

结合图5及图6所示，一实施例中，所述离心流道110至少有两个，所述至少两个离心流道110的出口围绕内转子本体轴线101的周向间隔分布；所述离心积液腔120有至少两个，所述至少两个离心积液腔120围绕内转子本体轴线101的周向间隔分布；任一所述离心积液腔120与至少一个离心流道110的进口连通。如此有利于缩短离心流道110的路径，降低冷却液受到的流动阻力。

结合图2及图5所示，具体地，离心积液腔120有多个，多个离心积液腔120围绕内转子本体轴线101的周向间隔分布；离心流道110有多个，多个离心流道110间隔分布离心积液腔120远离内转子10轴线方向的一侧。且离心流道110的进口位于离心积液腔120的内壁远离内转子本体轴线101的一侧上。

结合图1、图2、图5、图6及图7所示，一实施例中，沿所述内转子本体轴线101的方向，内转子本体100具有相对的第一端部102和第二端部103；所述第一端部102上设有围绕于内转子本体轴线101外周的导流围边130，所述导流围边130靠近第一端部102的内径D₂大于导流围边130远离第一端部102的内径D₁；导流围边130的内周面与第一端部102的外表面围成离心导流腔140，所述离心导流腔140的内壁上设有连通离心导流腔140和离心积液腔120的供液口141。

受第一端部102影响的冷却液会相对内转子本体轴线101做离心运动，当做离心运动的冷却液进入离心导流腔140后，冷却液在离心力的作用下顺着离心导流腔140的内壁从供液口141流入离心积液腔120。利用导流围边130能降低冷却液向远离供液口141的方向流动的比例，从而提高冷却液流入离心积液腔120的比例。

一实施例中，沿所述内转子本体轴线101的方向，所述导流围边130的投影遮挡所述供液口141。如此有利于离心导流腔140内的冷却液流入供液口141。

结合图4及图6所示，一实施例中，所述导流围边130包括径向导流围边131以及轴向导流围边132。所述径向导流围边131围绕于内转子本体轴线101的外周上，径向导流围边131的一端设置于所述第一端部102上，径向导流围边131的另一端向远离第一端部102的方向延伸。所述轴向导流围边132围绕于内转子本体轴线101的外周上，轴向导流围边132的一侧与径向导流围边131上远离第一端部102的一端连接，轴向导流围边132的另一侧向靠近内转子本体轴线101的方向延伸。

结合图6所示，一实施例中，所述径向导流围边131上设有连接台131a，所述连接台131a上设有第一连接孔131b；所述轴向导流围边132上设有与第一连接孔131b对应的第二连接孔132a，所述第一连接孔131b和第二连接孔132a内穿设有紧固件133。结构简单，便于加工及安装。

具体地，所述连接台131a设置于径向导流围边131靠近内转子本体轴线101的一侧上。当然，在其他实施例中，连接台131a也可以设置于与径向导流围边131远离内转子10轴线的一侧。

实施方式二：

结合图1、图2及图3所示，一种筒式永磁调速器，包括外转子20及上述任一实施例中的筒式永磁调速器用内转子10；所述外转子20设有容置腔210；所述内转子10安装于容置腔210内，内转子本体100的径向外周面与容置腔210的内壁间隔配合形成气隙30。

筒式永磁调速器包括内转子10和外转子20。外转子20设有容置腔210，内转子10安装于容置腔210内，内转子本体100的径向外周面与容置腔210的内壁间隔配合形成气隙30。由于离心流道110的出口位于内转子本体100的径向外周面上，离心流道110的出口与容置腔210的内壁相对，即离心流道110可通过其出口直接与气隙30连通。

对筒式永磁调速器进行冷却时，送入离心流道110的冷却液会沿离心流道110流动并从离心流道110的出口直接进入气隙30。由于离心流道110的出口位于内转子本体10的径向外周面上，离心流道110内的冷却液可利用其受到的离心力流入气隙30，进入气隙30的冷却液在与内转子10和外转子20热交换后再流出气隙30。如此改变了冷却液进入气隙30的方式，解决了由于气隙30在内转子10径向上的尺寸小，引起进入气隙30的冷却液流量有限，而导致的筒式永磁调速器散热效率不足的问题。

需要说明的是，内转子10和外转子20中的一个为永磁转子，内转子10和外转子20中的另一个为感应转子。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，包括内转子本体，所述内转子本体内设有离心流道，所述离心流道的出口位于内转子本体的径向外周面上。

2.根据权利要求1所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，所述离心流道至少有两个，所述至少两个离心流道的出口围绕内转子本体轴线的周向间隔分布。

3.根据权利要求1所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，所述离心流道包括至少两个孔道，所述至少两个孔道开设于内转子本体的径向外周面上，所述至少两个孔道沿内转子本体轴线间隔分布。

4.根据权利要求1所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，所述内转子本体设有离心积液腔；所述离心积液腔与离心流道的进口连通，以为离心流道供给冷却液。

5.根据权利要求4所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，

所述离心流道至少有两个，所述至少两个离心流道的出口围绕内转子本体轴线的周向间隔分布；

所述离心积液腔有至少两个，所述至少两个离心积液腔围绕内转子本体轴线的周向间隔分布；

任一所述离心积液腔与至少一个离心流道的进口连通。

6.根据权利要求4或5所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，沿所述内转子本体轴线方向，内转子本体具有相对的第一端部和第二端部；

所述第一端部上设有围绕于内转子本体轴线外周的导流围边，所述导流围边靠近第一端部的内径大于导流围边远离第一端部的内径；导流围边的内周面与第一端部的外表面围成离心导流腔，所述离心导流腔的内壁上设有连通离心导流腔和离心积液腔的供液口。

7.根据权利要求6所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，沿所述内转子本体轴线的方向，所述导流围边的投影遮挡所述供液口。

8.根据权利要求6所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，所述导流围边包括

径向导流围边，所述径向导流围边围绕于内转子本体轴线的外周上，径向导流围边的一端设置于所述第一端部上，径向导流围边的另一端向远离第一端部的方向延伸；以及

轴向导流围边，所述轴向导流围边围绕于内转子本体轴线的外周上，轴向导流围边的一侧与径向导流围边上远离第一端部的一端连接，轴向导流围边的另一侧向靠近内转子本体轴线的方向延伸。

9.根据权利要求8所述的筒式永磁调速器用内转子，其特征在于，所述径向导流围边上设有连接台，所述连接台上设有第一连接孔；

所述轴向导流围边上设有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔内穿设有紧固件。

10.一种筒式永磁调速器，其特征在于，包括外转子及权利要求1-9任一项所述的筒式永磁调速器用内转子；

所述外转子设有容置腔；

所述内转子安装于容置腔内，内转子本体的径向外周面与容置腔的内壁间隔配合形成气隙。

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