CN112366881A - 内循环散热恒温电机壳体及具有该壳体的电机 - Google Patents

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    • H02K9/193Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium

Abstract

本发明属于电机技术领域,尤其涉及一种内循环散热恒温电机壳体及具有该壳体的电机。本发明针对现有技术中现有的冷却方式由于各处冷却水的水温不相同,会导致电机各处的温度分布不均匀的问题,提供一种内循环散热恒温电机壳体及具有该壳体的电机,包括设置在电机外壳体上的换热系统,所述电机外壳体内具有安装空腔,所述换热系统包括换热管路和散热管路,所述换热管路较散热管路更靠近安装空腔。本发明的降温方式各处换热管路内的冷却介质的温度大致相等,故可保证电机温度分布均匀,使得电机各部分的热胀冷缩基本一致,保证电机的输出功率以及精密度。

Description

内循环散热恒温电机壳体及具有该壳体的电机
技术领域
本发明属于电机技术领域,尤其涉及一种内循环散热恒温电机壳体及具有该壳体的电机。
背景技术
电机,俗称“马达”,是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机转子在转动过程中反复切割磁感线会产生大量的热,导致难以释放电机的极限功率。故在电机内大都会设置液冷结构,冷却液从液冷结构一端进入,与电机发生热交换升温后,从另一端排出,以实现带走电机热量的目的。但这种冷却方式由于各处冷却液的液温不相同,会导致电机各处的温度分布不均匀。
例如,中国实用新型专利公开了一种用于伺服电机的液冷结构[申请号:201621420102.X],该实用新型专利伺服电机的机壳在平行输出轴的方向以周向间隔方式设置多个流液通道;其中两个流液通道分别连接了第一进液接头和第一出液接头;连接所述第一进液接头的流液通道通过所述机壳端侧法兰盖上的独立过渡槽连通了相邻的一个流液通道,并交替通过所述机壳两端的法兰盖独立过渡槽依次连通各个流液通道,直至连至连接所述第一出液接头的流液通道;其中,所述独立过渡槽为所述法兰盖上仅连通相邻两个流液通道端部的槽体。
该实用新型提供的保鲜膜的主要成分仍未聚丙烯,故存在上述的保鲜效果不够理想,而且塑料的大量使用会造成环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种使得电机温度分布均匀的内循环散热恒温电机壳体。
本发明的另一目的是针对上述问题,提供一种使得电机温度分布均匀的内循环散热恒温电机。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种内循环散热恒温电机壳体,包括设置在电机外壳体上的换热系统,所述电机外壳体内具有安装空腔,所述换热系统包括换热管路和散热管路,所述换热管路较散热管路更靠近安装空腔。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述换热管路和散热管路的轴心线均相互平行,且换热管路以安装空腔的轴心线为中心周向均匀分布,散热管路以安装空腔的轴心线为中心周向均匀分布。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述电机外壳体两端分别设有前端盖和后端盖,所述前端盖和后端盖内均设有连通管路系统,换热管路和散热管路之间通过连通管路系统相连通。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述换热管路和散热管路间隔设置且通过连通管路系统依次连通形成一条通路,所述前端盖或后端盖或电机外壳体上设有进液管接口,所述进液管接口与连通管路系统相连通。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述连通管路系统包括设置在前端盖和后端盖内的若干个呈U字型的第一连通凹槽,第一连通凹槽的两端分别与换热管路和散热管路相连通,位于同一端盖上的两个相邻第一连通凹槽依次通过换热管路、另一端盖上的第一连通凹槽和散热管路相连通,所述连通管路系统还包括设置在前端盖内的进液凹槽,所述进液凹槽一端与进液管接口相连通,另一端与换热管路或散热管路相连通。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述连通管路系统包括设置在前端盖和后端盖内的若干个第二连通凹槽,所述第二连通凹槽包括位于两端的T型槽和连通两个T型槽底端的连通槽,所述T型槽远离连通槽一侧的两端均与换热管路或散热管路相连通。
在上述的内循环散热恒温电机壳体中,所述电机外壳体外表面凸出有散热翅片。
一种电机,设有任一上述内循环散热恒温电机壳体,所述电机外壳体内表面固定连接有定子,还包括可发生相对定子转动的转子,所述定子位于安装空腔内,所述转子位于定子内。
在上述的电机中,所述电机外壳体两端分别设有前端盖和后端盖,前端盖或后端盖上设有内驱动泵,所述内驱动泵与转子转轴的一端相啮合,内驱动泵上设有进液口和出液口,所述进液口和出液口分别与换热管路和散热管路对应连通;
或所述进液口和出液口分别与散热管路和换热管路对应连通。
在上述的电机中,还包括连接在电机外壳体上的外罩,外罩内具有散热空腔,所述外罩上具有贯通外罩且与散热空腔相连通的透气栅格,散热风扇位于散热空腔内且散热风扇与转子转轴的一端相啮合,电机外壳体外表面凸出有散热翅片,相邻两根散热翅片之间具有气体流动间隙,所述气体流动间隙的一端与散热空腔相连通。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明冷却介质通过位置靠内的换热管路实现与电机换热使电机降温,冷却介质升温后通过位置靠外的散热管路散热降温,降温后的冷却介质重新进入换热管路,从而形成一个内循环,这样的降温方式各处换热管路内的冷却介质的温度大致相等,故可保证电机温度分布均匀,使得电机各部分的热胀冷缩基本一致,保证电机的输出功率以及精密度。
2、本发明驱动冷却介质循环的驱动泵为设置在电机内的内驱动泵,这样的设置方式使得电机整体结构更加紧凑。
3、本发明的转子与散热风扇、内驱动泵均同轴设置,利用转子转轴带动散热风扇和内驱动泵,这样转子在转动时必然会带动散热风扇和内驱动泵工作,无需额外为散热风扇和内驱动泵设置动力装置,简化了电机整体的结构,提高了能源利用率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的剖视图;
图3是本发明的爆炸图;
图4是实施例1中前端盖的剖视图;
图5是实施例1中后端盖的剖视图;
图6是实施例1中前端盖内的连通管路系统的示意图;
图7是实施例1中后端盖内的连通管路系统的示意图;
图8是实施例2中前端盖内的连通管路系统的示意图;
图9是实施例2中后端盖内的连通管路系统的示意图;
图中:电机外壳体1、定子2、转子3、换热系统4、安装空腔5、前端盖6、后端盖7、连通管路系统8、进液管接口9、散热翅片10、内驱动泵11、进液口12、出液口13、外罩14、透气栅格15、散热风扇16、散热空腔17、气体流动间隙18、换热管路41、散热管路42、第一连通凹槽81、进液凹槽82、第二连通凹槽83、T型槽84、连通槽85。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种内循环散热恒温电机壳体,结合图1-3所示,包括设置在电机外壳体1上的换热系统4,所述电机外壳体1内具有安装空腔5,所述换热系统4包括换热管路41和散热管路42,所述换热管路41较散热管路42更靠近安装空腔5。即换热管路41的位置较为靠内,散热管路42的位置较为靠外。
本发明,使用时,冷却介质通过位置靠内的换热管路41实现与电机换热使电机降温,冷却介质升温后通过位置靠外的散热管路42散热降温,降温后的冷却介质重新进入换热管路41,从而形成一个内循环,这样的降温方式各处换热管路41内的冷却介质的温度大致相等,故可保证电机温度分布均匀,使得电机各部分的热胀冷缩基本一致,保证电机的输出功率以及精密度。
优选地,所述换热管路41和散热管路42的轴心线均相互平行,且换热管路41以安装空腔5的轴心线为中心周向均匀分布,散热管路42以安装空腔5的轴心线为中心周向均匀分布。这样能保证分布的均匀性,从而进一步保证电机温度分布的均匀性。
结合图4-7所示,所述电机外壳体1两端分别设有前端盖6和后端盖7,所述前端盖6和后端盖7内均设有连通管路系统8,换热管路41和散热管路42之间通过连通管路系统8相连通。所述换热管路41和散热管路42间隔设置且通过连通管路系统8依次连通形成一条通路,所述前端盖6或后端盖7或电机外壳体1上设有进液管接口9,所述进液管接口9与连通管路系统8相连通。优选地,进液管接口9延伸至电机外,方便补充冷却液。进一步,在电机外设置有一个与散热管路42连通的排液管接口,排液管接口设置在电机下部,方便尤其是在寒冷季节不使用电机时,排出冷却液,保护电机不受冷却液结冰膨胀影响电机使用寿命。
换热管路41和散热管路42均设有若干根,换热管路41和散热管路42之间通过前端盖6和后端盖7内设置的连通管路系统8相互连通,形成一个完整的循环回路。冷却介质,例如可以是冷却液通过进液管接口9充满连通管路系统8、换热管路41和散热管路42,使用时封闭进液管接口9,冷却液在连通管路系统8、换热管路41和散热管路42构成的循环回路内重复完成换热、散热的循环冷却过程。
具体的说,所述连通管路系统8包括设置在前端盖6和后端盖7内的若干个呈U字型的第一连通凹槽81,第一连通凹槽81的两端分别与换热管路41和散热管路42相连通,位于同一端盖上的两个相邻第一连通凹槽81依次通过换热管路41、另一端盖上的第一连通凹槽81和散热管路42相连通,所述连通管路系统8还包括设置在前端盖6内的进液凹槽82,所述进液凹槽82一端与进液管接口9相连通,另一端与换热管路41或散热管路42相连通。这样形成的循环回路为单一的循环路径。
如图3所示,所述电机外壳体1外表面凸出有散热翅片10。这样可以提高冷却介质在散热管路42内时的散热速率,保证冷却效果。
实施例2
本实施例提供一种内循环散热恒温电机壳体,其具体结构与实施例1中的具体结构大体相同,不同之处仅在于连通管路系统8的具体结构,结合图8和图9所示,所述连通管路系统8包括设置在前端盖6和后端盖7内的若干个第二连通凹槽83,所述第二连通凹槽83包括位于两端的T型槽84和连通两个T型槽84底端的连通槽85,所述T型槽84远离连通槽85一侧的两端均与换热管路41或散热管路42相连通。这样形成的循环回路包括两条循环路径。当然,连通管路系统8还是以是其他的具体结构,只要能连通所有的换热管路41和散热管路42形成完整的循环回路即可。
实施例3
本实施例提供一种内循环散热恒温电机,其设有实施例1中记载的内循环散热恒温电机壳体,所述电机外壳体1内表面固定连接有定子2,还包括可发生相对定子2转动的转子3,所述定子2位于安装空腔5内,所述转子3位于定子2内。电机在使用过程中,转子3在转动过程中反复切割磁感线会产生大量的热,故换热管路41更靠近热源,易于发生换热使电机降温。散热管路42离热源更远,易于散热降温。
结合图2和图3所示,所述电机外壳体1两端分别设有前端盖6和后端盖7,前端盖6或后端盖7上设有内驱动泵11,所述内驱动泵11与转子3转轴的一端相啮合,内驱动泵11上设有进液口12和出液口13,所述进液口12和出液口13分别与换热管路41和散热管路42对应连通;或所述进液口12和出液口13分别与散热管路42和换热管路41对应连通。内驱动泵11的原理类似叶片泵,故转子3转轴驱动内驱动泵11时,内驱动泵11将冷却介质从进液口12吸入,再将冷却介质从出液口13压出,从而为整个冷却循环系统提供循环动力。本发明驱动冷却介质循环的驱动泵为设置在电机内的内驱动泵11,这样的设置方式使得电机整体结构更加紧凑。
结合图1-3所示,还包括连接在电机外壳体1上的外罩14,外罩14内具有散热空腔17,所述外罩14上具有贯通外罩14且与散热空腔17相连通的透气栅格15,散热风扇16位于散热空腔17内且散热风扇16与转子3转轴的一端相啮合,电机外壳体1外表面凸出有散热翅片10,相邻两根散热翅片10之间具有气体流动间隙18,所述气体流动间隙18的一端与散热空腔17相连通。使用时,散热风扇16转动可带动气体流动,气体从透气栅格15流入散热空腔17,并通过气体流动间隙18排出,这样可以提高气体流动间隙18内,即提高散热翅片10表面的气体流动速率,从而提高散热效果。
本发明的转子3与散热风扇16、内驱动泵11均同轴设置,利用转子转轴3带动散热风扇16和内驱动泵11,这样转子3在转动时必然会带动散热风扇16和内驱动泵11工作,无需额外为散热风扇16和内驱动泵11设置动力装置,简化了电机整体的结构,提高了能源利用率。
本发明的工作原理是:使用时,冷却介质通过进液管接口9充满连通管路系统8、换热管路41和散热管路42,封闭进液管接口9。启动电机,转子3转动,从而带动内驱动泵11和散热风扇16一同工作,在内驱动泵11的驱动下,冷却介质在通管路系统8、换热管路41和散热管路42内循环,即通过位置靠内的换热管路41实现与电机换热使电机降温,冷却介质升温后通过位置靠外的散热管路42散热降温,散热翅片10和散热风扇16加速散热降温速率,降温后的冷却介质重新进入换热管路41,从而形成一个内循环,这样的降温方式各处换热管路41内的冷却介质的温度大致相等,故可保证电机温度分布均匀,使得电机各部分的热胀冷缩基本一致,保证电机的输出功率以及精密度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了电机外壳体1、定子2、转子3、换热系统4、安装空腔5、前端盖6、后端盖7、连通管路系统8、进液管接口9、散热翅片10、内驱动泵11、进液口12、出液口13、外罩14、透气栅格15、散热风扇16、散热空腔17、气体流动间隙18、换热管路41、散热管路42、第一连通凹槽81、进液凹槽82、第二连通凹槽83、T型槽84、连通槽85等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种内循环散热恒温电机壳体,包括设置在电机外壳体(1)上的换热系统(4),所述电机外壳体(1)内具有安装空腔(5),其特征在于:所述换热系统(4)包括换热管路(41)和散热管路(42),所述换热管路(41)较散热管路(42)更靠近安装空腔(5)。
2.如权利要求1所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述换热管路(41)和散热管路(42)的轴心线均相互平行,且换热管路(41)以安装空腔(5)的轴心线为中心周向均匀分布,散热管路(42)以安装空腔(5)的轴心线为中心周向均匀分布。
3.如权利要求1所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述电机外壳体(1)两端分别设有前端盖(6)和后端盖(7),所述前端盖(6)和后端盖(7)内均设有连通管路系统(8),换热管路(41)和散热管路(42)之间通过连通管路系统(8)相连通。
4.如权利要求3所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述换热管路(41)和散热管路(42)间隔设置且通过连通管路系统(8)依次连通形成一条通路,所述前端盖(6)或后端盖(7)或电机外壳体(1)上设有进液管接口(9),所述进液管接口(9)与连通管路系统(8)相连通。
5.如权利要求4所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述连通管路系统(8)包括设置在前端盖(6)和后端盖(7)内的若干个呈U字型的第一连通凹槽(81),第一连通凹槽(81)的两端分别与换热管路(41)和散热管路(42)相连通,位于同一端盖上的两个相邻第一连通凹槽(81)依次通过换热管路(41)、另一端盖上的第一连通凹槽(81)和散热管路(42)相连通,所述连通管路系统(8)还包括设置在前端盖(6)内的进液凹槽(82),所述进液凹槽(82)一端与进液管接口(9)相连通,另一端与换热管路(41)或散热管路(42)相连通。
6.如权利要求4所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述连通管路系统(8)包括设置在前端盖(6)和后端盖(7)内的若干个第二连通凹槽(83),所述第二连通凹槽(83)包括位于两端的T型槽(84)和连通两个T型槽(84)底端的连通槽(85),所述T型槽(84)远离连通槽(85)一侧的两端均与换热管路(41)或散热管路(42)相连通。
7.如权利要求1所述的内循环散热恒温电机壳体,其特征在于:所述电机外壳体(1)外表面凸出有散热翅片(10)。
8.一种电机,其特征在于:设有如权利要求1-7任一所述内循环散热恒温电机壳体,所述电机外壳体(1)内表面固定连接有定子(2),还包括可发生相对定子(2)转动的转子(3),所述定子(2)位于安装空腔(5)内,所述转子(3)位于定子(2)内。
9.如权利要求8所述的电机,其特征在于:所述电机外壳体(1)两端分别设有前端盖(6)和后端盖(7),前端盖(6)或后端盖(7)上设有内驱动泵(11),所述内驱动泵(11)与转子(3)转轴的一端相啮合,内驱动泵(11)上设有进液口(12)和出液口(13),所述进液口(12)和出液口(13)分别与换热管路(41)和散热管路(42)对应连通;
或所述进液口(12)和出液口(13)分别与散热管路(42)和换热管路(41)对应连通。
10.如权利要求9所述的电机,其特征在于:还包括连接在电机外壳体(1)上的外罩(14),外罩(14)内具有散热空腔(17),所述外罩(14)上具有贯通外罩(14)且与散热空腔(17)相连通的透气栅格(15),散热风扇(16)位于散热空腔(17)内且散热风扇(16)与转子(3)转轴的一端相啮合,电机外壳体(1)外表面凸出有散热翅片(10),相邻两根散热翅片(10)之间具有气体流动间隙(18),所述气体流动间隙(18)的一端与散热空腔(17)相连通。
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