CN112688493A - 一种水冷型外转子电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却效果好的水冷型外转子电机。一种水冷型外转子电机，包括前端盖、后端盖、中轴、定子轴套、定子和转子，定子轴套包括定子轴套外壳和定子轴套内芯，定子轴套外壳套设于定子轴套内芯外，定子轴套外壳设有进水部件和出水部件，定子轴套内芯表面设有螺旋凹槽，螺旋凹槽两端分别连接进水部件和出水部件，定子轴套内芯两端与定子轴套外壳的连接部位设有密封件。本发明通过冷却水带走电机产生的热量，可以很大程度上地降低电机工作温度，提高电机工作时长，且通过在定子轴套内芯设置螺旋凹槽，增加了水道的长度与体积，而配合定子轴套内的水道结构，有利于冷却水的循环流动，不会使冷却水积蓄在定子轴套内水道的某处。

Description

一种水冷型外转子电机

技术领域

本发明涉及一种外转子电机，特别涉及一种水冷型外转子电机。

背景技术

外转子电机的转子随着电机外壳一起旋转，电机主轴固定，外壳作为转子，内部和主轴作为定子，外转子电机比内转子电机更短小，是特别适用于大型系列的经济有效型解决方案。外转子电机的永久磁铁位于转子外壳上，转子外壳围绕带有绕组的内部定子转动。由于转子的惯性矩更高，外转子电机的转矩波动小于内转子电机。

外转子电机正常工作时，线圈内部逐渐发热，将热量通过定子冲片组传导至定子轴套上，再传至前端盖和轴上，最后传至空气中，从而使热量散发。这样的散热方式很依赖定子轴套、前端盖等零件的导热性能，对于发热严重的电机，并不能很好地降低电机工作温度。

水冷式散热系统具有良好的散热效果，用于控制电机温度可以有效解决电机散热问题，因此，如何将水冷式散热系统与外转子电机相结合，得到具有合适内部结构的水冷型外转子电机，利于冷却水循环流动、增加冷却效能，对本领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却效果好的水冷型外转子电机，解决背景技术中所述的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水冷型外转子电机，包括前端盖、后端盖、中轴、定子轴套、定子和转子，定子轴套套设于中轴外，定子套设于定子轴套外，转子套设于定子外，所述前端盖设有进水水嘴和出水水嘴，所述定子轴套包括定子轴套外壳和定子轴套内芯，定子轴套外壳套设于定子轴套内芯外，定子轴套外壳设有进水部件和出水部件，定子轴套内芯表面设有螺旋凹槽，螺旋凹槽两端分别连接进水部件和出水部件，定子轴套内芯两端与定子轴套外壳的连接部位设有密封件。

作为优选，所述进水部件包括相连的进水口、进水流道和进水凹槽，出水部件包括相连的出水口、出水流道和出水凹槽，进水口和出水口均设于定子轴套外壳端部，进水流道和出水流道均设于定子轴套外壳壳壁内，进水凹槽和出水凹槽分别设于定子轴套外壳内壁两端。

作为优选，所述进水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近后端盖的一端，所述出水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近前端盖的一端。

作为优选，所述密封件为O型密封圈。

作为优选，所述定子轴套外壳表面设有多个沿定子轴套外壳表面圆周方向的限位凹槽，所述定子内壁表面设有多个与限位凹槽配合的限位凸台，定子邻近后端盖的端部设有用于定子轴向限位的定子压板。

作为优选，所述限位凹槽为V型凹槽，V型凹槽均布于定子轴套外壳表面，所述限位凸台为V型凸台，V型凸台均布于定子内壁表面，V型凸台与V型凹槽之间为过盈配合。

作为优选，所述转子设有多个磁钢贴片，相邻磁钢贴片间具有间隙，后端盖设有多个与磁钢贴片之间间隙配合的凸台，后端盖通过转子端部圆周方向设置的螺钉与转子固接。

本发明的有益效果是：

本发明的一种水冷型外转子电机，具有以下优点，

1、本发明通过冷却水带走电机产生的热量，即便捷高效又环保，可以很大程度上地降低电机工作温度，提高电机工作时长，且通过在定子轴套内芯设置螺旋凹槽，增加了水道的长度与体积，而配合定子轴套内的水道结构，有利于冷却水的循环流动，不会使冷却水积蓄在定子轴套内水道的某处；

2、本发明通过定子轴套内芯端部的密封件，增加了整体水冷结构的密封性和可靠性；

3、水道集成于定子轴套内，配合前端盖的水嘴安装便捷，且对定子轴套外部结构没有影响，不会影响电机整体结构；

4、本发明通过定子轴套与定子的限位配合，使得定子结构稳定可靠，避免发生定子脱落现象。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明进水部件结构示意图；

图4是本发明出水部件结构示意图；

图5是本发明定子压板结构示意图；

图6是图5中A-A截面示意图；

图7是图6中B部局部放大图；

图8是本发明凸台结构示意图；

图9是图8中C-C截面示意图。

图中：1、前端盖，2、后端盖，3、中轴，4、定子轴套，5、定子，6、转子，7、进水水嘴，8、出水水嘴，9、定子轴套外壳，10、定子轴套内芯，11、螺钉，21、凸台，51、限位凸台，52、定子压板，61、磁钢贴片，91、进水部件，92、出水部件，93、限位凹槽，101、螺旋凹槽，102、密封件，911、进水口，912、进水流道，913、进水凹槽，921、出水口，922、出水流道，923、出水凹槽。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

实施例：

如图1和图2所示的一种水冷型外转子电机，包括前端盖1、后端盖2、中轴3、定子轴套4、定子5和转子6，定子轴套套设于中轴外，定子套设于定子轴套外，转子套设于定子外。

前端盖设有进水水嘴7和出水水嘴8，如图3和图4所示，定子轴套包括定子轴套外壳9和定子轴套内芯10，定子轴套外壳套设于定子轴套内芯外，定子轴套外壳设有进水部件91和出水部件92，定子轴套内芯表面设有螺旋凹槽101，螺旋凹槽两端分别连接进水部件和出水部件，定子轴套内芯两端与定子轴套外壳的连接部位设有密封件102，密封件为O型密封圈。

进水部件包括相连的进水口911、进水流道912和进水凹槽913，出水部件包括相连的出水口921、出水流道922和出水凹槽923，进水口和出水口均设于定子轴套外壳端部，进水流道和出水流道均设于定子轴套外壳壳壁内，进水凹槽和出水凹槽分别设于定子轴套外壳内壁两端。具体的，进水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近后端盖的一端，出水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近前端盖的一端。

如图5-7所示，定子轴套外壳表面设有3个沿定子轴套外壳表面圆周方向的限位凹槽93，限位凹槽为V型凹槽，V型凹槽均布于定子轴套外壳表面，定子内壁表面设有3个与限位凹槽配合的限位凸台51，限位凸台为V型凸台，V型凸台均布于定子内壁表面，V型凸台与V型凹槽之间为过盈配合，定子邻近后端盖的端部设有用于定子轴向限位的定子压板52。

如图8-9所示，转子设有20个磁钢贴片61，相邻磁钢贴片间具有间隙，后端盖设有20个与磁钢贴片之间间隙配合的凸台21，后端盖通过转子端部圆周方向设置的螺钉11与转子固接，螺钉为沉头螺钉。

本水冷型外转子电机的安装方法为：首先在定子轴套内芯两端装好O型密封圈，再将定子轴套内芯通过压装的方式安装到定子轴套外壳内。然后将定子沿着定子轴套上的3条V型凹槽装入到定子轴套中，在定子底部安装定子压板，用螺钉锁紧。再将中轴装入定子轴套内，并将前端盖安装到定子轴套上，通过4颗螺钉锁紧，在前端盖上安装进水水嘴和出水水嘴，形成定子组件。将转子与后端盖通过沉头螺钉连接，形成转子组件。最后将定子组件整个装入转子组件上，通过后端盖内孔上的螺钉锁紧，组成水冷型外转子电机。

外转子电机正常工作时，线圈内部逐渐发热，将热量通过定子冲片组传导至定子轴套上，再传至前端盖和轴上，最后传至空气中，从而使热量散发。这样的散热方式很依赖定子轴套、前端盖等零件的导热性能，对于发热严重的电机，并不能很好地降低电机工作温度。而采用本水冷型外转子电机的冷却结构，在电机工作时，通过进水水嘴，注入冷却水，经进水部件流入螺旋凹槽，然后螺旋上升至出水部件，最后通过出水水嘴流出。通过冷却水不断地循环流动，电机工作时产生的热量会不断地被冷却水带走。这样的冷却方式，可以大量地带走电机工作时产生的热量，从而有效地降低电机工作温度。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种水冷型外转子电机，包括前端盖、后端盖、中轴、定子轴套、定子和转子，定子轴套套设于中轴外，定子套设于定子轴套外，转子套设于定子外，其特征在于：所述前端盖设有进水水嘴和出水水嘴，所述定子轴套包括定子轴套外壳和定子轴套内芯，定子轴套外壳套设于定子轴套内芯外，定子轴套外壳设有进水部件和出水部件，定子轴套内芯表面设有螺旋凹槽，螺旋凹槽两端分别连接进水部件和出水部件，定子轴套内芯两端与定子轴套外壳的连接部位设有密封件。

2.根据权利要求1所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述进水部件包括相连的进水口、进水流道和进水凹槽，出水部件包括相连的出水口、出水流道和出水凹槽，进水口和出水口均设于定子轴套外壳端部，进水流道和出水流道均设于定子轴套外壳壳壁内，进水凹槽和出水凹槽分别设于定子轴套外壳内壁两端。

3.根据权利要求2所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述进水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近后端盖的一端，所述出水凹槽设于定子轴套外壳内壁邻近前端盖的一端。

4.根据权利要求1所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述密封件为O型密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述定子轴套外壳表面设有多个沿定子轴套外壳表面圆周方向的限位凹槽，所述定子内壁表面设有多个与限位凹槽配合的限位凸台，定子邻近后端盖的端部设有用于定子轴向限位的定子压板。

6.根据权利要求5所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述限位凹槽为V型凹槽，V型凹槽均布于定子轴套外壳表面，所述限位凸台为V型凸台，V型凸台均布于定子内壁表面，V型凸台与V型凹槽之间为过盈配合。

7.根据权利要求1所述的一种水冷型外转子电机，其特征在于：所述转子设有多个磁钢贴片，相邻磁钢贴片间具有间隙，后端盖设有多个与磁钢贴片之间间隙配合的凸台，后端盖通过转子端部圆周方向设置的螺钉与转子固接。

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