CN113241881A - 新型水泵电机水冷结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水冷结构技术领域，公开了新型水泵电机水冷结构，包括机壳以及贴合套置在机壳外周侧上的换热筒，换热筒的筒壁内表面具有环绕机壳的流道腔，流道腔内收容有用于机壳换热降温的冷媒。机壳的外周侧上套接有固定环，固定环面向换热筒的一侧具有至少一个开槽。开槽的槽壁内相对开设有与换热筒的轴向相平行的插槽一和插槽二，插槽二内滑动设置有插条二，且插条二的一端与插槽二的相应槽壁之间弹性相连。通过在机壳上增设的换热筒以及换热筒上的多个散热块，可将定子向机壳传导的热量进行换热降温，使水泵电机保持在正常的运转温度下工作，保证了工作效率，避免水泵电机高温失效或损坏。

Description

新型水泵电机水冷结构

技术领域

本发明涉及水冷结构技术领域，尤其涉及新型水泵电机水冷结构。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。同时也可以输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。

然而现有技术中的水泵电机，电机转子热循环只能通过电机转子向电机定子传递，定子再通过电机壳向外部传递，散热效率低。随着水泵长时间高速运转，电机转子得不到良好冷却，转子内部永磁体磁性衰减，影响水泵工作效率，最终永磁体高温失效，水泵损坏。

发明内容

为解决了现有技术中的水泵电机在工作时得不到良好冷却，导致转子内部永磁体磁性衰减，影响水泵工作效率，甚至出现永磁体高温失效致使水泵损坏的技术问题，本发明提供新型水泵电机水冷结构。

本发明采用以下技术方案实现：新型水泵电机水冷结构，包括机壳以及贴合套置在所述机壳外周侧上的换热筒，所述换热筒的筒壁内表面具有环绕所述机壳的流道腔，所述流道腔内收容有用于所述机壳换热降温的冷媒；

所述机壳的外周侧上套接有固定环，所述固定环面向所述换热筒的一侧具有至少一个开槽；所述开槽的槽壁内相对开设有与所述换热筒的轴向相平行的插槽一和插槽二，所述插槽二内滑动设置有插条二，且所述插条二的一端与所述插槽二的相应槽壁之间弹性相连；所述插条二面向所述插槽一的一侧设置有齿条二；所述换热筒面向所述开槽的一侧设置有与所述插槽一插接配合的插条一，所述插条一面向所述齿条二的一侧设置有齿条一；所述开槽内设置有同时与所述齿条一和所述齿条二啮合的传动齿轮；位于与所述插条一同侧的所述换热筒筒壁的轴向上开设有与所述插条二插接配合的插槽三。

作为上述方案的进一步改进，所述插条二另一端的外侧壁上开设有珠槽，所述珠槽内通过弹簧二弹性连接有卡珠，所述插槽三的槽壁上开设有与所述卡珠卡接配合的卡槽；当所述弹簧二未形变时，所述卡珠的珠心与所述珠槽的槽口相齐平。

作为上述方案的更进一步改进，所述换热筒靠近所述固定环一侧的外周侧上开设有环形滑槽，所述环形滑槽内的槽壁上径向开设有连通相应所述珠槽的连通槽，所述连通槽由外向内依次设置有与其滑动配合的限位块以及与其固接的滑套，所述限位块上固定穿插有径向延伸的顶杆，所述顶杆靠近所述卡槽的一端滑动穿过所述滑套以伸入所述卡槽，位于所述滑套与所述限位块之间的所述顶杆外侧套接有弹簧三。

作为上述方案的更进一步改进，所述环形滑槽上滑动套接有与其相适配的环形滑块，所述环形滑块的内周侧沿其周向依次等间距交替设置有多个受压槽和迫压块二，所述顶杆的另一端设置有迫压块一，所述迫压块一与所述受压槽卡接配合，所述迫压块一与所述迫压块二滑动挤压配合。

作为上述方案的更进一步改进，所述机壳远离所述固定环一端的外周侧上周向开设有插槽四、并通过所述插槽四插设固定有环形插块，所述环形插块面向所述固定环的一侧轴向插设有轴向杆，所述轴向杆杆体的轴向上依次套接固定有多个贴合在所述换热筒外壁上的散热块，所述调节环的环面上开设有与所述轴向杆卡接配合的杆插槽。

作为上述方案的更进一步改进，所述环形插块上开设有与所述轴向杆位置相对应的轴向槽，所述轴向槽内设置有轴座，所述轴座内安装有轴承，所述轴承的内圈卡合固定有套筒，所述套筒的一端螺纹套设在所述轴向杆的外侧。

作为上述方案的更进一步改进，每个所述套筒的另一端同轴设置有带轮，所有所述带轮之间共同通过一皮带传动相连；位于其中一个所述带轮的中心同轴设置有从动齿轮，所述环形插块远离所述机壳的一侧设置有转轴，所述转轴上设置有与所述从动齿轮相啮合的驱动齿轮。

作为上述方案的更进一步改进，每个所述驱动齿轮上滑动穿插有锁定杆，所述环形插块上开设有与所述锁定杆卡接配合的锁孔。

作为上述方案的进一步改进，每个所述插条二的端部与所述插槽二的相应槽壁之间设置有弹簧一。

作为上述方案的进一步改进，所述冷媒为水；所述换热筒一端的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与所述流道腔内部相通的进水口，所述换热筒另一端的侧壁上设置有出水口。

本发明的有益效果为：

本发明的新型水泵电机水冷结构，通过在机壳上增设的换热筒以及换热筒上的多个散热块，可将定子向机壳传导的热量进行换热降温，使水泵电机保持在正常的运转温度下工作，保证了工作效率，避免水泵电机高温失效或损坏。

本发明的新型水泵电机水冷结构，通过设置插条一、插条二等结构部件，实现换热筒在机壳上可拆卸设置，方便后期的维护与安装。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的新型水泵电机水冷结构附着在机壳上的状态结构示意图；

图2为图1中新型水泵电机水冷结构附着在机壳上的局部剖面结构示意图；

图3为图2中A处放大的结构示意图；

图4为图3中B处放大的结构示意图；

图5为图2中C处放大的结构示意图；

图6为图1中环形插块、带轮、皮带、从动齿轮、驱动齿轮的侧视结构示意图；

图7为图1中调节环的侧视结构示意图。

主要符号说明：

1、机壳；2、电机轴；3、换热筒；4、固定环；5、开槽；6、插条一；7、插槽一；8、插槽二；9、插条二；10、插槽三；11、齿条一；12、齿条二；13、传动齿轮；14、弹簧一；15、珠槽；16、卡珠；17、弹簧二；18、卡槽；19、连通槽；20、滑套；21、限位块；22、弹簧三；23、迫压块一；24、环形滑槽；25、调节环；26、环形滑块；27、受压槽；28、迫压块二；29、流道腔；31、环形插块；32、轴向杆；33、杆插槽；34、散热块；35、轴向槽；36、轴座；37、套筒；38、带轮；39、皮带；40、插槽四；41、从动齿轮；42、驱动齿轮；43、转轴；44、锁定杆；45、顶杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请结合图1至图7，新型水泵电机水冷结构包括机壳1以及贴合套置在机壳1外周侧上的换热筒3，本实施例中机壳1即为水泵电机的外壳。换热筒3与机壳1相适配，使换热筒3的内壳壁完全贴合在机壳1的外侧壁上，可在电机运转时更好地传导并散除定子附近的热量。换热筒3的筒壁内表面具有环绕机壳1的流道腔29，流道腔29整体沿机壳1的轴向方向延伸，并环绕在机壳1外侧，使冷媒在流道腔29内均可流通以便于对机壳1外周侧上的各个位置进行换热降温。流道腔29内收容有用于机壳1换热降温的冷媒。本实施例中的冷媒可为冷却水。通过冷却水可将导热至流道腔29内的热量进行换热，以降低机壳1温度。

机壳1的外周侧上套接有固定环4，固定环4面向换热筒3的一侧具有至少一个开槽5。开槽5的槽壁内相对开设有与换热筒3的轴向相平行的插槽一7和插槽二8，插槽一7相对于插槽二8更加靠近机壳1。插槽一7和插槽二8靠近开槽5槽口的一侧具有插入口(未标示)，另一端则均呈封闭状。

插槽二8内滑动设置有插条二9，且插条二9的一端与插槽二8的相应槽壁之间弹性相连。插条二9面向插槽一7的一侧设置有齿条二12。换热筒3面向开槽5的一侧设置有与插槽一7插接配合的插条一6，插条一6面向齿条二12的一侧设置有齿条一11。开槽5内设置有同时与齿条一11和齿条二12啮合的传动齿轮13，传动齿轮13通过其轮轴安装在开槽5内。位于与插条一6同侧的换热筒3筒壁的轴向上开设有与插条二9插接配合的插槽三10。当插条一6插入开槽5内的插槽一7时，插条一6会通过其上的齿条一11带动传动齿轮13转动，传动齿轮13则通过齿条二12带动插条二9在插槽二8中朝着开槽5外滑动，并逐渐插入换热筒3上的插槽三10内，实现换热筒3与机壳1上固定环4之间的相对固定。

插条二9另一端的外侧壁上开设有珠槽15，珠槽15内通过弹簧二17弹性连接有卡珠16，插槽三10的槽壁上开设有与卡珠16卡接配合的卡槽18。当弹簧二17未形变时，卡珠16的珠心与珠槽15的槽口相齐平。当插条二9刚插入插槽三10时，卡珠16会受到来自插槽三10槽壁的挤压力并被压入珠槽15中，同时弹簧二17压缩形变。而当插条二9完全插入插槽三10时，卡珠16与卡槽18之间位置正对，卡珠16不再会受到来自插槽三10槽壁的挤压力，弹簧二17弹力释放推动卡珠16进入卡槽18实现卡合固定，使插条二9与插槽三10之间的卡接更加稳固。

换热筒3靠近固定环4一侧的外周侧上开设有环形滑槽24，环形滑槽24内的槽壁上径向开设有连通相应珠槽15的连通槽19，连通槽19由外向内依次设置有与其滑动配合的限位块21以及与其固接的滑套20，限位块21上固定穿插有径向延伸的顶杆45，顶杆45靠近卡槽18的一端滑动穿过滑套20以伸入卡槽18，位于滑套20与限位块21之间的顶杆45外侧套接有弹簧三22。通过按压顶杆45，不仅使顶杆45在滑套20内滑动，使顶杆45通过其端部将卡珠16压出卡槽18，以便插条二9从插槽三10内的拔出，同时顶杆45还可带动限位块21在连通槽19内滑动挤压弹簧三22，以便在按压力撤销时通过弹簧三22弹力实现顶杆45的复位。

环形滑槽24上滑动套接有与其相适配的环形滑块26，环形滑块26的内周侧沿其周向依次等间距交替设置有多个受压槽27和迫压块二28，顶杆45的另一端设置有迫压块一23，迫压块一23与受压槽27卡接配合，迫压块一23与迫压块二28滑动挤压配合。

本实施例中的迫压块一23为整体呈半圆球状的珠体，珠体的平面固定在顶杆45的相应端部上，当弹簧三22未形变时，迫压块一23突出连通槽19以位于环形滑槽24内。迫压块二28与迫压块一23结构相通，且其平面固定在环形滑块26内周侧的侧壁上。迫压块二28的弧面与环形滑槽24的槽壁滑动接触。

通过驱使环形滑块26围绕环形滑槽24转动时，可通过其上迫压块二28挤压迫压块一23，将迫压块一23压入连通槽19内，以便后续插条二9在插槽三10内的拔出。而当受压槽27转动至迫压块一23处时，迫压块一23可卡入受压槽27，使两者之间的连接更加稳固。

机壳1远离固定环4一端的外周侧上周向开设有插槽四40、并通过插槽四40插设固定有环形插块31，本实施例中的插槽四40可类似环形的阶梯槽。环形插块31面向固定环4的一侧轴向插设有轴向杆32，轴向杆32杆体的轴向上依次套接固定有多个贴合在换热筒3外壁上的散热块34，调节环25的环面上开设有与轴向杆32卡接配合的杆插槽33。本实施例中的散热块34可由导热性良好的金属材料制成。通过散热块34可实现对换热筒3内热量的导出，以保证换热筒3对机壳1的换热效率及稳定性。散热块34面向换热筒3的一侧具有与换热筒3外壁相贴合的弧面，并防止轴向杆32跟随套筒37转动，而散热块34远离换热筒3的一侧呈鳍片状，可增大散热效率。

环形插块31上开设有与轴向杆32位置相对应的轴向槽35，轴向槽35内设置有轴座36，轴座36内安装有轴承，轴承的内圈卡合固定有套筒37，套筒37的一端螺纹套设在轴向杆32的外侧。

通过驱使套筒37转动可使其与轴向杆32之间相互螺纹作用，并在散热块34与换热筒3接触时的限位作用下，使轴向杆32在换热筒3筒壁的轴向上移动。

每个套筒37的另一端同轴设置有带轮38，所有带轮38之间共同通过一皮带39传动相连。皮带39的带体张紧绕设在每个带轮38上，以实现所有带轮38间的联动。

位于其中一个带轮38的中心同轴设置有从动齿轮41，环形插块31远离机壳1的一侧设置有转轴43，转轴43上设置有与从动齿轮41相啮合的驱动齿轮42。通过驱动齿轮42可带动从动齿轮41转动，从动齿轮41通过与其相应的带轮38和皮带39，以带动其余所有带轮38共同转动。

每个驱动齿轮42上滑动穿插有锁定杆44，环形插块31上开设有与锁定杆44卡接配合的锁孔(图未示)。通过将锁定杆44插入锁孔中，可干涉驱动齿轮42转动。

每个插条二9的端部与插槽二8的相应槽壁之间设置有弹簧一14，通过弹簧一14可在插条二9插入插槽三10时拉伸形变，以帮助插条二9在后续进行复位。

本实施例的工作原理具体为，当需要对水泵电机进行散热时，将换热筒3轴向插套在机壳1上，并抵接在固定环4上，转动调节环25带动环形滑块26在环形滑槽24中转动，实现对换热筒3与固定环4间的锁定，将环形插块31插入机壳1上预留的插槽四40中，并使散热块34贴合在换热筒3的外侧壁上，通过锁定杆44带动驱动齿轮42、从动齿轮41以及相应的带轮38转动，并通过皮带39带动其余带轮38共同转动，使每个带轮38均可带动相应的套筒37转动，使套筒37带动轴向杆32卡入杆插槽33内，实现散热块34在换热筒3上的安装固定。

通过换热筒3流道腔29内收容的冷却水实现对水泵电机工作时的换热，以将水泵电机工作时的温度，保证水泵电机的正常使用。

实施例2

本实施例2为实施例1的改进方案，具体为，换热筒3一端的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与流道腔29内部相通的进水口(图未示)，换热筒3另一端的侧壁上设置有出水口(图未示)。通过进水口向换热筒3的流道腔29内输送具有压力的冷却水。

本实施例中的进水口和出水口上均安装有阀门。当水泵被用于输送水时，可通过导管将流道腔29的进水口与水泵的进水端连通，并通过导管将流道腔29的出水口与水泵的出水端相连通，以便向流道腔29内输送具有一定压力的冷却水。

当具有压力的冷却水通过进水口流入流道腔29时，可在流道腔29内呈涡流状旋转流动至出水口，这种流动方式加快了冷却水在流道腔29内的流动速度，同时增大单位时间内的换热效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.新型水泵电机水冷结构，其特征在于，包括机壳以及贴合套置在所述机壳外周侧上的换热筒，所述换热筒的筒壁内表面具有环绕所述机壳的流道腔，所述流道腔内收容有用于所述机壳换热降温的冷媒；

所述机壳的外周侧上套接有固定环，所述固定环面向所述换热筒的一侧具有至少一个开槽；所述开槽的槽壁内相对开设有与所述换热筒的轴向相平行的插槽一和插槽二，所述插槽二内滑动设置有插条二，且所述插条二的一端与所述插槽二的相应槽壁之间弹性相连；所述插条二面向所述插槽一的一侧设置有齿条二；所述换热筒面向所述开槽的一侧设置有与所述插槽一插接配合的插条一，所述插条一面向所述齿条二的一侧设置有齿条一；所述开槽内设置有同时与所述齿条一和所述齿条二啮合的传动齿轮；位于与所述插条一同侧的所述换热筒筒壁的轴向上开设有与所述插条二插接配合的插槽三。

2.如权利要求1所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述插条二另一端的外侧壁上开设有珠槽，所述珠槽内通过弹簧二弹性连接有卡珠，所述插槽三的槽壁上开设有与所述卡珠卡接配合的卡槽；当所述弹簧二未形变时，所述卡珠的珠心与所述珠槽的槽口相齐平。

3.如权利要求2所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述换热筒靠近所述固定环一侧的外周侧上开设有环形滑槽，所述环形滑槽内的槽壁上径向开设有连通相应所述珠槽的连通槽，所述连通槽由外向内依次设置有与其滑动配合的限位块以及与其固接的滑套，所述限位块上固定穿插有径向延伸的顶杆，所述顶杆靠近所述卡槽的一端滑动穿过所述滑套以伸入所述卡槽，位于所述滑套与所述限位块之间的所述顶杆外侧套接有弹簧三。

4.如权利要求3所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述环形滑槽上滑动套接有与其相适配的环形滑块，所述环形滑块的内周侧沿其周向依次等间距交替设置有多个受压槽和迫压块二，所述顶杆的另一端设置有迫压块一，所述迫压块一与所述受压槽卡接配合，所述迫压块一与所述迫压块二滑动挤压配合。

5.如权利要求4所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述机壳远离所述固定环一端的外周侧上周向开设有插槽四、并通过所述插槽四插设固定有环形插块，所述环形插块面向所述固定环的一侧轴向插设有轴向杆，所述轴向杆杆体的轴向上依次套接固定有多个贴合在所述换热筒外壁上的散热块，所述调节环的环面上开设有与所述轴向杆卡接配合的杆插槽。

6.如权利要求5所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述环形插块上开设有与所述轴向杆位置相对应的轴向槽，所述轴向槽内设置有轴座，所述轴座内安装有轴承，所述轴承的内圈卡合固定有套筒，所述套筒的一端螺纹套设在所述轴向杆的外侧。

7.如权利要求6所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，每个所述套筒的另一端同轴设置有带轮，所有所述带轮之间共同通过一皮带传动相连；位于其中一个所述带轮的中心同轴设置有从动齿轮，所述环形插块远离所述机壳的一侧设置有转轴，所述转轴上设置有与所述从动齿轮相啮合的驱动齿轮。

8.如权利要求7所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，每个所述驱动齿轮上滑动穿插有锁定杆，所述环形插块上开设有与所述锁定杆卡接配合的锁孔。

9.如权利要求1所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，每个所述插条二的端部与所述插槽二的相应槽壁之间设置有弹簧一。

10.如权利要求1所述的新型水泵电机水冷结构，其特征在于，所述冷媒为水；所述换热筒一端的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与所述流道腔内部相通的进水口，所述换热筒另一端的侧壁上设置有出水口。

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