CN114087219A - 一种无刷风机结构 - Google Patents

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Abstract

一种无刷风机结构，包括：叶轮、机壳、驱动组件和插线座，叶轮和驱动组件设置在机壳内，叶轮与驱动组件一端连接，插线座设置在机壳一侧并与驱动组件另一端连接；驱动组件包括：轴承、定子座、转轴、磁铁和铁芯，定子座插设在机壳内，铁芯设置在定子座内，铁芯内壁上设置有用于绕制线圈的线架，转轴一端穿设于铁芯内，转轴另一端穿过设置在定子座内的轴承并与叶轮连接，转轴上位于铁芯内部的位置设置磁铁。本发明的有益效果在于，本发明的无刷风机各部分可进行机械定位，依靠机械配合可完成单独装配，并且可以在简单连接后单独测试，不需要造成其它零部件的报废，与同类产品相比，在生产中不需要等待胶水风干，更易于实现自动生产。

Description

一种无刷风机结构
技术领域
本发明涉及家电、工业等通风技术领域，具体涉及一种无刷风机结构。
背景技术
现有的无刷风机在组装过程中，大多数采用胶水粘接的方式将各部分固定，存在粘胶时间长的问题，而且只有在组装完成后才能进行产品性能测试，知道产品是否可以正常工作，若因为零件质量或装配的问题引起产品不良，而此时电机若拆解会导致零件报废，因此产品在生产过程中存在装配难，报废率高，生产效率低下，生产成本高的弊端。
在市面上大部分同类产品将铁芯与风道隔离，电机在运行过程中会产生大量热量，传统的电机结构不利于将热量散出，使得电机轴承、线圈等零件造成高温下电机效率变低，甚至零部件功能失效的问题产生，使电机性能下降，直接影响有刷电机的寿命。
发明内容
为了有效解决上述背景技术问题的不足，提供了一种无刷风机结构。
本发明具体方案如下：
一种无刷风机结构，包括：动叶轮、机壳、驱动组件和插线座，所述动叶轮和驱动组件设置在机壳内，所述动叶轮与所述驱动组件一端连接，所述插线座设置在机壳一侧并与驱动组件另一端连接，其特征在于：
所述驱动组件包括：轴承、定子座、转轴、磁铁和铁芯，所述定子座插设在机壳内，所述铁芯设置在定子座内，所述铁芯内壁上设置有用于绕制线圈的线架，所述转轴一端穿设于铁芯内，所述转轴另一端穿过设置在定子座内的轴承并与动叶轮连接，所述转轴上位于铁芯内部的位置设置所述磁铁。
可选地，所述机壳呈筒状体，所述机壳内设置有第一固定套和导叶，所述第一固定套与机壳同轴设置，多个所述导叶以第一固定套轴心为圆心环形阵列设置，所述导叶一端连接在所述第一固定套的外壁上，所述导叶另一端连接在所述机壳的内壁上，每个所述导叶依流体力学的原理倾斜设置；
所述导叶呈翼型，所述导叶长度为L，所述导叶上0.47L处为导叶厚度最大处。
可选地，所述定子座包括：第二固定套、支撑臂和支撑环，所述第二固定套插接于所述第一固定套内，所述第二固定套与支撑环同轴设置，多个所述支撑臂一端与第二固定套连接，所述支撑臂另一端与支撑环连接，所述第二固定套、支撑臂和支撑环共同构成一用于容纳铁芯的笼形结构。
可选地，所述第二固定套的外侧壁上设置有多个用于辅助导通气流的第一凹槽。
可选地，所述支撑臂内侧壁上设置有与铁芯配合的限位凸起，所述铁芯外侧壁上设置有多个与限位凸起配合的限位槽；
所述支撑环上对应铁芯上限位槽的位置设置有多个用于将定子座与铁芯铆接连接的铆接槽。
可选地，所述支撑臂外侧壁上设置有凸耳，所述凸耳一端连接于所述支撑臂外侧壁上，所述凸耳另一端抵顶于机壳内侧壁上。
可选地，所述轴承设置在第二固定套内，所述转轴穿过位于第二固定套内的轴承并与动叶轮连接；
所述动叶轮包括轮毂和设置在轮毂上的多个叶片，所述轮毂与转轴连接，所述轮毂的迎风面呈弧形。
可选地，所述转轴上还设置有用于将磁铁准确定位于铁芯内的定位套，所述定位套套设在转轴上并位于轴承与磁铁之间，使转轴上的磁铁与线架对齐。
可选地，所述第一固定套上靠近定子座一侧设置有适配支撑臂位置的第一定位槽。
可选地，所述第一固定套上远离定子座一侧设置有用于对第二固定套进行限位的第一凸缘，所述第一凸缘上设置有第二定位槽，所述第二固定套上靠近第一固定套的端面上设置有与第一凸缘内壁形状适配的定位凸起。
本发明的有益效果在于，本发明的无刷风机各部分可进行机械定位，依靠机械配合可完成单独装配，与同行业产品相比，减少在装配中物料的损耗，提高生产效率，并且可以在简单连接后单独测试，合格后进行下一道工序，不需要造成其它零部件的报废，节约了能源。连接不再是用胶水粘的工艺，而用过盈配合或铆接的方式组装，不需要依赖胶水的粘结，与同类产品相比，在生产中不需要等待胶水风干，更易于实现自动生产。定子座采用笼形结构且设置有助导通气流的第一凹槽，使铁芯能够得到有效的散热，解决现有电机散热难的问题，同时改善气流的流动环境，在气流出口位置形成收缩空间，降低涡流的形成，提高电机效率，减小热能损耗。
附图说明
图1为本发明拆分结构示意示意图；
图2为本发明采用T型高速轴承时整体剖面结构示意图；
图3为本发明采用常规轴承时整体剖面结构示意图；
图4为本发明机壳结构示意图；
图5为本发明机壳端面结构示意图；
图6为图5中A-A截面结构示意图；
图7为图6中B处放大图；
图8为本发明定子座结构示意图；
图9为本发明铁芯结构示意图；
图10为本发明定子座与铁芯配合状态下结构示意图；
图11为本发明动叶轮结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合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。另外，本发明实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明做进一步说明：
如图1、2所示，一种无刷风机结构，包括：动叶轮1、机壳2、驱动组件和插线座3，所述动叶轮1和驱动组件设置在机壳2内，所述动叶轮1与所述驱动组件一端连接，所述插线座3设置在机壳2一侧并与驱动组件另一端连接；
所述驱动组件包括：轴承4、定子座5、转轴6、磁铁7和铁芯8，所述定子座5插设在机壳2内，所述铁芯8设置在定子座5内，所述铁芯8内壁上设置有用于绕制线圈的线架9，所述插线座3与缠绕在线架9上的线圈连接，所述转轴 6一端穿设于铁芯8内，所述转轴6另一端穿过设置在定子座5内的轴承4并与动叶轮1连接，所述转轴6上位于铁芯8内部的位置设置所述磁铁7。
如图3-5所示，所述机壳2呈筒状体，所述机壳2内设置有第一固定套21 和导叶22，所述第一固定套21与机壳2同轴设置，多个所述导叶22以第一固定套21轴心为圆心环形阵列设置，所述导叶22一端连接在所述第一固定套21 的外壁上，所述导叶22另一端连接在所述机壳2的内壁上，每个所述导叶22 依流体力学的原理倾斜设置，所述第一固定套21用于与定子座5配合连接，所述导叶22对通过的气流起导流作用。
如图5-7所示，所述导叶22呈翼型，所述导叶22长度为L，所述导叶22 上0.47L处为导叶22厚度最大处，可减少对气流经过导叶22产生的分离的现象和降低产生涡流的风险，减少气体在风道内的紊流和涡流，尽可能减少空气的流动损失，有效降低气流噪声，提高风机整体性能。
如图8所示，所述定子座5包括：第二固定套51、支撑臂52和支撑环53，所述第二固定套51插接于所述第一固定套21内，所述第二固定套51与支撑环 53同轴设置，多个所述支撑臂52一端与第二固定套51连接，所述支撑臂52另一端与支撑环53连接，所述第二固定套51、支撑臂52和支撑环53共同构成一用于容纳铁芯8的笼形结构。
如图8所示，所述第二固定套51的外侧壁上设置有多个用于辅助导通气流的第一凹槽511，当所述第二固定套51与第一固定套21插接配合时，第二固定套51外壁紧贴第一固定套21内壁，第一凹槽511与第一固定套21内壁形成辅助风道，可让气流通过，带走铁芯8的热量，从而对定子座5内的铁芯8进行的散热。为了使连接稳固，所述第一固定套21与第二固定套51之间采用过盈配合。
如图8-9所示，所述支撑臂52内侧壁上设置有与铁芯8配合的限位凸起521，所述铁芯8外侧壁上设置有多个与限位凸起521配合的限位槽81。如图9所示，当铁芯8与定子座5插接配合时，所述支撑臂52上的限位凸起521位于铁芯8 的限位槽81内，将铁芯8固定防止其晃动，可有效的增加对铁芯8的固定性。在本实施例中，所述支撑臂52为三个，所述限位槽81数量为三个，所述限位槽 81等间距设置在铁芯8外侧壁上，在其他实施例中，所述支撑臂52与限位槽81 数量为多个，不作具体限制。
如图8所示，所述支撑环53上对应铁芯8上限位槽81的位置设置有多个用于将定子座5与铁芯8铆接连接的铆接槽531，当定子座5与铁芯8配合后，通过挤压铆接槽531使支撑环53与铁芯8上的限位槽81铆接固定，将铁芯8固定在定子座5中。所述铁芯8与定子座5多点铆接，可防止电机长时间高温运转时发生位移，定位更牢靠。
如图8、10所示，所述支撑臂52外侧壁上设置有凸耳522，所述凸耳522 一端连接于所述支撑臂52外侧壁上，所述凸耳522另一端抵顶于机壳2内侧壁上，所述凸耳522一方面是对风道出口的气流进行分流，保持气流的流速，另一方面与机壳2接触起支撑作用，使电机装配后，不会受振动和发热等诸多因素的影响而松动和移位，增强产品稳定性。
如图2、3所示，所述轴承4设置在第二固定套51内，所述转轴6穿过位于第二固定套51内的轴承4并与动叶轮1连接。所述轴承4可采用常规轴承，优选的，所述轴承4可采用T型高速轴承，所述第二固定套51内有适配轴承4的阶梯孔。
如图2、3所示，所述转轴6上还设置有用于将磁铁7准确定位于铁芯8内的定位套61，所述定位套61套设在转轴6上并位于轴承4与磁铁7之间，使转轴6上的磁铁7与线架9对齐，保证永磁场与电磁场合理吻合。
如图5所示，所述第一固定套21上靠近定子座5一侧设置有适配支撑臂52 位置的第一定位槽211，所述第一定位槽211与支撑臂52配合可以引导定子座5 准确与机壳2组装，保证风机在高速运转下的心度要求，确保电机在高速运转时不会产生位移，增加产品的可靠性。
如图5所示，所述第一固定套21上远离定子座5一侧设置有用于对第二固定套51进行限位的第一凸缘212，所述第一凸缘212上设置有第二定位槽213，所述第二固定套51上靠近第一固定套21的端面上设置有与第一凸缘212内壁形状适配的定位凸起512，可以更加准确的让定子座5与机壳2进行对接。
如图11所示，所述动叶轮1包括轮毂11和设置在轮毂11上的多个叶片12，所述轮毂11与转轴6连接，所述轮毂11的迎风面呈弧形，用于减少气流的进气风阻。
如图1、10所示，所述插线座3与缠绕在线架9上的线圈连接，当插线座3 通电时，线圈通电形成电磁场，驱动转轴6转动。
本发明的有益效果在于，本发明的无刷风机各部分可进行机械定位，依靠机械配合可完成单独装配，与同行业产品相比，减少在装配中物料的损耗，提高生产效率，并且可以在简单连接后单独测试，合格后进行下一道工序，不需要造成其它零部件的报废，节约了能源。连接不再是用胶水粘的工艺，而用过盈配合或铆接的方式组装，不需要依赖胶水的粘结，与同类产品相比，在生产中不需要等待胶水风干，更易于实现自动生产。定子座采用笼形结构且设置有助导通气流的第一凹槽，使铁芯能够得到有效的散热，解决现有电机散热难的问题，同时改善气流的流动环境，在气流出口位置形成收缩空间，降低涡流的形成，提高电机效率，减小热能损耗。

Claims (10)

1.一种无刷风机结构，包括：动叶轮(1)、机壳(2)、驱动组件和插线座(3)，所述动叶轮(1)和驱动组件设置在机壳(2)内，所述动叶轮(1)与所述驱动组件一端连接，所述插线座(3)设置在机壳(2)一侧并与驱动组件另一端连接，其特征在于：
所述驱动组件包括：轴承(4)、定子座(5)、转轴(6)、磁铁(7)和铁芯(8)，所述定子座(5)插设在机壳(2)内，所述铁芯(8)设置在定子座(5)内，所述铁芯(8)内壁上设置有用于绕制线圈的线架(9)，所述转轴(6)一端穿设于铁芯(8)内，所述转轴(6)另一端穿过设置在定子座(5)内的轴承(4)并与动叶轮(1)连接，所述转轴(6)上位于铁芯(8)内部的位置设置所述磁铁(7)。
2.根据权利要求1所述的无刷风机结构，其特征在于，所述机壳(2)呈筒状体，所述机壳(2)内设置有第一固定套(21)和导叶(22)，所述第一固定套(21)与机壳(2)同轴设置，多个所述导叶(22)以第一固定套(21)轴心为圆心环形阵列设置，所述导叶(22)一端连接在所述第一固定套(21)的外壁上，所述导叶(22)另一端连接在所述机壳(2)的内壁上，每个所述导叶(22)倾斜设置；
所述导叶(22)呈翼型，所述导叶(22)长度为L，所述导叶(22)上0.47L处为导叶(22)厚度最大处。
3.根据权利要求2所述的无刷风机结构，其特征在于，所述定子座(5)包括：第二固定套(51)、支撑臂(52)和支撑环(53)，所述第二固定套(51)插接于所述第一固定套(21)内，所述第二固定套(51)与支撑环(53)同轴设置，多个所述支撑臂(52)一端与第二固定套(51)连接，所述支撑臂(52)另一端与支撑环(53)连接，所述第二固定套(51)、支撑臂(52)和支撑环(53)共同构成一用于容纳铁芯(8)的笼形结构。
4.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述第二固定套(51)的外侧壁上设置有多个用于辅助导通气流的第一凹槽(511)。
5.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述支撑臂(52)内侧壁上设置有与铁芯(8)配合的限位凸起(521)，所述铁芯(8)外侧壁上设置有多个与限位凸起(521)配合的限位槽(81)；
所述支撑环(53)上对应铁芯(8)上限位槽(81)的位置设置有多个用于将定子座(5)与铁芯(8)铆接连接的铆接槽(531)。
6.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述支撑臂(52)外侧壁上设置有凸耳(522)，所述凸耳(522)一端连接于所述支撑臂(52)外侧壁上，所述凸耳(522)另一端抵顶于机壳(2)内侧壁上。
7.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述轴承(4)设置在第二固定套(51)内，所述转轴(6)穿过位于第二固定套(51)内的轴承(4)并与动叶轮(1)连接；
所述动叶轮(1)包括轮毂(11)和设置在轮毂(11)上的多个叶片(12)，所述轮毂(11)与转轴(6)连接，所述轮毂(11)的迎风面呈弧形。
8.根据权利要求1所述的无刷风机结构，其特征在于，所述转轴(6)上还设置有用于将磁铁(7)准确定位于铁芯(8)内的定位套(61)，所述定位套(61)套设在转轴(6)上并位于轴承(4)与磁铁(7)之间，使转轴(6)上的磁铁(7)与线架(9)对齐。
9.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述第一固定套(21)上靠近定子座(5)一侧设置有适配支撑臂(52)位置的第一定位槽(211)。
10.根据权利要求3所述的无刷风机结构，其特征在于，所述第一固定套(21)上远离定子座(5)一侧设置有用于对第二固定套(51)进行限位的第一凸缘(212)，所述第一凸缘(212)上设置有第二定位槽(213)，所述第二固定套(51)上靠近第一固定套(21)的端面上设置有与第一凸缘(212)内壁形状适配的定位凸起(512)。
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