CN114552853A - 一种具有双冷却循环系统的水冷电机 - Google Patents

一种具有双冷却循环系统的水冷电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电机技术领域,公开了一种具有双冷却循环系统的水冷电机,包括电机壳体、前端盖和后端盖,电机壳体内成型有第一冷却腔、第二冷却腔、通水孔,前端盖内成型有第三冷却腔,后端盖成型有进水腔,进水腔固定有回水部,回水部成型有回水腔,回水腔固定有盖板;进水腔与第一冷却腔之间通过第一水管连接,第二冷却腔与第三冷却腔之间通过第二水管连接,第三冷却腔与回水腔之间通过第三水管连接;进水腔连接有大循环进水管,回水腔连接有大循环出水管;进水腔和回水腔之间设有小循环泵液机构和离合驱动机构。它可以通过小循环冷却系统和大循环冷却系统可对电机在不同工况时进行散热,可有效提高电机散热效率,从而提高电机实用寿命。

Description

一种具有双冷却循环系统的水冷电机
技术领域:
本发明涉及电机技术领域,具体涉及一种具有双冷却循环系统的水冷电机。
背景技术:
电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源分,电机在运作过程中会产生大量热量,在高温状态下持续工作,会影响电机寿命,因此需要高效的冷却系统和部件对电机进行冷却,由于电机一般处于封闭环境中,风冷比较难以实现,水冷又由于封闭的环境散热效率不高。
发明内容:
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种具有双冷却循环系统的水冷电机,它可以通过小循环冷却系统和大循环冷却系统可对电机在不同工况时进行散热,可有效提高电机散热效率,从而提高电机实用寿命。
本发明解决所述技术问题的方案是:
一种具有双冷却循环系统的水冷电机,包括电机壳体,电机壳体内固定有定子,定子内套接有转子,转子的转子轴的两端分别通过对应的轴承铰接在前端盖和后端盖上,前端盖和后端盖分别固定在电机壳体的前端和后端;
所述电机壳体内成型有前侧开口的第一冷却腔和后侧开口的第二冷却腔及连通第一冷却腔与第二冷却腔的多个通水孔,所述前端盖内成型有第三冷却腔,后端盖成型有后侧开口的进水腔,进水腔的后端面上密封固定连接有回水部,回水部成型有后侧开口的回水腔,回水腔的后端面上密封固定有盖板;
所述进水腔与第一冷却腔之间通过第一水管连接,第二冷却腔与第三冷却腔之间通过第二水管连接,第三冷却腔与回水腔之间通过第三水管连接;所述进水腔连接有大循环进水管,所述回水腔连接有大循环出水管;
所述进水腔和回水腔之间设有小循环泵液机构,小循环泵液机构包括泵液活塞,泵液活塞由转子轴驱动并使其做线性往复运动,泵液活塞与转子轴之间设有离合驱动机构。
所述前端盖和后端盖内各镶嵌有一个轴承钢套座,轴承插套并固定在对应的轴承钢套座内。
所述第一冷却腔的前端成型有环形沉槽,环形沉槽内固定有与其相配合的挡水环。
所述第一冷却腔和第二冷却腔位移定子的线圈绕组的中部外侧,所述第三冷却腔位于线圈绕组的前端外侧,所述进水腔位于线圈绕组的后端后侧。
所述电机壳体的外侧成型有若干前后方向线性布置的散热凸环。
所述小循环泵液机构还包括固定在回水腔内的泵液基体,泵液基体成型有上侧开口的缸孔、与进水腔相通的出水孔和与回水腔相通的进水孔,泵液活塞插套在缸孔内;所述出水孔的中部成型有前大后小的第一锥孔,第一锥孔内套接有第一钢珠,第一钢珠的前端压靠在第一压簧上,第一压簧的前端压靠在固定在挡环上,挡环固定在出水孔的前端;所述缸孔的底面上成型有与出水孔的后端相通的沉孔;
所述进水孔中部成型有前大后小的第二锥孔,第二锥孔内套接有第二钢珠,第二钢珠的前端压靠在第二压簧上,第二压簧的前端压靠在固定在中空挡块上,中空挡块插套并固顶在缸孔底部的插槽内,插槽与缸孔相通。
所述转子轴的后端成型有花键段和支撑导向段;
所述离合驱动机构包括插套并固定在泵液活塞内的活塞销,活塞销插套在驱动臂的下端,驱动臂的上端套接在偏心轴的中部,偏心轴的前端固定在与其偏心设置的花键套内,所述花键套成型有花键孔和导向沉孔,花键孔插套在花键段上,导向沉孔插套在支撑导向段上;所述偏心轴的后端固定在与其偏心设置的支撑轴上,支撑轴插套在与其相配合的支撑导向套上,支撑导向套固定在盖板上;
所述支撑轴的前端固定有永磁铁,永磁铁的后侧设有电磁铁,电磁铁固定在支撑导向套内。
所述回水腔内设有温度传感器,温度传感器和电磁铁电性连接有控制器。
所述支撑轴和支撑导向套之间与转子轴与后端盖之间各设有一个轴封。
花键套与花键段啮合的长度L1小于驱动臂与花键套后端之间的距离L2小于支撑导向段与导向沉孔结合的长度L3。
本发明的突出效果是:
与现有技术相比,它可以通过小循环冷却系统和大循环冷却系统可对电机在不同工况时进行散热,可有效提高电机散热效率,从而提高电机实用寿命。
附图说明:
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1关于A的局部放大图;
图3为图1关于B的局部放大图。
具体实施方式:
实施例,见如图1至图3所示,一种具有双冷却循环系统的水冷电机,包括电机壳体1,电机壳体1内固定有定子21,定子21内套接有转子22,转子22的转子轴23的两端分别通过对应的轴承24铰接在前端盖3和后端盖4上,前端盖3和后端盖4分别固定在电机壳体1的前端和后端;
所述电机壳体1内成型有前侧开口的第一冷却腔11和后侧开口的第二冷却腔12及连通第一冷却腔11与第二冷却腔12的多个通水孔13,所述前端盖3内成型有第三冷却腔31,后端盖4成型有后侧开口的进水腔41,进水腔41的后端面上密封固定连接有回水部5,回水部5成型有后侧开口的回水腔51,回水腔51的后端面上密封固定有盖板6;
所述进水腔41与第一冷却腔11之间通过第一水管71连接,第二冷却腔12与第三冷却腔31之间通过第二水管72连接,第三冷却腔31与回水腔51之间通过第三水管73连接;所述进水腔41连接有大循环进水管74,所述回水腔51连接有大循环出水管75;
所述进水腔41和回水腔51之间设有小循环泵液机构8,小循环泵液机构8包括泵液活塞81,泵液活塞81由转子轴23驱动并使其做线性往复运动,泵液活塞81与转子轴23之间设有离合驱动机构9。
更进一步的说,所述前端盖3和后端盖4内各镶嵌有一个轴承钢套座25,轴承24插套并固定在对应的轴承钢套座25内。
更进一步的说,所述第一冷却腔11的前端成型有环形沉槽14,环形沉槽14内固定有与其相配合的挡水环15。
更进一步的说,所述第一冷却腔11和第二冷却腔12位移定子21的线圈绕组211的中部外侧,所述第三冷却腔31位于线圈绕组211的前端外侧,所述进水腔41位于线圈绕组211的后端后侧。
更进一步的说,所述电机壳体1的外侧成型有若干前后方向线性布置的散热凸环16。
更进一步的说,所述小循环泵液机构8还包括固定在回水腔51内的泵液基体82,泵液基体82成型有上侧开口的缸孔821、与进水腔41相通的出水孔822和与回水腔51相通的进水孔823,泵液活塞81插套在缸孔821内;所述出水孔822的中部成型有前大后小的第一锥孔824,第一锥孔824内套接有第一钢珠83,第一钢珠83的前端压靠在第一压簧84上,第一压簧84的前端压靠在固定在挡环85上,挡环85固定在出水孔822的前端;所述缸孔821的底面上成型有与出水孔822的后端相通的沉孔825;
所述进水孔823中部成型有前大后小的第二锥孔826,第二锥孔826内套接有第二钢珠86,第二钢珠86的前端压靠在第二压簧87上,第二压簧87的前端压靠在固定在中空挡块88上,中空挡块88插套并固顶在缸孔821底部的插槽827内,插槽827与缸孔821相通。
更进一步的说,所述转子轴23的后端成型有花键段231和支撑导向段232;
所述离合驱动机构9包括插套并固定在泵液活塞81内的活塞销91,活塞销91插套在驱动臂90的下端,驱动臂90的上端套接在偏心轴92的中部,偏心轴92的前端固定在与其偏心设置的花键套93内,所述花键套93成型有花键孔931和导向沉孔932,花键孔931插套在花键段23上,导向沉孔932插套在支撑导向段232上;所述偏心轴92的后端固定在与其偏心设置的支撑轴94上,支撑轴94插套在与其相配合的支撑导向套95上,支撑导向套95固定在盖板6上;
所述支撑轴94的前端固定有永磁铁96,永磁铁96的后侧设有电磁铁97,电磁铁97固定在支撑导向套95内。
更进一步的说,所述回水腔51内设有温度传感器98,温度传感器98和电磁铁97电性连接有控制器。
更进一步的说,所述支撑轴94和支撑导向套95之间与转子轴23与后端盖4之间各设有一个轴封99。
更进一步的说,花键套93与花键段231啮合的长度L1小于驱动臂90与花键套93后端之间的距离L2小于支撑导向段232与导向沉孔932结合的长度L3。
工作原理:当电机工作时间较短或外界温度较低时,转子轴23通过花键段231带动花键套93转动,花键套93带动偏心轴92绕转子轴23转动,偏心轴92通过驱动臂90和活塞销91带动泵液活塞81上下往复移动,泵液活塞81上移时,泵液活塞81与缸孔821形成的空腔内的压力减小,第二钢珠86脱离第二锥孔,回水腔内的水通过进水孔823进入到缸孔821内,当泵液活塞81下移时,缸孔821内的水将第一钢珠顶离第一锥孔824,缸孔内的水从出水孔822进入到进水腔41内,进水腔41内的水通过第一水管71进入到第一冷却腔11内,第一内却腔11内的水通过同时孔13进入到第二冷却腔12内,第二冷却腔内的水通过第二水管72进入到第三冷却腔31内,第三冷却腔31的水通过第三水管73进入到回水腔51内,从而完成冷却水的小循环,冷却水在循环过程中从而对电机进行冷却;
当温度传感器98检测到回水腔51内的水高于一定温度时,温度传感器将信号传递给控制器,控制器控制电磁铁的磁性发生改变从而将永磁铁向右吸引,永磁铁96带动支撑轴94向后移动,支撑轴94通过偏心轴带动花键套93向后移动,花键套的花键孔脱离花键段231,从而使偏心轴停止转动,从而关闭小循环冷却系统;同时,外径的冷却系统的冷却水通过大循环进水管74进入到进水腔41内,进水腔41内的水通过第一水管71进入到第一冷却腔11内,第一内却腔11内的水通过同时孔13进入到第二冷却腔12内,第二冷却腔内的水通过第二水管72进入到第三冷却腔31内,第三冷却腔31的水通过第三水管73进入到回水腔51内,回水腔51内的水通过大循环出水管75回流到外界的冷却系统。
最后,以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种具有双冷却循环系统的水冷电机,包括电机壳体(1),电机壳体(1)内固定有定子(21),定子(21)内套接有转子(22),转子(22)的转子轴(23)的两端分别通过对应的轴承(24)铰接在前端盖(3)和后端盖(4)上,前端盖(3)和后端盖(4)分别固定在电机壳体(1)的前端和后端;其特征在于:
所述电机壳体(1)内成型有前侧开口的第一冷却腔(11)和后侧开口的第二冷却腔(12)及连通第一冷却腔(11)与第二冷却腔(12)的多个通水孔(13),所述前端盖(3)内成型有第三冷却腔(31),后端盖(4)成型有后侧开口的进水腔(41),进水腔(41)的后端面上密封固定连接有回水部(5),回水部(5)成型有后侧开口的回水腔(51),回水腔(51)的后端面上密封固定有盖板(6);
所述进水腔(41)与第一冷却腔(11)之间通过第一水管(71)连接,第二冷却腔(12)与第三冷却腔(31)之间通过第二水管(72)连接,第三冷却腔(31)与回水腔(51)之间通过第三水管(73)连接;所述进水腔(41)连接有大循环进水管(74),所述回水腔(51)连接有大循环出水管(75);
所述进水腔(41)和回水腔(51)之间设有小循环泵液机构(8),小循环泵液机构(8)包括泵液活塞(81),泵液活塞(81)由转子轴(23)驱动并使其做线性往复运动,泵液活塞(81)与转子轴(23)之间设有离合驱动机构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述前端盖(3)和后端盖(4)内各镶嵌有一个轴承钢套座(25),轴承(24)插套并固定在对应的轴承钢套座(25)内。
3.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述第一冷却腔(11)的前端成型有环形沉槽(14),环形沉槽(14)内固定有与其相配合的挡水环(15)。
4.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述第一冷却腔(11)和第二冷却腔(12)位移定子(21)的线圈绕组(211)的中部外侧,所述第三冷却腔(31)位于线圈绕组(211)的前端外侧,所述进水腔(41)位于线圈绕组(211)的后端后侧。
5.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述电机壳体(1)的外侧成型有若干前后方向线性布置的散热凸环(16)。
6.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述小循环泵液机构(8)还包括固定在回水腔(51)内的泵液基体(82),泵液基体(82)成型有上侧开口的缸孔(821)、与进水腔(41)相通的出水孔(822)和与回水腔(51)相通的进水孔(823),泵液活塞(81)插套在缸孔(821)内;所述出水孔(822)的中部成型有前大后小的第一锥孔(824),第一锥孔(824)内套接有第一钢珠(83),第一钢珠(83)的前端压靠在第一压簧(84)上,第一压簧(84)的前端压靠在固定在挡环(85)上,挡环(85)固定在出水孔(822)的前端;所述缸孔(821)的底面上成型有与出水孔(822)的后端相通的沉孔(825);
所述进水孔(823)中部成型有前大后小的第二锥孔(826),第二锥孔(826)内套接有第二钢珠(86),第二钢珠(86)的前端压靠在第二压簧(87)上,第二压簧(87)的前端压靠在固定在中空挡块(88)上,中空挡块(88)插套并固顶在缸孔(821)底部的插槽(827)内,插槽(827)与缸孔(821)相通。
7.根据权利要求1所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述转子轴(23)的后端成型有花键段(231)和支撑导向段(232);
所述离合驱动机构(9)包括插套并固定在泵液活塞(81)内的活塞销(91),活塞销(91)插套在驱动臂(90)的下端,驱动臂(90)的上端套接在偏心轴(92)的中部,偏心轴(92)的前端固定在与其偏心设置的花键套(93)内,所述花键套(93)成型有花键孔(931)和导向沉孔(932),花键孔(931)插套在花键段(23)上,导向沉孔(932)插套在支撑导向段(232)上;所述偏心轴(92)的后端固定在与其偏心设置的支撑轴(94)上,支撑轴(94)插套在与其相配合的支撑导向套(95)上,支撑导向套(95)固定在盖板(6)上;
所述支撑轴(94)的前端固定有永磁铁(96),永磁铁(96)的后侧设有电磁铁(97),电磁铁(97)固定在支撑导向套(95)内。
8.根据权利要求7所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述回水腔(51)内设有温度传感器(98),温度传感器(98)和电磁铁(97)电性连接有控制器。
9.根据权利要求7所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:所述支撑轴(94)和支撑导向套(95)之间与转子轴(23)与后端盖(4)之间各设有一个轴封(99)。
10.根据权利要求7所述的一种具有双冷却循环系统的水冷电机,其特征在于:花键套(93)与花键段(231)啮合的长度L1小于驱动臂(90)与花键套(93)后端之间的距离L2小于支撑导向段(232)与导向沉孔(932)结合的长度L3。
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