CN114709995A - 一种双同步驱动的高速电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双同步驱动的高速电机，包括转轴和壳体，所述壳体的顶部中固定有顶部液冷支撑块，顶部液冷支撑块的顶面上固定有上安装板，延伸套体的顶部固定在顶部液冷支撑块的中部，转轴插套在延伸套体的中部通孔中，所述转轴的下部外侧壁上安装有外转子铁芯，所述外转子铁芯的内侧壁上固定有第一多极驱动磁环，外转子铁芯的外侧壁上固定有第二多级驱动磁环，延伸套体的外侧壁上固定有内定子组件，内定子组件与第一多极驱动磁环相对应，壳体的下部内侧壁上固定有外定子组件，外定子组件与第二多级驱动磁环相对应。它采用第一多极驱动磁环、第二多级驱动磁环和内定子组件、外定子组件相对应形成双驱动，使得扭矩增加，提高功率。

Description

一种双同步驱动的高速电机

技术领域：

本发明涉及电机技术领域，更具体地说涉及一种双同步驱动的高速电机。

背景技术：

现有的高转速电机，如中国专利申请号为202122424089.2的一种强液冷高速电机，其采用磁悬浮实现高速旋转，然而，其转子处只在内侧处安装多级磁环，通过其与定子上的线圈产生磁场变化，实现转子转动，其动力只是内侧处的多级磁环与线圈的动作，其扭矩有限，还有待提高。

同时，采用了冷却液和风冷同时散热，提高了散热效果，其通过冷却支撑块、下环形块、液冷循环套筒和延伸套体组成液风分离装置，将液体处于液冷循环套筒中，风处于液冷循环套筒外，然而，冷却支撑块是固定在壳体上，其加工过程中，可以保证冷却支撑块的中心的螺接孔的中心线为正中心线，需要保证螺接孔中螺接的延伸套体与螺接孔的中心线重合，同时，电机的主轴是插套在延伸套体中并通过轴承与延伸套顶部成型导热连接块相连接，电机的主轴也需要同螺接孔的中心线重合，保证同心度，由于延伸套是采用螺纹与冷却支撑块连接，由于螺纹的间隙大，其无法保证延伸套的中心轴线与冷却支撑块的中心的螺接孔同心，其会使得延伸套的中心轴线倾斜或偏移，而主轴的顶部是通过轴承与延伸套顶部成型的导热连接块相连接，主轴的底端是伸出延伸套的底面并与壳体下部进行连接，壳体是与冷却支撑块固定，因此，当延伸套偏差时，其主轴也会偏差，从而使得主轴的底端与壳体的连接产生偏差，使得主轴底端与壳体连接的轴承在运行一段时间后就会卡死，影响其正常使用，需要时常更换轴承，效果差；

而且现有的定子一般是由多个矽钢片组成，其每个矽钢片在出厂时其表面均附图有高温膜，以保证绝缘防锈作用，然后，其需要将矽钢片上冲压多个连接孔，连接孔的侧壁部向下延伸呈铆接套部，其需要上下叠置，将上方的铆接套部卡置到下方的矽钢片的对应的连接孔中，实现连接，其由于需要将矽钢片上冲压多个连接孔，其会使得矽钢片表面的高温膜冲破，使得上下相邻的矽钢片之间产生漏磁现象，容易使矽钢片之间在磁场中产生损耗，影响使用寿命和导磁力，无法满足高速电机的需要。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双同步驱动的高速电机，它采用第一多极驱动磁环、第二多级驱动磁环和内定子组件、外定子组件相对应形成双驱动，使得扭矩增加，提高功率。

本发明解决所述技术问题的方案是：

一种双同步驱动的高速电机，包括转轴和壳体，所述壳体的顶部中固定有顶部液冷支撑块，顶部液冷支撑块的顶面上固定有上安装板，导热连接套体处于顶部液冷支撑块中，导热连接套体的底面中部成型有向下延伸的延伸套体，延伸套体的顶部固定在顶部液冷支撑块的中部，延伸套体的下部伸出顶部液冷支撑块的底面，转轴插套在导热连接套体的中部通孔和延伸套体的中部通孔中，转轴的顶端输出端伸出上安装板的中部通孔的顶面，所述转轴的下部外侧壁上安装有外转子铁芯，所述外转子铁芯的内侧壁上固定有第一多极驱动磁环，外转子铁芯的外侧壁上固定有第二多级驱动磁环，延伸套体的外侧壁上固定有内定子组件，内定子组件与第一多极驱动磁环相对应，壳体的下部内侧壁上固定有外定子组件，外定子组件与第二多级驱动磁环相对应。

所述顶部液冷支撑块的中部底面固定有下环形块，下环形块的底面固定有液冷循环套筒，下环形块的中部通孔与液冷循环套筒相通，液冷循环套筒插套在第一多极驱动磁环中，内定子组件插套在液冷循环套筒中；

所述转轴的中部外侧壁靠近延伸套体的内侧壁，转轴的中部外侧壁与延伸套体的内侧壁之间具有间隙；

所述液冷循环套筒底板的中部具有插孔，延伸套体的底端外侧壁卡置在液冷循环套筒底板的插孔内侧壁上。

所述转轴的上部通过两个上下叠置的第一轴承与导热连接套体活动连接，转轴的底端通过第二轴承与壳体的底板活动连接。

所述顶部液冷支撑块的顶面中部成型有向下延伸的中部凹槽，顶部液冷支撑块的底面中部成型有向下延伸的凸起连接部，中部凹槽的底面中部成型有向下延伸的阶梯通孔，阶梯通孔的底端伸出凸起连接部的底面中部；

所述阶梯通孔包括上部大直径孔段、中部螺接孔段和底部小直径孔段，导热连接套体的下部插套在阶梯通孔的上部大直径孔段中，导热连接套体的边部底面压靠在阶梯通孔的上部大直径孔段的底面上，延伸套体的上部为阶梯型套管部，阶梯型套管部包括外径由上至下逐渐缩小的上部大直径螺接部、中部连接套部和底部连接套部，上部大直径螺接部与阶梯通孔的中部螺接孔段相螺接，中部连接套部的外壁面与阶梯通孔的底部小直径孔段的内侧壁相紧贴。

所述中部凹槽与上安装板的底面中部成型有的环形槽相通并相对，导热连接套体插套在中部凹槽和环形槽中；

所述壳体的底板底面固定有下壳体，下壳体的边部顶面成型有向下延伸的弧形导液通槽，下壳体的底板的边部底面成型有向上延伸的螺接孔，螺接孔与弧形导液通槽相通，进水连接头螺接在螺接孔中并与螺接孔相通；

所述壳体的边部底面成型有向上延伸的上延伸孔，上延伸孔与壳体的外侧壁上成型的外螺纹流通槽相通，上延伸孔与弧形导液通槽相通，壳体的外侧壁上安装有外套体，外套体的内侧壁紧贴壳体的外侧壁，壳体的边部顶面成型有向下延伸的上通孔，上通孔的下端与外螺纹流通槽的上部相通，上通孔的顶端与顶部液冷支撑块底面边部成型的进液通孔的底端相通，进液通孔的顶部与中部凹槽的内侧壁上成型的侧进液孔相通，中部凹槽的底面上成型有多个弧形通槽，弧形通槽与液冷循环套筒相通；

所述中部凹槽的内侧壁上成型有侧出液孔，顶部液冷支撑块的边部底面上成型有竖直螺接孔，竖直螺接孔与侧出液孔相通，竖直螺接孔上螺接有排液连接头。

所述导热连接套体的外侧壁上固定多个散热片，导热连接套体的顶面压靠在环形槽的顶面上，环形槽的中部通孔周围的底面成型有向下延伸的限位环套，限位环套插套在导热连接套体的顶部阶梯通孔的上部大直径孔段中；所述顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的内侧壁上卡置固定有两个第一轴承的外圈，限位环套的顶面压靠在上部的第一轴承的外圈顶面，下部的第一轴承的外圈的底面压靠在顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的底端面上。

所述转轴包括中心主轴部，中心主轴部的顶面中部成型有小直径阶梯型连接轴部，中心主轴部的下部外侧壁成型有转轮部，小直径阶梯型连接轴部的下部大直径段中插套有限位支撑套，限位支撑套的外侧壁卡置在顶部阶梯通孔的下部小直径孔段的内侧壁上；

小直径阶梯型连接轴部的上部小直径轴部插套在两个第一轴承的内圈上，上部小直径轴部的外侧壁靠近第一轴承的内圈的内侧壁；

所述小直径阶梯型连接轴部上固定有限位套，限位套插套在上安装板的中部通孔中，限位套的底面靠近或压靠在第一轴承的内圈的顶面上；限位套的外侧壁与上安装板的中部通孔之间具有进风环形槽；

所述转轮部的外侧壁上固定有外防护套体，外防护套体的内侧壁上安装有外转子铁芯，外防护套体的外侧壁与外定子组件之间成型有导风间隙，壳体的底板边部成型有多个进风导风通槽，进风导风通槽与导风间隙相通，进风导风通槽与下壳体的边部顶面成型有主环形凹槽相通，下壳体的外侧壁上成型有侧出风管，侧出风管与主环形凹槽相通。

所述壳体的底板中部顶面成型有向下延伸的下部安装阶梯通孔，下部安装阶梯通孔包括直径由上至下逐级缩小的第一阶梯孔段、第二阶梯孔段、第三阶梯孔段和第四阶螺接孔段，第二轴承的外圈卡置固定在第二阶梯孔段的内侧壁上，第一阶梯孔段的内侧壁上卡置有固定座，固定座的底面边部压靠在第一阶梯孔段的底面上，下环形永磁环固定在固定座上，转轮部的底面中部成型有底部环形安装槽，上环形永磁环卡置在底部环形安装槽的内侧壁上，上环形永磁环的顶面压靠在转轮部的底面中部，上环形永磁环处于下环形永磁环的正上方，上环形永磁环与下环形永磁环相靠近壁面磁极相同；

中心主轴部的底部插套或卡置在上环形永磁环中并插套在下环形永磁环中，中心主轴部的底面中部成型有下连接轴部，下连接轴部插套在第二轴承的内圈中，第二轴承的内圈顶面靠近中心主轴部的底面，下连接轴部的外侧壁靠近第二轴承的内圈的内侧壁。

所述转轮部的边部成型有不少于三个的进风孔，进风孔以转轴的中心轴线为中心环形阵列分布在转轮部上，进风孔最少有一个内侧壁为斜面。

所述内定子组件包括内定子和缠绕在内定子上的线圈，所述内定子包括由上下叠置的多个矽钢片组成的柱形体，所柱形体的外侧壁上成型有多个向外延伸的缠绕部，柱形体的中部成型有截面呈多边形的定子中心通孔；

所述延伸套体的阶梯型套管部的下方处的管壁为截面呈多边形的管壁面，其插套在定位中心通孔中，截面呈多边形的管壁面压靠在定位中心通孔的壁面上，延伸套体的阶梯型套管部的边部底面压靠在柱形体的顶面上。

所述柱形体外壁面和缠绕部的外壁面均涂覆有防锈绝缘涂层。

本发明的突出效果是：

1、它采用第一多极驱动磁环、第二多级驱动磁环和内定子组件、外定子组件相对应形成双驱动，使得扭矩增加，提高功率。

2、它的内定子的所有矽钢片无需冲孔等操作，其相互叠置后通过外壁面均涂覆的防锈绝缘涂层实现固定，其固定牢固，压紧紧密，矽钢片之间不会漏磁，保证其使用寿命，而且其定子中心通孔为正多边形通孔，其与延伸套体的多边形的管壁面相紧贴，保证卡置固定效果，同时，防止延伸套体与内定子产生相对旋转，定位效果好，而且由于连接轴套的多边形外壁面与中心通孔的多边形内侧壁相紧贴，使得矽钢片的热量传递快，效果好。

3、它的导热连接套体的下部插套在阶梯通孔的上部大直径孔段中，延伸套体的上部为阶梯型套管部，阶梯型套管部的上部大直径螺接部与阶梯通孔的中部螺接孔段相螺接，阶梯型套管部的中部连接套部的外壁面与阶梯通孔的底部小直径孔段的内侧壁相紧贴，实现定位，保证导热保护套管与顶部液冷支撑块的阶梯通孔基本同心，符合设计要求，保证转轴也与阶梯通孔基本同心，保证转轴的下连接轴部与壳体连接的第二轴承正常运行，不会卡死，保证整个设备的正常运行。

附图说明：

图1是本发明的局部结构示意图；

图2是图1的换角度局部结构示意图

图3是本发明的局部剖视图；

图4是本发明的另一个位置的局部剖视图；

图5是本发明去掉顶部液冷支撑块、上安装板等部件的局部结构示意图；

图6是转轴处的局部仰视图；

图7是转轴、外防护套体之间的局部分解示意图；

图8是内定子处的局部结构示意图；

图9是内定子处的局部剖视图(其将每个矽钢片均显示)；

图10是壳体的局部结构示意图；

图11是本发明的顶部液冷支撑块的局部剖视图；

图12是本发明的顶部液冷支撑块、液冷循环套筒等部件的局部结构示意图；

图13是本发明的下壳体的局部结构示意图；

图14是本发明的外转子铁芯处的局部结构示意图。

具体实施方式：

实施例，见如图1至14所示，一种双同步驱动的高速电机，包括转轴10和壳体20，所述壳体20的顶部外侧壁上成型有径向延伸边，径向延伸边的顶面固定有顶部液冷支撑块30，顶部液冷支撑块30的顶面上固定有上安装板40，导热连接套体60处于顶部液冷支撑块30中，导热连接套体60的底面中部成型有向下延伸的延伸套体61，延伸套体61的顶部固定在顶部液冷支撑块30的中部，延伸套体61的下部伸出顶部液冷支撑块30的底面，转轴10插套在导热连接套体60的中部通孔和延伸套体61的中部通孔中，转轴10的顶端输出端伸出上安装板40的中部通孔的顶面，所述转轴10的下部外侧壁上安装有外转子铁芯50，所述外转子铁芯50的内侧壁上固定有第一多极驱动磁环51，外转子铁芯50的外侧壁上固定有第二多级驱动磁环52，延伸套体61的外侧壁上固定有内定子组件70，内定子组件70与第一多极驱动磁环51相对应，壳体20的下部内侧壁上固定有外定子组件200，外定子组件200与第二多级驱动磁环52相对应。

所述顶部液冷支撑块30的中部底面固定有下环形块700，下环形块33的底面固定有液冷循环套筒80，下环形块700的底面还固定有环形支撑块，液冷循环套筒80的顶部外侧壁上成型的径向部处于环形支撑块与下环形块700之间，液冷循环套筒80插套在环形支撑块中，下环形块700的中部通孔与液冷循环套筒80相通，液冷循环套筒80插套在第一多极驱动磁环51中，内定子组件70插套在液冷循环套筒80中；

所述转轴10的中部外侧壁靠近延伸套体61的内侧壁，转轴10的中部外侧壁与延伸套体61的内侧壁之间具有间隙1010；

所述液冷循环套筒80底板的中部具有插孔，延伸套体61的底端外侧壁卡置在液冷循环套筒80底板的插孔内侧壁上。

所述转轴10的上部通过两个上下叠置的第一轴承1与导热连接套体60活动连接，转轴10的底端通过第二轴承2与壳体20的底板活动连接。

所述顶部液冷支撑块30的顶面中部成型有向下延伸的中部凹槽31，顶部液冷支撑块30的底面中部成型有向下延伸的凸起连接部32，中部凹槽31的底面中部成型有向下延伸的阶梯通孔310，阶梯通孔310的底端伸出凸起连接部32的底面中部；

所述阶梯通孔310包括上部大直径孔段、中部螺接孔段和底部小直径孔段，导热连接套体60的下部插套在阶梯通孔310的上部大直径孔段中，导热连接套体60的边部底面压靠在阶梯通孔310的上部大直径孔段的底面上，延伸套体61的上部为阶梯型套管部，阶梯型套管部包括外径由上至下逐渐缩小的上部大直径螺接部611、中部连接套部612和底部连接套部613，上部大直径螺接部611与阶梯通孔310的中部螺接孔段相螺接，中部连接套部612的外壁面与阶梯通孔310的底部小直径孔段的内侧壁相紧贴。

所述中部凹槽31与上安装板40的底面中部成型有的环形槽41相通并相对，导热连接套体60插套在中部凹槽31和环形槽41中；

所述壳体20的底板底面固定有下壳体90，下壳体90的边部顶面成型有向下延伸的弧形导液通槽91，下壳体90的底板的边部底面成型有向上延伸的螺接孔，螺接孔与弧形导液通槽91相通，进水连接头92螺接在螺接孔中并与螺接孔相通；

所述壳体20的边部底面成型有向上延伸的上延伸孔24，上延伸孔24与壳体20的外侧壁上成型的外螺纹流通槽25相通，上延伸孔24与弧形导液通槽91相通，壳体20的外侧壁上安装有外套体26，外套体26的顶面压靠在壳体20的顶部的径向延伸边的底面上，外套体26的底端内侧壁上成型有内径向延伸边，内径向延伸边插套在壳体20的底端面的外侧边部的环形槽中，下壳体90的顶面压靠在壳体20的底面边部，外套体26的内侧壁紧贴壳体20的外侧壁，壳体20的边部顶面成型有向下延伸的上通孔27，上通孔27的下端与外螺纹流通槽25的上部相通，上通孔27的顶端与顶部液冷支撑块30底面边部成型的进液通孔301的底端相通，进液通孔301的顶部与中部凹槽31的内侧壁上成型的侧进液孔311相通，中部凹槽31的底面上成型有多个弧形通槽312，弧形通槽312与液冷循环套筒80相通；

所述中部凹槽31的内侧壁上成型有侧出液孔313，顶部液冷支撑块30的边部底面上成型有竖直螺接孔，竖直螺接孔与侧出液孔313相通，竖直螺接孔上螺接有排液连接头314。

所述导热连接套体60的外侧壁上固定多个散热片62，导热连接套体60的顶面压靠在环形槽41的顶面上，环形槽41的中部通孔周围的底面成型有向下延伸的限位环套，限位环套插套在导热连接套体60的顶部阶梯通孔的上部大直径孔段中；所述顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的内侧壁上卡置固定有两个第一轴承1的外圈，限位环套的顶面压靠在上部的第一轴承1的外圈顶面，下部的第一轴承1的外圈的底面压靠在顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的底端面上。

所述转轴10包括中心主轴部11，中心主轴部11的顶面中部成型有小直径阶梯型连接轴部12，中心主轴部11的下部外侧壁成型有转轮部13，小直径阶梯型连接轴部12的下部大直径段中插套有限位支撑套14，限位支撑套14的外侧壁卡置在顶部阶梯通孔的下部小直径孔段的内侧壁上；

小直径阶梯型连接轴部12的上部小直径轴部插套在两个第一轴承1的内圈上，上部小直径轴部的外侧壁靠近第一轴承1的内圈的内侧壁；

所述小直径阶梯型连接轴部12上固定有限位套15，限位套15插套在上安装板40的中部通孔中，限位套15的底面靠近或压靠在第一轴承1的内圈的顶面上；限位套15的外侧壁与上安装板40的中部通孔之间具有进风环形槽150；

所述转轮部13的外侧壁上固定有外防护套体131，外防护套体131的内侧壁上安装有外转子铁芯50，外防护套体131的外侧壁与外定子组件200之间成型有导风间隙8，外定子组件200包括环形定子(其为常用部件，不再详述)和其上缠绕的线圈，在外定子组件200通电后会产生磁场，其与第二多级驱动磁环52之间会产生磁悬浮效果，从而保证第二多级驱动磁环52处的部件不会偏移。

壳体20的底板边部成型有多个进风导风通槽9，进风导风通槽9与导风间隙8相通，进风导风通槽9与下壳体90的边部顶面成型的主环形凹槽93相通，下壳体90的外侧壁上成型有侧出风管94，侧出风管94与主环形凹槽93相通。

所述壳体20的底板中部顶面成型有向下延伸的下部安装阶梯通孔21，下部安装阶梯通孔21包括直径由上至下逐级缩小的第一阶梯孔段、第二阶梯孔段、第三阶梯孔段和第四阶螺接孔段，第二轴承2的外圈卡置固定在第二阶梯孔段的内侧壁上，第一阶梯孔段的内侧壁上卡置有固定座，固定座的底面边部压靠在第一阶梯孔段的底面上，下环形永磁环231固定在固定座上，转轮部13的底面中部成型有底部环形安装槽，上环形永磁环133卡置在底部环形安装槽的内侧壁上，上环形永磁环133的顶面压靠在转轮部13的底面中部，上环形永磁环133处于下环形永磁环231的正上方，上环形永磁环133与下环形永磁环231相靠近壁面磁极相同；

中心主轴部11的底部插套在上环形永磁环133中并插套在下环形永磁环231中，中心主轴部11的底面中部成型有下连接轴部111，下连接轴部111插套在第二轴承2的内圈中，第二轴承2的内圈顶面靠近中心主轴部11的底面，下连接轴部111的外侧壁靠近第二轴承2的内圈的内侧壁。

所述转轮部13的边部成型有不少于三个的进风孔134，进风孔134以转轴10的中心轴线为中心环形阵列分布在转轮部13上，进风孔134最少有一个内侧壁135为斜面，其可以在转轴10转动时，将风从进风孔134吸入向上流动。

所述内定子组件70包括内定子和缠绕在内定子上的线圈，所述内定子包括由上下叠置的多个矽钢片10组成的柱形体100，所柱形体100的外侧壁上成型有多个向外延伸的缠绕部101，柱形体100的中部成型有截面呈多边形的定子中心通孔102；

所述延伸套体61的阶梯型套管部的下方处的管壁为截面呈多边形的管壁面，其插套在定位中心通孔102中，截面呈多边形的管壁面压靠在定位中心通孔102的壁面上，延伸套体61的阶梯型套管部的边部底面压靠在柱形体100的顶面上。

所述柱形体100侧壁、顶面和底面以及缠绕部101的外壁面均涂覆有防锈绝缘涂层1000。防锈绝缘涂层1000为0.2mm至0.5mm。内定子制造过程是：矽钢片10叠置后，其工装的连接轴插入所有矽钢片10的中心孔中，连接轴的两端伸出最顶部和最底部的矽钢片10，然后，螺接上固定螺母，将所有矽钢片10相互叠置组成柱形体100，然后，可以将安装上工装的所有矽钢片10浸入防锈绝缘涂层液中，实现涂覆，然后，取出，将工装卸下后，除柱形体100的中心通孔102周围的顶面和底面没有涂覆上绝缘防锈涂料层1000，其余部分的外壁面均涂覆了绝缘防锈涂料层1000，然后进行烘干，从而使得绝缘防锈涂料层1000形成一个整体套件附在所有矽钢片10的侧壁面以及最顶部和最底部的矽钢片10的壁面上，从而将所有矽钢片10固定，同时，实现绝缘防锈，然后，后续在安装好延伸套体61等部件后，再将最顶部和最底部的矽钢片10的中心通孔102周围的壁面再涂覆上绝缘防锈涂料层1000，实现全涂覆。

所述定位中心通孔102为正十二边形通孔，延伸套体61的阶梯型套管部的下方处的管壁为正十二边形管壁，其与定位中心通孔102相配合。

所述顶部液冷支撑块30的顶面边部与上安装板40的底面之间夹持有密封圈；

所述导热连接套体60的顶面与上安装板40的底面中部成型有的环形槽41的顶面之间夹持有上密封圈；

所述顶部液冷支撑块30的中部底面与下环形块700的顶面之间夹持有第一密度圈；

延伸套体61的底端外侧壁与液冷循环套筒80底板的插孔内侧壁之间夹持有多个密封圈。

液冷循环套筒80的顶面与下环形块700的底面之间夹持有第三密封圈。

所述下环形块700的内侧壁上成型有至少一个穿线通孔72，壳体20的上部外侧壁上固定有电源连接插座201，电源连接插座201的外部伸出外套体26，电源连接插座201的内端插套在壳体20的上部侧壁上具有的通槽中并与穿线通孔72相对应。

进一步的说，所述液冷循环套筒80为非金属耐高温套筒。

限位套15的顶部外侧壁上成型有径向延伸边，径向延伸边与上安装板40的中部顶面之间具有间隙，此间隙与进风环形槽150相通；

进一步的说，所述壳体20为铝制壳体；所述第一轴承1和第二轴承2为无油轴承。

进一步的说，所述顶部液冷支撑块30的底面中部固定有霍尔传感器309，凸起连接部32和霍尔传感器309插套在下环形块700的中部通孔中。霍尔传感器309可以感应本实施例中的第一多极驱动磁环51的磁场，并将感应信号输送给控制主机，控制主机得到信号后可以控制外定子组件200和内定子组件70的电流方向，从而保证本实施例的外定子组件200和内定子组件70同时对第一多极驱动磁环51和第二多级驱动磁环52做功，确保转轴10稳定运行，本实施例中的冷却液为绝缘耐高温冷却液体。

外定子组件200均为常用结构，不再详述。外定子组件200的线圈的连接线的端部伸出壳体20的下部侧壁和外套体26的侧壁上对齐的穿线通孔并与电源连接插座201电连接，或者是外套体26的外侧壁上安装第二个电源连接插座，外定子组件200的线圈的连接线的端部与第二电源连接插座电连接(第二电源连接插座在附图中未显示)，其为常用结构，不再详述，壳体20的下部侧壁和外套体26的侧壁上对齐的穿线通孔中在穿过线圈的连接线后，需要将其填充密封材料实现封堵。

本实施例中的转轴11可以为钛合金材质或合金钢材质等金属材质。

本实施例在使用时，其一般是竖直状态安装。

本实施例在使用时，其通过转轴10的底端和上部通过第一轴承1和第二轴承2实现限位支撑，而小直径阶梯型连接轴部12的上部小直径轴部插套在第一轴承1的内圈上，小直径阶梯型连接轴部12的上部小直径轴部外侧壁靠近第一轴承1的内圈的内侧壁，即小直径阶梯型连接轴部12的上部小直径轴部与第一轴承1的内圈为间隙配合；下连接轴部111插套在第二轴承2的内圈中，下连接轴部111的外侧壁靠近第二轴承2的内圈的内侧壁，即第二轴承2的内圈与下连接轴部111之间为间隙配合，使得转轴10可以进行轴向微调移动，在使用时，使得第一轴承1和第二轴承2中的滚珠与内圈、外圈之间的相对移动大大降低，大大提高第一轴承1和第二轴承2的使用寿命。

本实施例安装在运行时，其小直径阶梯型连接轴部12的顶端固定有的叶轮转动产生风压，其会将部分的风量通过风压从径向延伸边靠近或与上安装板40的中部顶面之间的间隙处进入进风环形槽150中，再通过第一轴承1进入小直径阶梯型连接轴部12的下部大直径段与限位支撑套14之间的环形通槽中，再进入间隙1010，保证转轴10与延伸套体61内侧壁形成气悬浮，两者不接触，从而使得整个转轴10运行稳定，减少摩擦磨损，效果好，而且其进入的风量可以顺着间隙1010进入壳体20中，与壳体20内的部件进行换热降温；

而壳体20的底板的中部成型有多个中部弧形通槽，下壳体90的顶面中部成型有安装槽，中部弧形通槽与安装槽相通，进风孔134与中部弧形通槽相通，下壳体90的安装槽的底面中部成型有向下延伸的通孔，通孔与下壳体90的底板中部成型的向下延伸的进气主管相通，在转轴10运行时，其转轮部13旋转，使得下方的风从进气主管进入后，进入安装槽中，再通过中部弧形通槽进入壳体20中，再通过进风孔134向上流动；

然后，所有风经过液冷循环套筒80的外壁面与第一多级驱动磁环51之间的空隙进入导风间隙8，再进入进风导风通槽9中，再进入下壳体90的边部顶面成型的主环形凹槽93中，最后将风从侧出风管94排出；

同时，其冷却液从进水连接头92中进入后，进入外螺纹流通槽25中，从而使得其与壳体20进行换热，然后，冷却液再进入中部凹槽31和环形槽41之间的腔体中，对导热连接套体60、散热片62等部件进行换热，然后，进入液冷循环套筒80中，对其内的内定子组件70进行换热，然后，再从中部凹槽31的侧出液孔313流到排液连接头314中流出，实现快速换热，其换热散热效果好，效率高。

而且其通过上环形永磁环133与下环形永磁环231相靠近壁面磁极相同，实现上下悬浮，保证了转轴10的竖直状态的浮力，大大降低对第二轴承2的磨损。

本实施例中，外防护套体131为非导磁材料，所述外防护套体131的内侧壁的顶面成型有向下延伸的环形安装凹槽1311，外转子铁芯50插套在环形安装凹槽1311中。所述环形安装凹槽1311的内侧壁上成型有多个竖直定位槽1312，竖直定位槽1312的顶端伸出外防护套体131的顶面，外转子铁芯50的外侧壁上成型有多个竖直凸起定位部53，竖直凸起定位部53插套在对应的竖直定位槽1312中。

进一步的说，所述环形安装凹槽1311的顶部内侧壁上成型有内螺纹，上部铜环136螺接在环形安装凹槽1311的顶部的内螺纹上，上部铜环136的底面压靠在外转子铁芯50的顶面和第二多级驱动磁环52的顶面上，外转子铁芯50的底面和第二多级驱动磁环52的底面压靠在环形安装凹槽1311的底面上。所述外防护套体131的底面成型有环形槽，底部平衡铜环300嵌套在环形槽中并固定在外防护套体131上，上部铜环136的顶面和底部平衡铜环300的底面分别成型有配重平衡用的减重凹孔。

本实施例中的第一多极驱动磁环51的外侧壁上成型有多个竖直卡置条，竖直卡置条卡置在外转子铁芯50的内侧壁上成型的卡置槽中。竖直卡置条的顶面压靠在上部铜环136的底面上，第一多极驱动磁环51的结构为：多个尺寸相同的外弧形磁块部环形阵列成一个外圆形环，多个尺寸相同的内弧形磁块部环形阵列成一个内圆形环，内圆形环和外圆形环成型在一起，所有外弧形磁块部与内弧形磁块部一一对应，相邻两个内弧形磁块部的磁极相反，相邻两个外弧形磁块部的磁极相反，内外对应的内弧形磁块部和外弧形磁块部磁极相反；第二多级驱动磁环52由多个弧形磁性片呈环形分隔状排列组成，弧形磁性片插套在对应的相邻两个竖直凸起定位部53之间形成的弧形槽中，弧形磁性片的内侧壁紧贴外转子铁芯50的外侧壁，弧形磁性片的外侧壁紧贴环形安装凹槽1311的内侧壁，弧形磁性片的内侧部和外侧部磁极相反，弧形磁性片的内侧部与对应的第一多极驱动磁环51的外弧形磁块磁性相反。第一多极驱动磁环51的一个内外对应的内弧形磁块部和外弧形磁块部成一个磁极部，所有弧形磁性片的个数与第一多极驱动磁环51的磁极部的个数相同，所有弧形磁性片与所有磁极部一一对应，所有弧形磁性片的弧度与第一多极驱动磁环51的所有磁极部的弧度基本相同。其通过内定子组件70的线圈和外定子组件200上的线圈通电，实现其与第一多极驱动磁环51、第二多级驱动磁环52实现磁场改变，带动转轴10转动，实现双驱动，从而可以使扭矩增加，提高功率，其效果好。

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)

1.一种双同步驱动的高速电机，包括转轴(10)和壳体(20)，所述壳体(20)的顶部中固定有顶部液冷支撑块(30)，顶部液冷支撑块(30)的顶面上固定有上安装板(40)，导热连接套体(60)处于顶部液冷支撑块(30)中，导热连接套体(60)的底面中部成型有向下延伸的延伸套体(61)，延伸套体(61)的顶部固定在顶部液冷支撑块(30)的中部，延伸套体(61)的下部伸出顶部液冷支撑块(30)的底面，转轴(10)插套在导热连接套体(60)的中部通孔和延伸套体(61)的中部通孔中，转轴(10)的顶端输出端伸出上安装板(40)的中部通孔的顶面，所述转轴(10)的下部外侧壁上安装有外转子铁芯(50)，其特征在于：所述外转子铁芯(50)的内侧壁上固定有第一多极驱动磁环(51)，外转子铁芯(50)的外侧壁上固定有第二多级驱动磁环(52)，延伸套体(61)的外侧壁上固定有内定子组件(70)，内定子组件(70)与第一多极驱动磁环(51)相对应，壳体(20)的下部内侧壁上固定有外定子组件(200)，外定子组件(200)与第二多级驱动磁环(52)相对应。

2.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述顶部液冷支撑块(30)的中部底面固定有下环形块(700)，下环形块(33)的底面固定有液冷循环套筒(80)，下环形块(700)的中部通孔与液冷循环套筒(80)相通，液冷循环套筒(80)插套在第一多极驱动磁环(51)中，内定子组件(70)插套在液冷循环套筒(80)中；

所述转轴(10)的中部外侧壁靠近延伸套体(61)的内侧壁，转轴(10)的中部外侧壁与延伸套体(61)的内侧壁之间具有间隙(1010)；

所述液冷循环套筒(80)底板的中部具有插孔，延伸套体(61)的底端外侧壁卡置在液冷循环套筒(80)底板的插孔内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述转轴(10)的上部通过两个上下叠置的第一轴承(1)与导热连接套体(60)活动连接，转轴(10)的底端通过第二轴承(2)与壳体(20)的底板活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述顶部液冷支撑块(30)的顶面中部成型有向下延伸的中部凹槽(31)，顶部液冷支撑块(30)的底面中部成型有向下延伸的凸起连接部(32)，中部凹槽(31)的底面中部成型有向下延伸的阶梯通孔(310)，阶梯通孔(310)的底端伸出凸起连接部(32)的底面中部；

所述阶梯通孔(310)包括上部大直径孔段、中部螺接孔段和底部小直径孔段，导热连接套体(60)的下部插套在阶梯通孔(310)的上部大直径孔段中，导热连接套体(60)的边部底面压靠在阶梯通孔(310)的上部大直径孔段的底面上，延伸套体(61)的上部为阶梯型套管部，阶梯型套管部包括外径由上至下逐渐缩小的上部大直径螺接部(611)、中部连接套部(612)和底部连接套部(613)，上部大直径螺接部(611)与阶梯通孔(310)的中部螺接孔段相螺接，中部连接套部(612)的外壁面与阶梯通孔(310)的底部小直径孔段的内侧壁相紧贴。

5.根据权利要求4所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述中部凹槽(31)与上安装板(40)的底面中部成型有的环形槽(41)相通并相对，导热连接套体(60)插套在中部凹槽(31)和环形槽(41)中；

所述壳体(20)的底板底面固定有下壳体(90)，下壳体(90)的边部顶面成型有向下延伸的弧形导液通槽(91)，下壳体(90)的底板的边部底面成型有向上延伸的螺接孔，螺接孔与弧形导液通槽(91)相通，进水连接头(92)螺接在螺接孔中并与螺接孔相通；

所述壳体(20)的边部底面成型有向上延伸的上延伸孔(24)，上延伸孔(24)与壳体(20)的外侧壁上成型的外螺纹流通槽(25)相通，上延伸孔(24)与弧形导液通槽(91)相通，壳体(20)的外侧壁上安装有外套体(26)，外套体(26)的内侧壁紧贴壳体(20)的外侧壁，壳体(20)的边部顶面成型有向下延伸的上通孔(27)，上通孔(27)的下端与外螺纹流通槽(25)的上部相通，上通孔(27)的顶端与顶部液冷支撑块(30)底面边部成型的进液通孔(301)的底端相通，进液通孔(301)的顶部与中部凹槽(31)的内侧壁上成型的侧进液孔(311)相通，中部凹槽(31)的底面上成型有多个弧形通槽(312)，弧形通槽(312)与液冷循环套筒(80)相通；

所述中部凹槽(31)的内侧壁上成型有侧出液孔(313)，顶部液冷支撑块(30)的边部底面上成型有竖直螺接孔，竖直螺接孔与侧出液孔(313)相通，竖直螺接孔上螺接有排液连接头(314)。

6.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在：所述导热连接套体(60)的外侧壁上固定多个散热片(62)，导热连接套体(60)的顶面压靠在环形槽(41)的顶面上，环形槽(41)的中部通孔周围的底面成型有向下延伸的限位环套，限位环套插套在导热连接套体(60)的顶部阶梯通孔的上部大直径孔段中；所述顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的内侧壁上卡置固定有两个第一轴承(1)的外圈，限位环套的顶面压靠在上部的第一轴承(1)的外圈顶面，下部的第一轴承(1)的外圈的底面压靠在顶部阶梯通孔的上部大直径孔段的底端面上。

7.根据权利要求6所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在：所述转轴(10)包括中心主轴部(11)，中心主轴部(11)的顶面中部成型有小直径阶梯型连接轴部(12)，中心主轴部(11)的下部外侧壁成型有转轮部(13)，小直径阶梯型连接轴部(12)的下部大直径段中插套有限位支撑套(14)，限位支撑套(14)的外侧壁卡置在顶部阶梯通孔的下部小直径孔段的内侧壁上；

小直径阶梯型连接轴部(12)的上部小直径轴部插套在两个第一轴承(1)的内圈上，上部小直径轴部的外侧壁靠近第一轴承(1)的内圈的内侧壁；

所述小直径阶梯型连接轴部(12)上固定有限位套(15)，限位套(15)插套在上安装板(40)的中部通孔中，限位套(15)的底面靠近或压靠在第一轴承(1)的内圈的顶面上；限位套(15)的外侧壁与上安装板(40)的中部通孔之间具有进风环形槽(150)；

所述转轮部(13)的外侧壁上固定有外防护套体(131)，外防护套体(131)的内侧壁上安装有外转子铁芯(50)，外防护套体(131)的外侧壁与外定子组件(200)之间成型有导风间隙(8)，壳体(20)的底板边部成型有多个进风导风通槽(9)，进风导风通槽(9)与导风间隙(8)相通，进风导风通槽(9)与下壳体(90)的边部顶面成型的主环形凹槽(93)相通，下壳体(90)的外侧壁上成型有侧出风管(94)，侧出风管(94)与主环形凹槽(93)相通。

8.根据权利要求7所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述壳体(20)的底板中部顶面成型有向下延伸的下部安装阶梯通孔(21)，下部安装阶梯通孔(21)包括直径由上至下逐级缩小的第一阶梯孔段、第二阶梯孔段、第三阶梯孔段和第四阶螺接孔段，第二轴承(2)的外圈卡置固定在第二阶梯孔段的内侧壁上，第一阶梯孔段的内侧壁上卡置有固定座，固定座的底面边部压靠在第一阶梯孔段的底面上，下环形永磁环(231)固定在固定座上，转轮部(13)的底面中部成型有底部环形安装槽，上环形永磁环(133)卡置在底部环形安装槽的内侧壁上，上环形永磁环(133)的顶面压靠在转轮部(13)的底面中部，上环形永磁环(133)处于下环形永磁环(231)的正上方，上环形永磁环(133)与下环形永磁环(231)相靠近壁面磁极相同；

中心主轴部(11)的底部插套或卡置在上环形永磁环(133)中并插套在下环形永磁环(231)中，中心主轴部(11)的底面中部成型有下连接轴部(111)，下连接轴部(111)插套在第二轴承(2)的内圈中，第二轴承(2)的内圈顶面靠近中心主轴部(11)的底面，下连接轴部(111)的外侧壁靠近第二轴承(2)的内圈的内侧壁。

9.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述转轮部(13)的边部成型有不少于三个的进风孔(134)，进风孔(134)以转轴(10)的中心轴线为中心环形阵列分布在转轮部(13)上，进风孔(134)最少有一个内侧壁(135)为斜面。

10.根据权利要求1所述的一种双同步驱动的高速电机，其特征在于：所述内定子组件(70)包括内定子和缠绕在内定子上的线圈，所述内定子包括由上下叠置的多个矽钢片(10)组成的柱形体(100)，所柱形体(100)的外侧壁上成型有多个向外延伸的缠绕部(101)，柱形体(100)的中部成型有截面呈多边形的定子中心通孔(102)；

所述延伸套体(61)的阶梯型套管部的下方处的管壁为截面呈多边形的管壁面，其插套在定位中心通孔(102)中，截面呈多边形的管壁面压靠在定位中心通孔(102)的壁面上，延伸套体(61)的阶梯型套管部的边部底面压靠在柱形体(100)的顶面上。

所述柱形体(100)外壁面和缠绕部(101)的外壁面均涂覆有防锈绝缘涂层(1000)。

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