CN115912772A - 电机散热风扇降噪抗振系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机散热风扇降噪抗振系统，电机包括机壳以及转轴，电机散热风扇降噪抗振系统包括：固定架；散热风扇；风罩；其中，风罩的内侧和固定架的外侧之间还设置有浮动装置，浮动装置包括浮动壳体、浮球和弹性钢丝绳，浮动壳体设置在风罩上，浮球和弹性钢丝绳沿转轴的周向至少等间距设置有两组，浮球沿转轴的径向浮动设置，并且浮球与转轴之间的距离随着转轴的转速升高而增大，弹性钢丝绳连接浮球和固定架。本申请提供的一种电机散热风扇降噪抗振系统，其通过将散热风扇设置在固定架上，并且通过在固定架和风罩之间设置浮动装置，可以减小电机的机械振动和噪音，并且降噪抗振的效果可以随着电机的转轴转速的升高而增强。

Description

电机散热风扇降噪抗振系统

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机散热风扇降噪抗振系统。

背景技术

为保障电机的工作效率，通常需要对电机进行冷却。而电机的冷却方式包括机壳风冷，也即将空气作为冷却介质，以对电机的机壳进行冷却的冷却方式。机壳风冷的冷却方式通常通过在电机的转轴上设置散热风扇来实现。

然而在现有技术中，采用机壳风冷的冷却方式的电机，其散热风扇随电机同步转动，以对机壳进行冷却时容易产生振动，并且导致较大的机械噪音。

发明内容

为了改善现有技术中机壳风冷电机的散热风扇容易产生振动并且导致较大机械噪音的问题，本申请提供一种电机散热风扇降噪抗振系统。

本申请提供一种电机散热风扇降噪抗振系统，电机包括中空设置的机壳以及穿过所述机壳并且转动设置的转轴，所述电机散热风扇降噪抗振系统包括：

固定架，其套设在所述转轴伸出所述机壳的端部外；

散热风扇，其转动设置在所述固定架上，并且与所述转轴传动，以随所述转轴同步转动；

风罩，其罩设在所述散热风扇外，并且与所述机壳的端部连接，所述风罩上设置有若干个穿孔；

其中，所述风罩的内侧和所述固定架的外侧之间还设置有浮动装置，所述浮动装置包括浮动壳体、浮球和弹性钢丝绳，所述浮动壳体设置在所述风罩上，所述浮球和所述弹性钢丝绳沿所述转轴的周向至少等间距设置有两组，所述浮球沿所述转轴的径向浮动设置，并且所述浮球与所述转轴之间的距离随着所述转轴的转速升高而增大，所述弹性钢丝绳连接所述浮球和所述固定架。

可选的，所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括水泵，所述水泵设置在所述风罩内部一侧的中间位置，并且包括进水口和出水口，所述进水口用于冷却水进入水泵，所述转轴与所述水泵传动，所述浮动壳体内设置有浮动腔室，所述浮动腔室沿所述转轴的轴向向外延伸，所述浮球浮动设置在所述浮动腔室内，所述出水口与所述浮动腔室均连通。

可选的，所述浮动壳体内还设置有中间流道，所述中间流道连通所述浮动腔室与所述出水口，所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括环管，所述环管连通至少两个所述中间流道。

可选的，所述机壳内还设置有冷却水道，所述冷却水道包括冷却水入口和冷却水出口，所述冷却水入口与任意一个所述中间流道相连通。

可选的，所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括连通管道，所述连通管道的两端分别设置在所述冷却水入口和所述中间流道内。

可选的，所述进水口沿所述转轴的轴向设置，并且穿过所述风罩，所述出水口沿所述转轴的径向设置。

可选的，所述浮动装置还包括第一吊环和第二吊环，所述第一吊环设置在所述固定架的外侧，所述第二吊环通过连接杆与所述浮球连接，所述连接杆穿过所述浮动壳体，所述弹性钢丝绳张紧设置在所述第一吊环和所述第二吊环之间。

可选的，所述浮动腔室包括腔室入口，所述腔室入口设置有限位环，所述限位环用于与所述浮球相抵接，以阻止所述浮球退出所述浮动腔室。

本申请提供的一种电机散热风扇降噪抗振系统，其通过将散热风扇设置在固定架上，并且通过在固定架和风罩之间设置浮动装置，可以减小电机的机械振动和噪音，并且降噪抗振的效果可以随着电机的转轴转速的升高而增强。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的电机散热风扇降噪抗振系统适用于的电机的结构示意图。

图2是本申请一实施例提供的电机散热风扇降噪抗振系统适用于的电机的剖视图。

图3是图2中A部的放大图。

附图标记说明：100、固定架；200、散热风扇；300、风罩；310、穿孔；400、浮动装置；410、浮动壳体；411、浮动腔室；412、中间流道；413、限位环；420、浮球；430、弹性钢丝绳；440、第一吊环；450、第二吊环；500、水泵；510、进水口；520、出水口；600、环管；700、机壳；710、壳体；711、冷却水道；720、端盖；730、散热翅片；800、转轴；900、连通管道。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例提供一种电机散热风扇降噪抗振系统，电机包括中空设置的机壳700以及穿过机壳700并且转动设置的转轴800，电机散热风扇降噪抗振系统包括：

固定架100，其套设在转轴800伸出机壳700的端部外；

散热风扇200，其转动设置在固定架100上，并且与转轴800传动，以随转轴800同步转动；

风罩300，其罩设在散热风扇200外，并且与机壳700的端部连接，风罩300上设置有若干个穿孔310；

其中，风罩300的内侧和固定架100的外侧之间还设置有浮动装置400，浮动装置400包括浮动壳体410、浮球420和弹性钢丝绳430，浮球420和弹性钢丝绳430沿转轴800的周向至少等间距设置有两组，浮动壳体410设置在风罩300上，浮球420沿转轴800的径向浮动设置，并且浮球420与转轴800之间的距离随着转轴800的转速升高而增大，弹性钢丝绳430连接浮球420和固定架100。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，电机的机壳700可以包括壳体710和端盖720。其中壳体710可以设置为两端均开口的管状结构，壳体710的外侧壁上可以设置有散热翅片730，散热翅片730可以与壳体710一体成型，以增强电机的散热效果。而端盖720可以设置有两个，并且分别设置在壳体710的两端，以围合形成用于布置电机的转子组件和定子组件的内腔。转轴800为电机的转子组件的一部分，以转动设置，并且穿过电机的两个端盖720。

在一些实施例中，电机的壳体710也可以仅为一端开口并且另一端封闭。端盖720则可以仅设置一个，并且设置在壳体710的开口一端。

如图1和图2所示，在本实施例中，风罩300可以一端开口、另一端封闭，风罩300的开口一端可以套设在机壳700的一端外，其可以与散热翅片730相抵接，以与机壳700保持间隙。风罩300的封闭一端则可以沿远离机壳700的方向延伸。若干个穿孔310设置在风罩300的封闭一端上，并且均匀分布，例如可以圆周阵列分布、矩形阵列分布等，以便于空气流通。

固定架100和散热风扇200均设置在风罩300内，并且固定架100和散热风扇200可以沿远离端盖720的方向依次设置。其中固定架100可以设置为圆形框架，并且套设在转轴800靠近风罩300的一端外，其与转轴800保持间隔。散热风扇200则转动设置在固定架100上，并且与转轴800传动，例如通过渐开线花键进行传动。当转轴800转动时，散热风扇200随转轴800同步转动，并且两者的转速正相关。

如图2和图3所示，在本实施例中，浮动装置400将固定架100与风罩300进行连接，其设置在固定架100的外侧和风罩300的内侧之间。其中浮动壳体410套设在转轴800外，并且其固定在风罩300的内侧上。浮球420沿转轴800的径向浮动设置在浮动壳体410内，也即浮球420可以沿转轴800的径向远离或者靠近转轴800的轴线。需要说明的是，浮球420与转轴800之间的距离与转轴800的转速正相关。转轴800的转速越高，浮球420与转轴800之间距离越大。弹性钢丝绳430设置在浮球420和固定架100之间，并且用于连接浮球420和固定架100。弹性钢丝绳430和浮球420沿转轴800的周向至少等间距设置有两组，本实施例以四组为例进行说明。需要说明的是，弹性钢丝绳430和浮球420的组数越多，固定架100越稳固，但安装与布置的耗时也越长。

可以理解的是，当电机工作时，转轴800发生转动，并且带动散热风扇200同步转动，散热风扇200驱使空气流通，以对电机进行风冷，进而降低电机的温度。当散热风扇200转动，并且通过固定架100向外传递机械振动时，弹性钢丝绳430可以利用其自身的弹性性能对机械振动进行抵消，以达到减小散热风扇200产生的机械振动和噪音的目的。

还可以理解的是，当电机的转轴800转速的升高，并且散热风扇200的机械振动增大时，转轴800还可以驱使浮球420沿远离转轴800的轴线的方向进行移动，以增加与转轴800的距离。此时弹性钢丝绳430张紧的程度也相应地增加，弹性钢丝绳430对机械振动进行抵消的效果也就越好；与此同时，弹性钢丝绳430还可以将固定架100拉得更紧，固定架100稳固性也就越高，进而可以进一步降低散热风扇200产生的机械振动和噪音。

综上所述，本申请提供的一种电机散热风扇降噪抗振系统，其通过将散热风扇200设置在固定架100上，并且通过在固定架100和风罩300之间设置浮动装置400，可以减小电机的机械振动和噪音，并且降噪抗振的效果可以随着电机的转轴800转速的升高而增强。

具体地，电机散热风扇降噪抗振系统还包括水泵500，水泵500设置在风罩300内部一侧的中间位置，并且包括进水口510和出水口520，进水口510用于冷却水进入水泵500，转轴800与水泵500传动，浮动壳体410内设置有浮动腔室411，浮球420浮动设置在浮动腔室411内，浮动腔室411沿转轴800的轴向向外延伸，出水口520与浮动腔室411均连通。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，水泵500可以固定在风罩300的封闭一端上，并且设置在风罩300内部一侧的中间位置。水泵500包括用于冷却水进入水泵500的进水口510以及用于将冷却水排出水泵500的出水口520。其中进水口510与水源连通，而出水口520与浮动腔室411连通。浮球420浮动设置在浮动腔室411内，浮动腔室411与浮球420的数量相对应，即本实施例沿转轴800的周向等间距设置有四个浮动腔室411。浮动腔室411沿转轴800的轴线向外延伸。

在本实施例中，当浮动腔室411内进入有冷却水时，浮球420可以在冷却水的压力下沿远离转轴800的方向浮动。而当冷却水从浮动腔室411内排出时，浮球420可以沿靠近转轴800的方向浮动。由于水泵500与转轴800连接，因为水泵500对冷却水进行泵水的压力与转轴800的转速正相关。当转轴800的转速越高时，冷却水的水压越大，浮球420与转轴800之间的距离也相应地增加。

可以理解的是，当水泵500通过进水口510将冷却水泵500入，并且通过出水口520将冷却水排出至浮动腔室411时，冷却水可以向浮球420施加压力，以使得浮球420沿转轴800的径向远离转轴800，以提高弹性钢丝绳430的张紧程度。

更具体地，浮动壳体410内还设置有中间流道412，中间流道412连通浮动腔室411与出水口520，电机散热风扇降噪抗振系统还包括环管600，环管600连通至少两个中间流道412。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，中间流道412的轴线可以设置在转轴800的轴截面内，转轴800的轴截面即通过转轴800的轴线的截面。中间流道412与浮动腔室411一一对应，在本实施例中，中间流道412同样沿转轴800的周向等间距设置有四个。出水口520可以与四个中间流道412的其中一个连通，而四个中间流道412之间可以环管600连通，环管600穿设在浮动壳体410上。

可以理解的是，本实施例通过设置中间流道412和环管600，使得水泵500可以将冷却水同时泵入全部的浮动腔室411内，以使得全部的浮球420同步沿远离转轴800的方向浮动，进而以平稳地将固定架100进行拉撑，以避免散热风扇200沿转轴800的轴向歪斜而产生较大的机械振动和噪音。

更具体地，机壳700内还设置有冷却水道711，冷却水道711包括冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口与任意一个中间流道412相连通。

如图2所示，在本实施例中，示例性地说明，冷却水道711设置在壳体710内，并且可以壳体710的轴向和周向进行均匀。冷却水入口和冷却水出口可以分别设置在壳体710的两端，以分别用于冷却水进入和排出冷却水道711。冷却水入口与任意一个中间流通相连通。

可以理解的是，当水泵500将冷却水泵500至浮动腔室411后，冷却水还可以通过冷却水入口进一步进入冷却水道711内，并且随后通过冷却水出口排出冷却水道711，以实现冷却水的循环，进而保障浮动腔室411内的水压可以在转速基本保持恒定时同样基本保持恒定；冷却水在冷却水道711内循环的过程中，可以对电机进行水冷，进而通过水冷却的方式提高对电机的冷却效果。

更具体地，电机散热风扇降噪抗振系统还包括连通管道900，连通管道900的两端分别设置在冷却水入口和中间流道412内。

如图2所示，在本实施例中，示例性地说明，连通管道900可以设置为圆管，其两端分别插入冷却水入口和中间流道412内，并且在插接时保持密封，以避免冷却水泄漏。在本实施例中，由于冷却水入口设置在壳体710靠近风罩300的一端的端面上，因此连通管道900插入中间流道412时，还穿过端盖720。

可以理解的是，本实施例通过设置连通管道900，易于将冷却水入口和中间流道412进行连通，以便于利用冷却水对电机进行水冷。

具体地，进水口510沿转轴800的轴向设置，并且穿过风罩300，出水口520沿转轴800的径向设置。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，进水口510可以设置为圆管状，其沿转轴800的轴向转过风罩300，以减小其延伸路径，并且便于将进水口510与水源进行连通。而出水口520同样可以设置为管状，其沿径向设置，并且一端与水泵500连通、另一端穿过浮动壳体410以与中间水道连通。

可以理解的是，本实施例通过将进水口510沿轴向的轴向设置，将出水口520沿转轴800的径向设置，可以减小进水口510和出水口520的延伸路径，以减小对风罩300的若干个穿孔310的阻挡，进而便于空气流通。

具体地，浮动装置400还包括第一吊环440和第二吊环450，第一吊环440设置在固定架100的外侧，第二吊环450通过连接杆与浮球420连接，连接杆穿过浮动壳体410，弹性钢丝绳430张紧设置在第一吊环440和第二吊环450之间。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，第一吊环440和第二吊环450的直径可以设置为相等，并且设置在转轴800的同一轴截面内；与此同时，第一吊环440和第二吊环450还设置在转轴800的同一轴向位置上，以使得弹性钢丝绳430沿转轴800的径向设置。第一吊环440可以焊接固定在固定架100的外侧上，而第二吊环450可以通过穿过浮动壳体410的连接杆与浮球420连接，浮动壳体410在连接杆的穿设位置密封处理，以避免冷却水泄漏。弹性钢丝绳430可以首尾连接，并且同时穿过在第一吊环440和第二吊环450，以张紧设置。

在本实施例中，当浮球420在水压下沿远离转轴800的方向浮动时，浮球420可以通过连接杆带动第二吊环450沿远离转轴800的方向同步移动，而又由于第一吊环440沿转轴800的轴向保持固定，因此第一吊环440和第二吊环450之间的距离增加，第一吊环440和第二吊环450将弹性钢丝绳430拉得更紧。

可以理解的是，本实施例通过设置第一吊环440和第二吊环450，同时将弹性钢丝绳430张紧设置在第一吊环440和第二吊环450之间，易于通过弹性钢丝绳430将浮球420与固定架100进行连接。

具体地，浮动腔室411包括腔室入口，腔室入口设置有限位环413，限位环413用于与浮球420相抵接，以阻止浮球420退出浮动腔室411。

在本实施例中，示例性地说明，沿浮动腔室411的轴向，腔室入口的横截面与浮动腔室411的其余部分均呈圆形，并且腔室入口的内径小于浮动腔室411的其余部分的内径，同时也小于浮球420的内径。当电机停止工作时，冷却水停止进入浮动腔室411内；当浮动腔室411内的水压消失时，弹性钢丝绳430的张紧程度恢复原状，弹性钢丝绳430依次通过第二吊环450和连接杆拉动浮球420靠近转轴800，直至浮球420与限位环413相抵接。

可以理解的是，本实施例通过设置限位环413，可以避免浮球420完全退出浮动腔室411，进而避免固定架100从风罩300上脱落。

本申请提供的一种双冷却电机的实施原理为：

当电机工作时，转轴800发生转动，并且带动散热风扇200同步转动，散热风扇200驱使空气流通，以对电机进行风冷，进而降低电机的温度。与此同时，转轴800驱使水泵500工作，水泵500通过进水口510将冷却水泵500入，并且通过出水口520将冷却水泵500至连通管道900内。随后冷却水通过连通管道900进一步进入冷却水道711内，并且在冷却水道711内循环后从冷却水出口排出，以对电机进行水冷，进而提高对电机的降温效果。

当散热风扇200转动，并且通过固定架100向外传递机械振动时，弹性钢丝绳430可以利用其自身的弹性性能对机械振动进行抵消，以达到减小散热风扇200产生的机械振动和噪音的目的。

当电机的转轴800转速的升高，并且散热风扇200的机械振动增大时，转轴800驱使水泵500进行泵水时的效率更高，浮动腔室411内的冷却水的压力更大，冷却水可以驱使浮球420沿远离转轴800的轴线的方向进行移动，以增加与转轴800的距离。此时弹性钢丝绳430张紧的程度也相应地增加，弹性钢丝绳430对机械振动进行抵消的效果也就越好；与此同时，弹性钢丝绳430还可以将固定架100拉得更紧，固定架100稳固性也就越高，进而可以进一步降低散热风扇200产生的机械振动和噪音。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电机散热风扇降噪抗振系统，电机包括中空设置的机壳（700）以及穿过所述机壳（700）并且转动设置的转轴（800），其特征在于，所述电机散热风扇降噪抗振系统包括：

固定架（100），其套设在所述转轴（800）伸出所述机壳（700）的端部外；

散热风扇（200），其转动设置在所述固定架（100）上，并且与所述转轴（800）传动，以随所述转轴（800）同步转动；

风罩（300），其罩设在所述散热风扇（200）外，并且与所述机壳（700）的端部连接，所述风罩（300）上设置有若干个穿孔（310）；

其中，所述风罩（300）的内侧和所述固定架（100）的外侧之间还设置有浮动装置（400），所述浮动装置（400）包括浮动壳体（410）、浮球（420）和弹性钢丝绳（430），所述浮动壳体（410）设置在所述风罩（300）上，所述浮球（420）和所述弹性钢丝绳（430）沿所述转轴（800）的周向至少等间距设置有两组，所述浮球（420）沿所述转轴（800）的径向浮动设置，并且所述浮球（420）与所述转轴（800）之间的距离随着所述转轴（800）的转速升高而增大，所述弹性钢丝绳（430）连接所述浮球（420）和所述固定架（100）。

2.根据权利要求1所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括水泵（500），所述水泵（500）设置在所述风罩（300）内部一侧的中间位置，并且包括进水口（510）和出水口（520），所述进水口（510）用于冷却水进入水泵（500），所述转轴（800）与所述水泵（500）传动，所述浮动壳体（410）内设置有浮动腔室（411），所述浮动腔室（411）沿所述转轴（800）的轴向向外延伸，所述浮球（420）浮动设置在所述浮动腔室（411）内，所述出水口（520）与所述浮动腔室（411）均连通。

3.根据权利要求2所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述浮动壳体（410）内还设置有中间流道（412），所述中间流道（412）连通所述浮动腔室（411）与所述出水口（520），所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括环管（600），所述环管（600）连通至少两个所述中间流道（412）。

4.根据权利要求3所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述机壳（700）内还设置有冷却水道（711），所述冷却水道（711）包括冷却水入口和冷却水出口，所述冷却水入口与任意一个所述中间流道（412）相连通。

5.根据权利要求4所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述电机散热风扇降噪抗振系统还包括连通管道（900），所述连通管道（900）的两端分别设置在所述冷却水入口和所述中间流道（412）内。

6.根据权利要求2所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述进水口（510）沿所述转轴（800）的轴向设置，并且穿过所述风罩（300），所述出水口（520）沿所述转轴（800）的径向设置。

7.根据权利要求2所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述浮动装置（400）还包括第一吊环（440）和第二吊环（450），所述第一吊环（440）设置在所述固定架（100）的外侧，所述第二吊环（450）通过连接杆与所述浮球（420）连接，所述连接杆穿过所述浮动壳体（410），所述弹性钢丝绳（430）张紧设置在所述第一吊环（440）和所述第二吊环（450）之间。

8.根据权利要求2所述的电机散热风扇降噪抗振系统，其特征在于，所述浮动腔室（411）包括腔室入口，所述腔室入口设置有限位环（413），所述限位环（413）用于与所述浮球（420）相抵接，以阻止所述浮球（420）退出所述浮动腔室（411）。

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