CN116191773B - 一种无刷电机冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机冷却装置，尤其涉及一种无刷电机冷却装置。本发明提供一种无刷电机冷却装置，能够更加快速地对无刷电机进行冷却散热，有效提高无刷电机的散热效率。一种无刷电机冷却装置，包括有壳体、转轴、锥形壳和驱动装置等；所述转轴转动式连接在壳体内，所述锥形壳设在壳体外侧，所述转轴与锥形壳转动式连接，所述驱动装置设在锥形壳上且与转轴连接。本发明通过将空心储液壳内的冷却液抽取到换热空心壳内，由散热翅片对冷却液进行降温散热，换热空心壳内降温后的冷却液流到空心储液壳内，继续对无刷电机进行降温散热，从而实现了通过循环冷却液对无刷电机进行快速散热。

Description

一种无刷电机冷却装置

技术领域

本发明涉及一种电机冷却装置，尤其涉及一种无刷电机冷却装置。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

无刷电机在使用时最常见的问题是长时间运作而导致的高温发热，无刷电机壳体的温度升高会导致电流减小，从而导致无刷电机的转速降低。然而，目前大多数无刷电机的散热性较差，有一些无刷电机具有冷风散热功能，但是散热速度较慢，导致散热效果不佳，无法满足人们的使用需求。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明提供一种无刷电机冷却装置，能够更加快速地对无刷电机进行冷却散热，有效提高无刷电机的散热效率。

本发明的技术实施方案为：一种无刷电机冷却装置，包括有壳体、转轴、锥形壳、驱动装置、抽液装置、换热装置、上单向阀、下单向阀和导液管，所述壳体为无刷电机的外壳，所述转轴转动式连接在壳体内，所述转轴为无刷电机的输出轴，所述锥形壳固定连接在壳体外侧，所述转轴与锥形壳转动式连接，所述驱动装置设在锥形壳上且与转轴连接，所述抽液装置设在锥形壳上，所述换热装置设在壳体上，所述换热装置上设有若干个上单向阀和若干个下单向阀，所述上单向阀和下单向阀之间连通有一个导液管。

更为优选的是，所述驱动装置包括有空心储液壳、横轴、蜗轮、蜗杆和槽凸轮，所述空心储液壳固定连接在锥形壳内壁上，所述转轴穿过空心储液壳，所述空心储液壳为空心结构，所述横轴转动式连接在空心储液壳上，所述蜗轮固定连接在横轴上，所述蜗杆固定连接在转轴外侧，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述横轴左右两端均固定连接有槽凸轮，两个所述槽凸轮呈对称设置，两个所述槽凸轮均位于空心储液壳内，两个所述槽凸轮上均开设有滑槽。

更为优选的是，所述抽液装置包括有缸体、安装架、活塞杆、换液单向阀和滚轴，所述锥形壳上固定连接有两个缸体，两个所述缸体呈对称设置，两个所述缸体均与空心储液壳连通，两个所述缸体内均固定连接有安装架，两个所述缸体内均滑动式连接有活塞杆，所述活塞杆与安装架滑动式连接，两个所述活塞杆上均固定连接有若干个换液单向阀，两个所述活塞杆的一端均固定连接有滚轴，所述滚轴与槽凸轮上的滑槽滑动式连接。

更为优选的是，所述换热装置包括有换热空心壳、散热翅片、散热风扇、单向出液管和单向回液管，所述换热空心壳固定连接在壳体远离锥形壳的一侧，所述换热空心壳为空心结构，所述换热空心壳上固定连接有若干个散热翅片，所述散热风扇固定连接在转轴靠近换热空心壳的一端，两个所述缸体上均连通有单向出液管，两个所述单向出液管远离缸体的一端均与换热空心壳连通，所述空心储液壳上连通有两个单向回液管，所述单向回液管位于单向出液管上方，两个所述单向回液管均穿过锥形壳，两个所述单向回液管远离空心储液壳的一端与换热空心壳连通，两个所述单向回液管上均连通有若干个上单向阀，两个所述单向出液管上均连通有若干个下单向阀。

更为优选的是，还包括有调节装置，两个所述单向回液管上均设有调节装置，所述调节装置包括有筒体、螺纹杆、橡胶活塞和空心环，两个所述单向回液管靠近锥形壳的一侧均固定连接有筒体，两个所述筒体上均通过螺纹连接有螺纹杆，两个所述螺纹杆的一端均固定连接有橡胶活塞，所述橡胶活塞位于筒体内，两个所述单向回液管靠近锥形壳的一侧内部均固定连接有空心环，所述空心环为弹性材质，所述空心环与筒体连通。

更为优选的是，还包括有吸热翅片，所述空心储液壳上固定连接有若干个吸热翅片。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、工作人员启动无刷电机运作，空心储液壳和换热空心壳内的冷却液会对无刷电机进行冷却散热，散热翅片会对换热空心壳内的冷却液进行降温散热，无刷电机会驱动散热风扇高速转动，对散热翅片进行快速散热，让散热翅片能够更加快速地对换热空心壳内的冷却液进行降温，无刷电机会驱动蜗杆高速转动，进而将空心储液壳内的冷却液抽取到换热空心壳内，由散热翅片对冷却液进行降温散热，换热空心壳内降温后的冷却液会流到空心储液壳内，继续对无刷电机进行降温散热，从而实现了通过循环冷却液对无刷电机进行快速散热。

2、在换热空心壳内的冷却液流到单向回液管时，单向回液管内的冷却液同时会流到单向出液管内，让降温后的冷却液和吸热后的冷却液混合在一起，这样可以更快地对吸热后的冷却液进行降温，提高冷却液的降温速度，从而让冷却液能够更加快速地对无刷电机进行降温散热，避免无刷电机的温度过高。

3、如果无刷电机的转速较大，那么就需要加大散热速度，工作人员可以转动两个螺纹杆，进而将空心环撑大，堵住一部分的单向回液管，这样就使得在同一时间内，单向回液管内的冷却液流到空心储液壳的量会更少，而流到单向出液管内的量会更多，进而让更多降温后的冷却液和吸热后的冷却液混合在一起，可以加速对冷却液进行降温，从而提高冷却液的冷却效率，更加快速地对无刷电机进行冷却散热。

4、空心储液壳上的若干个吸热翅片会将无刷电机产生的热量传导到空心储液壳上，由空心储液壳内的冷却液进行降温散热，这样可以对无刷电机进行更加充分且快速地散热。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的分离立体结构示意图。

图3为本发明空心储液壳和吸热翅片的立体结构示意图。

图4为本发明换热空心壳的立体结构示意图。

图5为本发明的剖视立体结构示意图。

图6为本发明图5中A的放大立体结构示意图。

图7为本发明驱动装置的局部剖视立体结构示意图。

图8为本发明换热装置的局部剖视立体结构示意图。

图9为本发明驱动装置和抽液装置的局部剖视立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1、壳体，2、转轴，3、锥形壳，41、空心储液壳，42、横轴，43、蜗轮，44、蜗杆，45、槽凸轮，51、缸体，52、安装架，53、活塞杆，54、换液单向阀，55、滚轴，61、换热空心壳，62、散热翅片，63、散热风扇，64、出液管，65、回液管，71、上单向阀，72、下单向阀，73、导液管，81、筒体，82、螺纹杆，83、橡胶活塞，84、空心环，9、吸热翅片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

一种无刷电机冷却装置，如图1-图9所示，包括有壳体1、转轴2、锥形壳3、驱动装置、抽液装置、换热装置、上单向阀71、下单向阀72和导液管73，所述壳体1为无刷电机的外壳，所述转轴2转动式连接在壳体1内，所述转轴2呈水平设置，所述转轴2为无刷电机的输出轴，所述锥形壳3通过螺栓连接在壳体1外侧，所述转轴2与锥形壳3转动式连接，所述驱动装置设在锥形壳3上且与转轴2连接，所述抽液装置设在锥形壳3上，所述换热装置设在壳体1上，所述换热装置上设有若干个上单向阀71和若干个下单向阀72，所述上单向阀71和下单向阀72之间连通有一个导液管73，若干个所述导液管73绕在壳体1外侧。

所述驱动装置包括有空心储液壳41、横轴42、蜗轮43、蜗杆44和槽凸轮45，所述空心储液壳41通过螺栓连接在锥形壳3内壁上，所述转轴2穿过空心储液壳41，所述空心储液壳41为空心结构，所述空心储液壳41用于储存冷却液，所述横轴42转动式连接在空心储液壳41上，所述蜗轮43通过平键连接在横轴42上，所述蜗杆44铰接在转轴2外侧，所述蜗杆44位于蜗轮43上方，所述蜗杆44与蜗轮43啮合，所述横轴42左右两端均通过销栓连接有槽凸轮45，两个所述槽凸轮45呈对称设置，两个所述槽凸轮45均位于空心储液壳41内，两个所述槽凸轮45上均开设有滑槽。

所述抽液装置包括有缸体51、安装架52、活塞杆53、换液单向阀54和滚轴55，所述锥形壳3上通过螺栓连接有两个缸体51，两个所述缸体51呈对称设置，两个所述缸体51均与空心储液壳41连通，两个所述缸体51内均焊接有安装架52，两个所述缸体51内均滑动式连接有活塞杆53，所述活塞杆53与安装架52滑动式连接，两个所述活塞杆53上均固定连接有若干个换液单向阀54，两个所述活塞杆53的一端均焊接有滚轴55，所述滚轴55与槽凸轮45上的滑槽滑动式连接。

所述换热装置包括有换热空心壳61、散热翅片62、散热风扇63、单向出液管64和单向回液管65，所述换热空心壳61通过螺栓连接在壳体1远离锥形壳3的一侧，所述换热空心壳61为空心结构，所述换热空心壳61用于储存冷却液，所述换热空心壳61上铰接有若干个散热翅片62，所述散热翅片62用于对冷却液进行降温，所述散热风扇63铰接在转轴2靠近换热空心壳61的一端，所述散热风扇63用于对散热翅片62进行散热，两个所述缸体51上均连通有单向出液管64，两个所述单向出液管64远离缸体51的一端均与换热空心壳61连通，所述空心储液壳41上连通有两个单向回液管65，所述单向回液管65位于单向出液管64上方，两个所述单向回液管65均穿过锥形壳3，两个所述单向回液管65远离空心储液壳41的一端与换热空心壳61连通，两个所述单向回液管65上均连通有若干个上单向阀71，两个所述单向出液管64上均连通有若干个下单向阀72。

空心储液壳41、缸体51、换热空心壳61、单向出液管64、单向回液管65和导液管73内均填充有冷却液，在实际操作中，工作人员启动无刷电机运作，无刷电机高速运作会产生热量，空心储液壳41和换热空心壳61内的冷却液会对无刷电机进行冷却散热，散热翅片62会对换热空心壳61内的冷却液进行降温散热，无刷电机的转轴2高速转动会带动蜗杆44和散热风扇63高速转动，散热风扇63高速转动会对散热翅片62进行快速散热，让散热翅片62能够更加快速地对换热空心壳61内的冷却液进行降温，蜗杆44转动会带动与其啮合的蜗轮43转动，蜗轮43转动会带动横轴42和两个槽凸轮45转动，槽凸轮45转动会带动活塞杆53和滚轴55左右往复移动，活塞杆53左右往复移动会将空心储液壳41内的冷却液通过换液单向阀54抽取到单向出液管64内，再通过单向出液管64流到换热空心壳61内，由散热翅片62对冷却液进行降温散热，换热空心壳61内降温后的冷却液会通过单向回液管65流到空心储液壳41内，继续对无刷电机进行降温散热，进而实现了通过循环冷却液对无刷电机进行快速散热，在换热空心壳61内的冷却液流到单向回液管65时，单向回液管65内的冷却液同时会通过若干个上单向阀71流到导液管73内，再经过若干个下单向阀72流到单向出液管64内，让降温后的冷却液和吸热后的冷却液混合在一起，这样可以更快地对吸热后的冷却液进行降温，提高冷却液的降温速度，从而让冷却液能够更加快速地对无刷电机进行降温散热，避免无刷电机的温度过高。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图6所示，还包括有调节装置，两个所述单向回液管65上均设有调节装置，所述调节装置用于让更多降温后的冷却液和吸热后的冷却液混合在一起，可以加速对冷却液进行降温，从而提高冷却液的冷却效率，更加快速地对无刷电机进行冷却散热，所述调节装置包括有筒体81、螺纹杆82、橡胶活塞83和空心环84，两个所述单向回液管65靠近锥形壳3的一侧均固接有筒体81，两个所述筒体81上均通过螺纹连接有螺纹杆82，所述螺纹杆82呈水平设置，两个所述螺纹杆82的一端均固接有橡胶活塞83，所述橡胶活塞83位于筒体81内，两个所述单向回液管65靠近锥形壳3的一侧内部均固定连接有空心环84，所述空心环84为弹性材质，所述空心环84与筒体81连通。

工作人员可以根据无刷电机的转速来调节导液管73内的冷却液流量，如果无刷电机的转速较大，那么就需要加大散热速度，工作人员可以转动两个螺纹杆82，螺纹杆82转动会带动橡胶活塞83转动并向靠近锥形壳3的方向移动，橡胶活塞83移动会将筒体81内的气体挤压到空心环84内，由于空心环84为弹性材质，所以空心环84会被撑大，进而堵住一部分单向回液管65，这样就使得在同一时间内，单向回液管65内的冷却液流到空心储液壳41的量会更少，而流到单向出液管64内的量会更多，进而让更多降温后的冷却液和吸热后的冷却液混合在一起，可以加速对冷却液进行降温，从而提高冷却液的冷却效率，更加快速地对无刷电机进行冷却散热；如果工作人员需要调回到初始状态，则只需反向转动螺纹杆82，空心环84会复位到初始状态，不再堵住单向回液管65。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图3所示，还包括有吸热翅片9，所述空心储液壳41上铰接有若干个吸热翅片9。

空心储液壳41上的若干个吸热翅片9会将无刷电机产生的热量传导到空心储液壳41上，由空心储液壳41内的冷却液进行降温散热，这样可以对无刷电机进行更加充分且快速地散热。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种无刷电机冷却装置，其特征在于，包括有壳体（1）、转轴（2）、锥形壳（3）、驱动装置、抽液装置、换热装置、上单向阀（71）、下单向阀（72）和导液管（73），所述壳体（1）为无刷电机的外壳，所述转轴（2）转动式连接在壳体（1）内，所述转轴（2）为无刷电机的输出轴，所述锥形壳（3）固定连接在壳体（1）外侧，所述转轴（2）与锥形壳（3）转动式连接，所述驱动装置设在锥形壳（3）上且与转轴（2）连接，所述抽液装置设在锥形壳（3）上，所述换热装置设在壳体（1）上，所述换热装置上设有若干个上单向阀（71）和若干个下单向阀（72），所述上单向阀（71）和下单向阀（72）之间连通有一个导液管（73）；

所述驱动装置包括有空心储液壳（41）、横轴（42）、蜗轮（43）、蜗杆（44）和槽凸轮（45），所述空心储液壳（41）固定连接在锥形壳（3）内壁上，所述转轴（2）穿过空心储液壳（41），所述空心储液壳（41）为空心结构，所述横轴（42）转动式连接在空心储液壳（41）上，所述蜗轮（43）固定连接在横轴（42）上，所述蜗杆（44）固定连接在转轴（2）外侧，所述蜗杆（44）与蜗轮（43）啮合，所述横轴（42）左右两端均固定连接有槽凸轮（45），两个所述槽凸轮（45）呈对称设置，两个所述槽凸轮（45）均位于空心储液壳（41）内，两个所述槽凸轮（45）上均开设有滑槽；

所述抽液装置包括有缸体（51）、安装架（52）、活塞杆（53）、换液单向阀（54）和滚轴（55），所述锥形壳（3）上固定连接有两个缸体（51），两个所述缸体（51）呈对称设置，两个所述缸体（51）均与空心储液壳（41）连通，两个所述缸体（51）内均固定连接有安装架（52），两个所述缸体（51）内均滑动式连接有活塞杆（53），所述活塞杆（53）与安装架（52）滑动式连接，两个所述活塞杆（53）上均固定连接有若干个换液单向阀（54），两个所述活塞杆（53）的一端均固定连接有滚轴（55），所述滚轴（55）与槽凸轮（45）上的滑槽滑动式连接；

所述换热装置包括有换热空心壳（61）、散热翅片（62）、散热风扇（63）、单向出液管（64）和单向回液管（65），所述换热空心壳（61）固定连接在壳体（1）远离锥形壳（3）的一侧，所述换热空心壳（61）为空心结构，所述换热空心壳（61）上固定连接有若干个散热翅片（62），所述散热风扇（63）固定连接在转轴（2）靠近换热空心壳（61）的一端，两个所述缸体（51）上均连通有单向出液管（64），两个所述单向出液管（64）远离缸体（51）的一端均与换热空心壳（61）连通，所述空心储液壳（41）上连通有两个单向回液管（65），所述单向回液管（65）位于单向出液管（64）上方，两个所述单向回液管（65）均穿过锥形壳（3），两个所述单向回液管（65）远离空心储液壳（41）的一端与换热空心壳（61）连通，两个所述单向回液管（65）上均连通有若干个上单向阀（71），两个所述单向出液管（64）上均连通有若干个下单向阀（72）；

还包括有调节装置，两个所述单向回液管（65）上均设有调节装置，所述调节装置包括有筒体（81）、螺纹杆（82）、橡胶活塞（83）和空心环（84），两个所述单向回液管（65）靠近锥形壳（3）的一侧均固定连接有筒体（81），两个所述筒体（81）上均通过螺纹连接有螺纹杆（82），两个所述螺纹杆（82）的一端均固定连接有橡胶活塞（83），所述橡胶活塞（83）位于筒体（81）内，两个所述单向回液管（65）靠近锥形壳（3）的一侧内部均固定连接有空心环（84），所述空心环（84）为弹性材质，所述空心环（84）与筒体（81）连通。

2.根据权利要求1所述的一种无刷电机冷却装置，其特征在于，还包括有吸热翅片（9），所述空心储液壳（41）上固定连接有若干个吸热翅片（9）。

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