CN116404814A - 一种水冷管道循环散热电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，且公开了一种水冷管道循环散热电机，包括机壳；输出轴，用于提供电机的动力输出；水冷循环机构，用于对电机进行水循环冷却散热；定子绕组和转子绕组；所述定子绕组安装在机壳内设置的内腔中，所述定子绕组设置在输出轴上。该水冷管道循环散热电机，通过设置的水冷循环机构，将冷却水在空心叶片中进行循环流动，使得空心叶片产生的冷却风都是低温状态下，从而提高了整体的电机散热效果，并且该技术方案中，既具备了水冷循环散热，也具备了风冷持续低温散热，同时将水冷和风冷相互结合的方式进行散热，从而很大程度上保证了电机长时间运行的散热问题。

Description

一种水冷管道循环散热电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体为一种水冷管道循环散热电机。

背景技术

电机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，电 机在运行过程中会进行高速旋转从而产生大量热能，为了使电机能够进行 长时间的运行，需要将电机运行过程中产生的热量及时排出，防止电机长 时间运行温度过高导致电机损坏。

目前市场上的电机冷却方式主要为风冷和水冷，其中水冷电机是通过在机壳上设置空腔，然后通过在空腔内通入的水，通过水体电机内部的热量进行换热，但是现有的水冷电机在使用过程中，其通过在电机的机壳上设置进出水结构，然后再通过软管连接一个外置的水箱，然后通过泵体将水箱当中的水泵送回空腔内，而该技术方案需要通过外接设备，以及外接水管，导致整个电机使用面积提高，外在连接设备较多，从而对电机使用的局限性较大，无法在电机有限的空间内进行循环式水冷，并且整体电机使用的噪音也会较大，的问题，故而提出一种水冷管道循环散热电机来解决上述所提出的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水冷管道循环散热电机，解决了现有技术中水冷电机想要进行水冷散热，其外在连接的设备管道较多，导致使用的场地限制较大，具有一定的局限性，并且体积较大，无法实现电机内部的循环水冷散热，同时伴随着内部电机运行的噪音较大的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水冷管道循环散热电机，包括机壳；输出轴，用于提供电机的动力输出；水冷循环机构，用于对电机进行水循环冷却散热；定子绕组和转子绕组；所述定子绕组安装在机壳内设置的内腔中，所述定子绕组设置在输出轴上；所述机壳包括有外壳体，所述外壳体内设置有容纳冷却水的水腔，且水腔与水冷循环机构互通。

优选的，所述水冷循环机构包括有转动环，所述转动环与输出轴连接，所述转动环上设置有多个空心叶片，所述空心叶片上连通有套管，所述套管的一侧连接有连接套，所述连接套与外壳体转动连接，所述连接套与水腔连通，所述转动环的一侧连接有推流叶片。

优选的，所述壳体的一端转动连接有跟转盘，所述跟转盘上连接有回流管，所述回流管的一端与水腔连通，所述回流管的另一端与输出轴连接，所述输出轴内设置有管道，且回流管的一端通过输出轴内的管道连接有接头管，所述接头管与空心叶片连通。

优选的，所述壳体包括有外壳体，所述外壳体的一端螺纹连接有安装盘，所述安装盘上设置有多个散热槽，所述安装盘上连接有引风管，所述引风管的一端与内腔连通，所述引风管的另一端朝向外壳体的表面。

优选的，所述回流管设置有多个，且多个回流管上均设置有叶片二，所述壳体的左侧设置有多个散热孔。

优选的，还包括有盒体检测装置，所述盒体检测装置包括有接线盒，所述接线盒上设置有刻度线，所述接线盒内连接有浮动箱，所述浮动箱位于水腔内，所述浮动箱上连接有指示卡。

优选的，所述接线盒上开设有进水孔和出水孔，且进水孔和出水孔上均连接有密封冒。

优选的，还包括有推流机构，所述推流机构包括有支架板，所述支架板安装在转动环上，所述支架板上设置有滚轮，所述滚轮上滑动接触有连接滑板，所述连接滑板上连接有滑动框。

优选的，所述滑动框上开设有限位槽，所述限位槽上转动连接有单向板，所述滑动框设置有两个，且两个滑动框通过支杆连接，所述支杆的一端连接有弹簧杆，所述弹簧杆上套设有复位弹簧。

优选的，所述滑动框的结构呈圆弧状，且滑动框的两侧滑动连接在隔板上，所述滑动框的圆弧面与水腔的内壁滑动连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种水冷管道循环散热电机，具备以下有益效果：

1、该水冷管道循环散热电机，通过设置的水冷循环机构，能够在电机的壳体内形成一个水冷空间，既能够对电机进行有效散热，又能够形成一圈的隔音屏障，因为水也是具有一定的隔音效果，所以也能够降低电机使用的噪音。利用空心叶片，将冷却水在空心叶片中进行循环流动，使得空心叶片产生的冷却风都是低温状态下，从而提高了整体的电机散热效果，并且该技术方案中，既具备了水冷循环散热，也具备了风冷持续低温散热，同时将水冷和风冷相互结合的方式进行散热，从而很大程度上保证了电机长时间运行的散热问题。

2、该水冷管道循环散热电机，通过设置的推流机构，能够实现对壳体内部的水流进行推流，始终保证水流的流动，产生循环流动，利用流动性的水流进一步的将电机产生的高温进行发散，从侧面提高电机的散热效果。

3、该水冷管道循环散热电机，通过设置的盒体检测装置，利用水流的浮力实现对水腔内的水流测容，因为内部的冷却水，随着长时间的使用可能存在一定的消耗，所以利用浮动箱在冷却水上的浮动，便能直接查看出内部的冷却水消耗情况，从而对水腔内的冷却水进行补充，以此保证电机的稳定下有效运行。

附图说明

图1为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的整体剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的整体剖面结构示意图；

图4为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的壳体和盒体检测装置结构示意图；

图5为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机水冷循环机构的部分示意图；

图6为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机水冷循环机构的部分示意图；

图7为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的输出轴与回流管的连接结构示意图；

图8为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的输出轴结构示意图；

图9为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的推流机构示意图；

图10为本发明提出的一种水冷管道循环散热电机的滑动框和单向板的连接结构示意图。

图中：1、机壳；101、外壳体；102、水腔；103、引风管；104、安装盘；105、内腔；106、连接套；2、输出轴；3、盒体检测装置；301、接线盒；302、指示卡；303、浮动箱；304、进水孔；305、密封冒；306、出水孔；4、水冷循环机构；401、转动环；402、推流叶片；403、回流管；404、空心叶片；405、套管；406、跟转盘；407、叶片二；408、接头管；5、推流机构；501、连接滑板；502、滑动框；503、支架板；504、滚轮；505、隔板；506、弹簧杆；507、复位弹簧；508、单向板；509、限位槽；510、支杆；6、定子绕组；7、转子绕组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，一种水冷管道循环散热电机，包括机壳1；壳体1包括有外壳体101，外壳体101的一端螺纹连接有安装盘104，安装盘104上设置有多个散热槽，设置散热槽的目的是为了提供通道将电机内部的热量能够排出，安装盘104上连接有引风管103，引风管103的一端与内腔105连通，引风管103的另一端朝向外壳体101的表面，而引风管103的目的是为了对电机的表面进行气流吹动，因为电机运行时，电机的表面上设置的散热片也会有一定的温度，也就是外壳体101，而为了保证外壳体101周围的空气流动，所以设置的引风管103，电机内部的气流经过引风管103之后，将会对电机的外壳体101周围表面，进行吹动，从而保证电机所处的空间的气流涌动，以此提高电机的整体散热效果。请参阅图1-图3，机壳1包括有外壳体101，外壳体101内设置有容纳冷却水的水腔102，水腔102内部注满了冷却水，所以能够对电机运行时产生的高温进行吸收并散热，且水腔102与水冷循环机构4互通，而利用水冷循环机构4对水腔102内的冷却水进行推流循环，进一步提高其散热效果。

本实施例中，请参阅图4-图8，水冷循环机构4，用于对电机进行水循环冷却散热；水冷循环机构4包括有转动环401，转动环401与输出轴2连接，转动环401上设置有多个空心叶片404，空心叶片404上连通有套管405，套管405的一侧连接有连接套106，连接套106与外壳体101转动连接，连接套106与水腔102连通，转动环401的一侧连接有推流叶片402，冷却水经过回流管403进入输出轴2内部的管道，之后经过接头管408进入到空心叶片404当中，当输出轴2转动时，也会同步带动空心叶片404的转动，空心叶片404内部因为有冷却水，所以转动过程中，会产生低温风，进而对电机的内部进行低温风流散热，并且当空心叶片404转动时，利用转动时的离心力，将会把空心叶片404内部的冷却水通过套管405甩入至水腔102内，从而实现冷却水的循环，利用水流的循环，既能够对热量进行高效吸收，同时也能够提高冷却水自身的热量发散，因为水流在流动过程中，其热量发散的效果，远远大于静止时的热量散发效果，所以本实施例中，以最大化的提高冷却水的流动力，实现对电机的高效散热。

进一步的是，请参阅图7，壳体1的一端转动连接有跟转盘406，跟转盘406的目的是为了保证回流管403在转动时，不会对水腔102以及外在的结构产生转动干涉，而跟转盘406与壳体1之间的连接是转动密封连接，避免水腔102内部的冷却水从连接处漏出，跟转盘406上连接有回流管403，回流管403的一端与水腔102连通，回流管403的另一端与输出轴2连接，输出轴2内设置有管道，且回流管403的一端通过输出轴2内的管道连接有接头管408，接头管408与空心叶片404连通，而水腔102、回流管403、输出轴2内部的管道、空心叶片404和套管405形成一个水流回路，利用冷却水在该回路中流动，从而实现对电机的高效散热。

更进一步的是，请参阅图7-图8，回流管403设置有多个，且多个回流管403上均设置有叶片二407，当输出轴2转动时带动回流管403上的叶片二407进行转动，从而产生风流，对电机内部运行产生的热量抽吸出，壳体1的左侧设置有多个散热孔。而左侧的散热孔，则是在空心叶片404转动时，将其表面的热量从左侧的散热孔中排出，提供电机左侧的散热气流空间。

此外，请参阅图4，盒体检测装置3，盒体检测装置3包括有接线盒301，接线盒301上设置有刻度线，接线盒301内连接有浮动箱303，浮动箱303位于水腔102内，浮动箱303上连接有指示卡302，用户可以根据浮动箱303浮动的高度，对水腔102中的冷却水容量进行查看，因为当水腔102内的冷却水足够，浮动箱303受到浮力的作用将会上升至最高位，如果内部的冷却水出现一定程度的消耗，此时浮动箱303将会下沉一定的高度，以此进行容量的检测。

除此之外，请参阅图4，接线盒301上开设有进水孔304和出水孔306，且进水孔304和出水孔306上均连接有密封冒305，如果需要对冷却水进行更换，便可以直接从进水孔304的位置注水，同时打开出水孔306，所以此时可以提供通道，将冷却水进行更换，同时也可以从进水孔304的位置重新加水，保证内部不会出现冷却水消耗完，导致散热效果降低的情况

值得注意的是，请参阅图9，推流机构5，推流机构5包括有支架板503，支架板503安装在转动环401上，支架板503上设置有滚轮504，滚轮504上滑动接触有连接滑板501，连接滑板501上连接有滑动框502，当转动环401转动时，将会带动支架板503的转动，支架板503上的滚轮504将会与连接滑板501上的斜面部位接触，并进行接触挤压滑动，从而推动连接滑板501向右滑动，从而推动水流箱右涌动。

值得说明的是，请参阅图10，滑动框502上开设有限位槽509，限位槽509上转动连接有单向板508，滑动框502设置有两个，且两个滑动框502通过支杆510连接，支杆510的一端连接有弹簧杆506，弹簧杆506上套设有复位弹簧507，水腔102内设置有多个隔板505，滑动框502的两侧滑动连接在隔板505上，单向板508将会对冷却水进行推动，使其再次推入至多个回流管403中，提高冷却水的流动力，保证内部的高效有序流动，实现高效散热，而滚轮504转动脱离连接滑板501之后，受到复位弹簧507的作用，将会推动弹簧杆506移动，间接带动整个滑动框502进行复位，并且复位过程中，单向板508将会转动提供让位空间，使得冷却水能够使其从口中流出，避免将冷却水进行回推。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

工作原理，首先通过电机整体的启动，利用输出轴2的转动，将会带动多个回流管403进行转动，而回流管403上设置了叶片二407，所以当输出轴2转动时带动回流管403上的叶片二407进行转动，从而产生风流，对电机内部运行产生的热量抽吸出。而在水腔102内是注射有冷却水，并且冷却水也是从回流管403中进行循环流动的，所以当回流管403转动时，同时也能够对流动在回流管403内的冷却水进行转动冷却。冷却水经过回流管403进入输出轴2内部的管道，之后经过接头管408进入到空心叶片404当中，当输出轴2转动时，也会同步带动空心叶片404的转动，空心叶片404内部因为有冷却水，所以转动过程中，会产生低温风，进而对电机的内部进行低温风流散热，并且当空心叶片404转动时，利用转动时的离心力，将会把空心叶片404内部的冷却水通过套管405甩入至水腔102内，以此实现稳定的回流，而整个电机的机壳1内部设置了一整圈的水腔102，而水腔102注满了冷却水，所以整体电机的外围包裹了一层水屏障，而这层水屏障能够对电机进行散热的同时，也会产生一层隔音的屏障，因为水能够大部分隔绝一些噪音的排出，而在水腔102内还设置有推流叶片402，而推流叶片402是安装在转动环401上，空心叶片404又是安装在转动环401上，所以此时输出轴2转动，也会带动推流叶片402 的转动，推流叶片402转动将会在水腔102中转动，对冷却水产生推动力，使其能够在水腔102中产生循环流动的效果。通过为了提高流动力，还设置了推流机构5，当转动环401转动时，将会带动支架板503的转动，支架板503上的滚轮504将会与连接滑板501上的斜面部位接触，并进行接触挤压滑动，从而推动连接滑板501向右滑动，此时连接滑板501将会带动滑动框502同步移动，此时单向板508将会对冷却水进行推动，使其再次推入至多个回流管403中，提高冷却水的流动力，保证内部的高效有序流动，实现高效散热，而滚轮504转动脱离连接滑板501之后，受到复位弹簧507的作用，将会推动弹簧杆506移动，间接带动整个滑动框502进行复位，并且复位过程中，单向板508将会转动提供让位空间，使得冷却水能够使其从口中流出，避免将冷却水进行回推，而单向板508为什么会自动转动，是因为复位过程中，单向板508受到水流的阻力，将会带动其进行自动转动，而进行推流过程中，因为设置的限位槽509的缘故，所以单向板508是会挡在限位槽509上，变为竖直封闭状态，从而进行对水流的推动。而用户可以根据浮动箱303浮动的高度，对水腔102中的冷却水容量进行查看，因为当水腔102内的冷却水足够，浮动箱303受到浮力的作用将会上升至最高位，如果内部的冷却水出现一定程度的消耗，此时浮动箱303将会下沉一定的高度，以此进行容量的检测。而消耗一定程度之后，可以从进水孔304的位置内，进行重新加水，保证内部不会出现冷却水消耗完，导致散热效果降低的情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：包括

机壳（1）；

输出轴（2），用于提供电机的动力输出；

水冷循环机构（4），用于对电机进行水循环冷却散热；

定子绕组（6）和转子绕组（7）；

所述定子绕组（6）安装在机壳（1）内设置的内腔（105）中，所述定子绕组（6）设置在输出轴（2）上；

所述机壳（1）包括有外壳体（101），所述外壳体（101）内设置有容纳冷却水的水腔（102），且水腔（102）与水冷循环机构（4）互通；

所述水冷循环机构（4）包括有转动环（401），所述转动环（401）与输出轴（2）连接，所述转动环（401）上设置有多个空心叶片（404），所述空心叶片（404）上连通有套管（405），所述套管（405）的一侧连接有连接套（106），所述连接套（106）与外壳体（101）转动连接，所述连接套（106）与水腔（102）连通，所述转动环（401）的一侧连接有推流叶片（402）。

2.根据权利要求1所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述壳体（1）的一端转动连接有跟转盘（406），所述跟转盘（406）上连接有回流管（403），所述回流管（403）的一端与水腔（102）连通，所述回流管（403）的另一端与输出轴（2）连接，所述输出轴（2）内设置有管道，且回流管（403）的一端通过输出轴（2）内的管道连接有接头管（408），所述接头管（408）与空心叶片（404）连通。

3.根据权利要求2所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述壳体（1）包括有外壳体（101），所述外壳体（101）的一端螺纹连接有安装盘（104），所述安装盘（104）上设置有多个散热槽，所述安装盘（104）上连接有引风管（103），所述引风管（103）的一端与内腔（105）连通，所述引风管（103）的另一端朝向外壳体（101）的表面。

4.根据权利要求1所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述回流管（403）设置有多个，且多个回流管（403）上均设置有叶片二（407），所述壳体（1）的左侧设置有多个散热孔。

5.根据权利要求1所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：还包括有盒体检测装置（3），所述盒体检测装置（3）包括有接线盒（301），所述接线盒（301）上设置有刻度线，所述接线盒（301）内连接有浮动箱（303），所述浮动箱（303）位于水腔（102）内，所述浮动箱（303）上连接有指示卡（302）。

6.根据权利要求5所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述接线盒（301）上开设有进水孔（304）和出水孔（306），且进水孔（304）和出水孔（306）上均连接有密封冒（305）。

7.根据权利要求1所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：还包括有推流机构（5），所述推流机构（5）包括有支架板（503），所述支架板（503）安装在转动环（401）上，所述支架板（503）上设置有滚轮（504），所述滚轮（504）上滑动接触有连接滑板（501），所述连接滑板（501）上连接有滑动框（502）。

8.根据权利要求7所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述滑动框（502）上开设有限位槽（509），所述限位槽（509）上转动连接有单向板（508），所述滑动框（502）设置有两个，且两个滑动框（502）通过支杆（510）连接，所述支杆（510）的一端连接有弹簧杆（506），所述弹簧杆（506）上套设有复位弹簧（507），所述水腔（102）内设置有多个隔板（505）。

9.根据权利要求8所述的一种水冷管道循环散热电机，其特征在于：所述滑动框（502）的结构呈圆弧状，且滑动框（502）的两侧滑动连接在隔板（505）上，所述滑动框（502）的圆弧面与水腔（102）的内壁滑动连接。

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