CN116464616A - 一种空气压缩设备的电机冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种空气压缩设备的电机冷却系统，包括活塞式空气压缩单元、压缩空气干燥单元以及电机，所述电机配置到所述活塞式空气压缩单元上，用以驱动活塞式空气压缩单元的曲柄连杆机构的往复运动，其中，所述电机内构造有控制电机运动状态的控制电路板，所述压缩空气干燥单元气路接通于所述活塞式空气压缩单元上，用以过滤所述活塞式空气压缩单元产生的压缩空气，并直接或间接输出到气动设备上，其中，所述压缩空气干燥单元气路连通有排气管。本发明利用空气压缩设备的充气过程和排气过程中气体流动的特点，至少部分带走电机内部的热量，而且不需要额外的散热设施。
Description
技术领域
本发明涉及空气压缩设备技术领域，具体涉及一种空气压缩设备的电机冷却系统。
背景技术
空气压缩设备已经被广泛的应用到车辆上，其主要为带有空气悬架系统的空气弹簧车辆提供压缩气体，以使车辆获得具有较好的通过性。包括活塞式空气压缩单元、压缩空气干燥单元以及电机，电机配置到活塞式空气压缩单元上，用以驱动活塞式空气压缩单元的曲柄连杆机构的往复运动，空气干燥单元配置到活塞式空气压缩单元上，用以过滤活塞式空气压缩单元产生的压缩空气，并直接或间接输出到气动设备上。然而电机在工作过程中，产生的热能不能很好的散出，将直接影响到电机的使用寿命以及工作的稳定性；特别是针对带有控制电路板的无刷电机，其散热效果直接影响控制电路板的使用寿命。
空气压缩设备充气状态通常包括：电机启动工作驱动活塞式空气压缩单元的曲柄连杆机构的往复运动，进而使保持在曲柄连杆的活塞经历吸气、压缩以及排出过程，在吸气过程中，需要有空气进入；压缩空气干燥单元对压缩空气过滤(过滤主要依靠颗粒状的压缩空气单元内的干燥剂实现)，以使输出到气动设备内的压缩气体保持干燥；
空气压缩设备排气状态通常包括：其中一个目的是为了再生位于压缩空气干燥单元内的干燥剂，其过程包括，气动设备的压缩空气回流(与充气状态气体的相反方向流入)经压缩空气干燥单元以及干燥剂并从排气管排出的过程。
发明内容
本发明设计一种空气压缩设备的电机冷却系统，利用空气压缩设备的充气状态和排气状态过程中的气体流动特点，带走电机内部的至少部分热量，达到降温的效果，进而可以保持电机工作的稳定性；尤其是对带有控制电路板的无刷电机，可以实现更好的散热效果。
具体技术方案如下：一种空气压缩设备的电机冷却系统，包括活塞式空气压缩单元、压缩空气干燥单元以及电机，所述电机配置到所述活塞式空气压缩单元上，用以驱动活塞式空气压缩单元的曲柄连杆机构的往复运动，其中，所述电机内构造有控制电机运动状态的控制电路板，所述压缩空气干燥单元气路接通于所述活塞式空气压缩单元上，用以过滤所述活塞式空气压缩单元产生的压缩空气，并直接或间接输出到气动设备上，其中，所述压缩空气干燥单元气路连通有排气管，其中，当空气压缩设备充气状态下，自由空气从所述控制电路板侧的电机的开放口进入到所述活塞式空气压缩单元内；当所述空气压缩设备处于压缩空气排气状态下，压缩空气经所述排气管进入所述活塞式空气压缩单元并通过所述开放口排出。
进一步的技术方案，所述活塞式空气压缩单元与所述电机装配位置处的活塞缸端面开设多个通孔，所述通孔可允许自由空气或压缩空气通过。
进一步的技术方案，所述电机的后端盖上构造有所述开放口。
进一步的技术方案，所述控制电路板布置在所述后端盖上。
进一步的技术方案，所述电机构造为内转子式电机或外转子式电机。
进一步的技术方案，所述电机为无刷电机。
进一步的技术方案，所述活塞式空气压缩单元具有单级活塞或双级活塞。
进一步的技术方案，所述电机可拆卸的与活塞式空气压缩单元装配。
进一步的技术方案，所述压缩空气干燥单元可拆卸的与所述活塞式空气压缩单元装配。
进一步的技术方案，所述排气管与所述活塞式空气压缩单元可拆卸的连接。
有益效果：
本发明的空气压缩设备优先的应用到车辆空气悬架系统中，利用空气压缩设备的充气状态和排气状态过程中的气体流动特点，带走电机内部的至少部分热量达到降温的效果，进而可以保持电机工作的稳定性；尤其是对带有控制电路板的无刷电机，可以实现更好的散热效果；
利用空气压缩设备的充气状态和排气状态过程，起到对电机散热的效果，不需要额外增加散热设施。在已知的空气压缩设备中，未见有相关记载。
附图说明：
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例带有双活塞的空气压缩设备充气状态系统示意图；
图2是图1的装配体排气状态系统示意图；
图3是图1的活塞式空气压缩单元与电机装配位置处的活塞缸端面装配位置通孔结构示意图；
图4是本发明实施例带有单活塞的空气压缩设备充气状态系统示意图；
图5是图4的装配体排气状态系统示意图；
图6是图4的活塞式空气压缩单元与电机装配位置处的活塞缸端面装配位置通孔结构示意图；
图中：1压缩空气干燥单元、1-1排气管、2活塞式空气压缩单元、2-1压缩空气流出口、2-3通孔、2-4曲轴箱、3电机、3-1控制电路板、3-2后端盖、4开放口、8装配位置、9空气压缩设备、10连杆。
具体实施例：
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
根据本发明提供的实施例，提供一种空气压缩设备的电机冷却系统，优先的应用到车辆空气悬架系统中；利用空气压缩设备的充气状态和排气状态过程中的气体流动特点，带走电机内部的至少部分热量，达到降温的效果，进而可以保持电机工作的稳定性；尤其是对带有控制电路板的无刷电机，可以实现更好的散热效果；利用空气压缩设备的充气状态和排气状态过程，起到对电机散热的效果，不需要额外增加散热设施。在已知的空气压缩设备中，未见有相关记载。
对实现上述效果进行说明，实施例1，参见图1至图3，包括活塞式空气压缩单元2、压缩空气干燥单元1以及电机3，所述电机3配置到所述活塞式空气压缩单元3上，用以驱动活塞式空气压缩单元2的曲柄连杆机构(未示出)的往复运动，通常情况下，电机3的驱动轴(未示出)与曲柄连杆机构的偏心轴偏心的布置，通过驱动轴与偏心轴的配合，将驱动轴的轴向运动转变为连杆10的径向运动，进而使保持在连杆10上的活塞经历吸气、压缩以及排出过程，其中，所述电机3内构造有控制电机运动状态的控制电路板3-1，所述压缩空气干燥单元1气路接通于所述活塞式空气压缩单元2上，用以过滤所述活塞式空气压缩单元2产生的压缩空气，其过滤手段在背景技术中已经提及了，并直接或间接输出到气动设备(未示出)上，所述气动设备通常包括有空气弹簧，以使装有空气弹簧的车辆可以调节车身高度进而获得较好的通过性。其中，所述压缩空气干燥单元2气路连通有排气管1-1，其位置如图2所示。
继续参见图1至图3，通过具有双活塞，具有两个连杆10的空气压缩设备9的充气状态以及排气状态进行示例性的说明：如图1，充气状态下，自由空气从所述控制电路板3-1侧的电机3的开放口4进入，自由空气的流动过程主要集中在吸气阶段，进入方向如图1的箭头标注方向，依次流经电机3、曲轴箱2-4后被活塞做功后压缩，由此压缩空气经压缩空气流出口2-1进入到活塞压缩式空气压缩单元2内，干燥过后进入气动设备中。
如图2中箭头标记所示方向，排气状态下，气动设备中的压缩空气回流经压缩空气干燥单元1，进入排气管1-1，排气管1-1气路接通到所述活塞式空气压缩单元2内的曲轴箱2-4，进入曲轴箱2-4的压缩空气流经电机3并从开放口4流出。
上述方案中，当空气压缩设备9充气状态下以及在空气压缩设备9处于排气回流状态下，均有气体通过电机3。
参见图3，进一步的，所述活塞式空气压缩单元2与所述电机3装配位置8处的活塞缸端面开设多个通孔2-3，所述通孔2-3可允许自由空气或压缩空气通过。优选的，所述通孔2-3被设计成几何形状的通孔，其开口大小需考虑强度以及气体通过量等因素。当充气状态下，自由空气通过通孔2-3进入曲轴箱2-4；排气状态下，压缩空气与自由空气进入方向相反的方向通过通孔2-3进入电机3侧。
优选的，所述电机3的后端盖3-2上构造有所述开放口4。所述后端盖3-2优选使用铝合金或者其他散热性佳的材料制造；优选的，后端盖3-2被布置在电机3的驱动轴的轴向上，自由空气或者压缩空气通过开放口4进入或者流出时，流经电机3的路径更长，散热面积也更多。
优选的，所述控制电路板3-1布置在所述后端盖3-2上。优选的，控制电路板3-1保持在后端盖3-2的端面上。可以采用紧固件保持在后端3-2上。
本实施例中，所述电机3构造为内转子式电机或外转子式电机。各自的优缺点，已被现有技术公开，本发明中采用的是内转子电机3，内转子轴作为驱动轴并与曲柄连杆机构保持。
优选的，所述电机3为无刷电机。采用无刷电机，并且采用内转子，内转子与永磁体构造的定子之间存在气隙，自由空气或者压缩空气也可通过气隙获得顺畅的通过性。
参见图4至图6，实施例2，活塞式空气压缩单元2、压缩空气干燥单元1以及电机3，所述电机3配置到所述活塞式空气压缩单元3上，用以驱动活塞式空气压缩单元2的曲柄连杆机构(未示出)的往复运动，通常情况下，电机3的驱动轴(未示出)与曲柄连杆机构的偏心轴(未示出)偏心的布置，通过驱动轴与偏心轴的配合，将驱动轴的轴向运动转变为连杆10的径向运动，进而使保持在连杆10的活塞经历吸气、压缩以及排出过程，其中，所述电机3内构造有控制电机运动状态的控制电路板3-1，所述压缩空气干燥单元1气路接通于所述活塞式空气压缩单元2上，用以过滤所述活塞式空气压缩单元2产生的压缩空气，并直接或间接输出到气动设备(未示出)上，气动设备通常包括有空气弹簧，以使装有空气弹簧的车辆可以调节车身高度进而获得具有较好的通过性。其中，所述压缩空气干燥单元2气路连通有排气管1-1，其位置如图5所示。
继续参见图4至图6，通过具有单活塞，具有一个连杆10的空气压缩设备9的充气状态以及排气状态进行示例性的说明：如图4，充气状态下，自由空气从所述控制电路板3-1侧的电机3的开放口4进入，自由空气的流动过程主要集中在吸气阶段，进入方向如图4的箭头标注方向，依次流经电机3、曲轴箱2-4后被活塞做功后压缩，由此压缩空气经压缩空气流出口2-1进入到活塞压缩式空气压缩单元2内，干燥过后进入气动设备中。
如图5中箭头标记所示方向，排气状态下，气动设备中的压缩空气回流经压缩空气干燥单元1，进入排气管1-1，排气管1-1气路接通到所述活塞式空气压缩单元2内的曲轴箱2-4，进入曲轴箱2-4的压缩空气流经电机3并从开放口4流出。
上述方案中，当空气压缩设备9充气状态下以及在空气压缩设备9处于排气回流状态下，均有气体通过电机3，并且被带出。
参见图6，进一步的所述活塞式空气压缩单元2与所述电机3装配位置8处的活塞缸端面开设多个通孔2-3，所述通孔2-3可允许自由空气或压缩空气通过。优选的，所述通孔2-3被设计成几何形状的通孔，其开口大小需考虑强度以及气体通过量等因素。当充气状态下，自由空气通过通孔2-3进入曲轴箱2-4；排气状态下，压缩空气与自由空气进入方向相反的方向通过通孔2-3进入电机3侧。
优选的，所述电机3的后端盖3-2上构造有所述开放口4。所述后端盖3-2优选使用铝合金或者其他散热性佳的材料制造；优选的，后端盖3-2被布置在电机的驱动轴的轴向上，自由空气或者压缩空气通过开放口4进入或者流出时，流经电机3的路径更长，散热面积也更多。
优选的，所述控制电路板3-1布置在所述后端盖3-2上。优选的，控制电路板3-1保持在后端盖3-2的端面上。可以采用紧固件保持在后端3-2上。
本实施例中，所述电机3构造为内转子式电机或外转子式电机。各自的优缺点，已被现有技术公开，本发明中采用的是内转子电机3，内转子轴作为驱动轴并与曲柄连杆机构保持。
优选的，所述电机3为无刷电机。采用无刷电机，并且采用内转子，内转子与永磁体构造的定子之间存在气隙，自由空气或者压缩空气也可通过气隙获得顺畅的通过性。
本发明中，所述电机3可拆卸的与活塞式空气压缩单元2装配；所述压缩空气干燥单元1可拆卸的与所述活塞式空气压缩单元2装配；所述排气管1-1与所述活塞式空气压缩单元2可拆卸的连接。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，包括活塞式空气压缩单元(2)、压缩空气干燥单元(1)以及电机(3)，所述电机(3)配置到所述活塞式空气压缩单元(2)上，用以驱动活塞式空气压缩单元(2)的曲柄连杆机构的往复运动，其中，所述电机(3)内构造有控制电机(3)运动状态的控制电路板(3-1)，所述压缩空气干燥单元(1)气路接通于所述活塞式空气压缩单元(2)上，用以过滤所述活塞式空气压缩单元(2)产生的压缩空气，并直接或间接输出到气动设备上，其中，所述压缩空气干燥单元(1)气路连通有排气管(1-1)，其中，当空气压缩设备(9)充气状态下，自由空气从所述控制电路板(3-1)侧的电机(3)的开放口(4)进入到所述活塞式空气压缩单元(2)内；当所述空气压缩设备(9)处于压缩空气排气状态下，压缩空气经所述排气管(1-1)进入所述活塞式空气压缩单元(2)并通过开放口(4)排出。
2.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，所述活塞式空气压缩单元(2)与所述电机(3)装配位置(8)处的活塞缸端面开设多个通孔(2-3)，所述通孔(2-3)可允许自由空气或压缩空气通过。
3.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，所述电机(3)的后端盖(3-2)上构造有所述开放口(4)。
4.根据权利要求3所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，所述控制电路板(3-1)布置在所述后端盖(3-2)上。
5.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，所述电机(3)构造为内转子式电机或外转子式电机。
6.据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于，所述电机(3)为无刷电机。
7.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于所述活塞式空气压缩单元(2)具有单级活塞或双级活塞。
8.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于所述电机(3)可拆卸的与活塞式空气压缩单元(2)装配。
9.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于所述压缩空气干燥单元(1)可拆卸的与所述活塞式空气压缩单元(2)装配。
10.根据权利要求1所述的一种空气压缩设备(9)的电机冷却系统，其特征在于所述排气管(1-1)与所述活塞式空气压缩单元(2)可拆卸的连接。
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