CN116545161A - 冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机。所述冷却流道结构包括：定子轴，其外周表面开设有沿轴向延伸的平行长槽；板条，分别密封嵌设在长槽内，板条的侧壁用于限定流道中部处的轴向段；第一挡板和第二挡板，分别位于流道两端，第一挡板和第二挡板用于与板条端壁共同限定流道端部处的周向段，第一挡板和第二挡板密封固定至定子轴；罩板，套设在定子轴外部，罩板两端分别密封固定至第一挡板和第二挡板，罩板内壁密封接合板条，流道由各构件之间的间隙构成，流道具有入口和出口，在入口和出口之间流道形成并联的支流。通过设置支流增大了冷却流体与永磁滚筒电机之间的温差，提高换热效率，且减少入口与出口处的温度梯度。

Description

冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机

技术领域

本发明涉及电机领域；具体而言，本发明涉及冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机。

背景技术

目前，矿用永磁滚筒电机普遍采用功率大、能量密度高的三相异步电动机，其主要应用于皮带输送场合，需要承受较高的电磁负荷，且需要具备较强的过载能力。永磁滚筒电机的定子在长时间在高负荷下运行容易出现温升快且温度过高的情况，严重时不仅会破坏定子绕组的绝缘层，改变电磁场，限制滚筒的输出，最终还会影响电机的正常运行。

永磁滚筒电机一般采用水冷却。传统的冷却方式为单通式散热水道结构，该单通式散热水道结构与水套热交换不充分，散热效果差，热交换不均匀，电机在水道进出口的温度梯度较大。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机，解决了现有的永磁滚筒电机散热效果差的技术问题。

本发明的第一方面提供一种用于永磁滚筒电机的冷却流道结构，其中，所述冷却流道结构包括：

定子轴，在所述定子轴的外周表面上开设有沿轴向延伸的平行的长槽；

板条，所述板条分别密封地嵌设在所述长槽内，所述板条的侧壁用于限定流道的中部处的轴向段；

第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板分别位于所述流道的两端，所述第一挡板和所述第二挡板用于与所述板条的端壁共同限定所述流道的端部处的周向段，所述第一挡板和所述第二挡板密封地固定至所述定子轴；

罩板，所述罩板套设在所述定子轴的外部，并且所述罩板的两端分别密封地固定至所述第一挡板和所述第二挡板，所述罩板的内壁密封接合所述板条，

所述流道由所述定子轴、所述板条、所述第一挡板和所述第二挡板、所述罩板之间的间隙或空腔构成，并且，所述流道具有入口和出口，在所述入口和所述出口之间，所述流道形成并联的结构一致的支流。

本发明的可选技术方案中，所述冷却流道结构包括相位差180度的两条支流，所述支流在所述入口和所述出口处汇合，所述入口和所述出口分别位于所述流道的两端的周向段处，所述入口和所述出口分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴的两个端面，所述入口和所述出口分别在两个所述端面处错位地分布并且关于所述定子轴的中心线旋转对称。

本发明的可选技术方案中，所述冷却流道结构包括相位差120度的三条支流，所述入口和所述出口分别位于所述流道的两端的周向段处，所述入口和所述出口分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴的两个端面，所述入口和所述出口分别在两个所述端面处错位地分布并且关于所述定子轴的中心线旋转对称；或者

所述冷却流道结构包括三条支流，所述入口和所述出口位于所述流道的同端的周向段处，所述入口和所述出口分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴的同个端面，所述入口和所述出口分别在所述同个端面处间隔地分布并且关于所述定子轴的中心线旋转对称。

本发明的可选技术方案中，所述第一挡板和所述第二挡板的外圈分别与所述罩板的端部贴合，所述第一挡板和所述第二挡板的内圈分别与所述定子轴贴合，并且所述第一挡板和所述第二挡板分别焊接至所述定子轴并且分别焊接至所述罩板。

本发明的可选技术方案中，所述长槽在所述定子轴的外周表面上沿周向均布，所述长槽包括在轴向上交替错开的第一组长槽和第二组长槽，每条所述长槽与对应的所述板条形状配合并且焊接固定，所述板条从所述长槽中径向向外伸出至所述罩板，并且，所述板条包括交替错开设置的第一组板条和第二组板条，所述第一组板条的不构成周向段的端部和所述第二组板条的不构成周向段的端部分别固定至所述第一挡板和所述第二挡板，将所述定子轴的外周表面、所述第一挡板、所述第二挡板以及所述罩板之间的空间限定成所述流道。

本发明的可选技术方案中，在所述流道中设置有扰流丝网，所述扰流丝网横置于所述流道的轴向段和/或所述周向段处，所述扰流丝网的孔眼与丝径的尺寸比例设置成用于干扰所述流道内的流体的方向而不用于干扰所述流道内流体的速度。

本发明的可选技术方案中，所述扰流丝网设置成能够随动的，在所述流道内流体的作用下所述扰流丝网能够在轴向上和/或在垂直于轴向的方向上自动调节位置，并且在构成所述扰流丝网的丝材上设置有能够随动的扰流子。

本发明的可选技术方案中，所述扰流丝网间隙地设置在所述流道的轴向段和/或周向段处的环槽内，所述环槽的形状轮廓与所述扰流丝网的外周缘的轮廓相适应。

本发明的可选技术方案中，在所述板条的侧壁上形成有扰流元件，所述扰流元件一体地散布在所述板条的所述侧壁上，所述扰流元件的尾部翘起从而无规则地引导流体的流向发生径向偏转。

本发明的第二方面提供一种永磁滚筒电机，其中，所述永磁滚筒电机包括如上述第一方面中任一项所述的冷却流道结构。

值得一提的是，本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道是在传统的冷却流道的基础上，提出适宜的改造，使其定位更加准确。本发明及其可选实施例的有益效果还可以包括：

（1）流道包括多个并联的结构一致的支流，每个支流都可以与永磁滚筒电机进行换热，缩短了冷却流体的流动路径，克服了流动路径过长导致冷却流体温度升高换热效果下降的缺陷。通过设置多个支流增大了冷却流体与永磁滚筒电机之间的温差，提高换热效率与换热效果，有利于提高永磁滚筒电机的冷却/散热效果；且能够减少入口与出口处的温度梯度。

（2）界定形成流道结构的方式简单，易于加工制造，有利于降低成本，提高加工效率，且界定形成流道结构的各部件之间密封连接，能够防止流体对永磁滚筒电机的结构及使用性能造成影响，且能够保证冷切流体的流量，进而提高冷却效果。

（3）扰流丝网、扰流子及扰流元件的设置有利于增大流体与界定形成流道的各个壁面接触面积，提高扰流效果，提高冷却效果。

根据本发明第一方面提供的用于永磁滚筒电机的冷却流道的特征和优点同样适用于本发明第二方面的永磁滚筒电机。使用本发明冷却流道结构及包括其的永磁滚筒电机，特别是可以极大地提高冷却效果及冷却效率，满足永磁滚筒电机的高负荷运行要求。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的一个实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中定子轴的结构示意图；

图3为图1实施例中板条在定子轴的分布位置示意图；

图4为图1实施例中板条在定子轴的分布位置示意图，其中示出了罩板；

图5为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的另一实施例的结构示意图；

图6为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的再一实施例中扰流丝网与板条的位置示意图；

图7为图6实施例中的扰流丝网的放大结构示意图；以及

图8为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的又一实施例中扰流元件的分布示意图。

附图标记：1-定子轴；11-长槽；2-板条；20-环槽；21-第一组板条；22-第二组板条；3-流道；31-支流；311-入口；312-出口；41-第一挡板；42-第二挡板；5-罩板；6-扰流丝网；61-扰流子；7-扰流元件；8-孔；A-周向段；B-轴向段。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅涉及本发明的一部分实施方式，而非全部的实施方式。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在无需做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变换措辞，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、产品或设备并不局限于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有具体列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本领域技术人员应理解的是，在本申请说明书和权利要求书的描述当中，某些术语所指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系而言的，其仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而非表示或暗示所指的装置、机构、结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该措辞并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

除非另有限定，否则本文中使用的所有用语（包括技术用语和科学用语），均具有与本领域普通技术人员通常理解相同的含义，并可依据它们在相关技术描述上下文中的语境作具体解释。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的一个实施例的结构示意图。

图1中示出的冷却流道结构的流道3包括三条支流31，每条支流31具有入口311和出口312。冷却流体由入口311流入、由出口312流出，从而能够对电机定子进行冷却。从图中可以看出，三条支流31并列地排布。三个入口311和三个出口312可以在定子轴1的远端处分别汇集在一起，从而分别由单个入口提供流体并且从单个出口排出。

从图中可以看出，在该实施例中，入口311和出口312在冷却流道结构的相同端处。

图1中还示出了用于构成冷却流道结构的板条2，包括第一组板条21和第二组板条22。这些板条2用于从侧面上限定冷却流道。第一组板条21和第二组板条22分别靠近流道结构的两端，在定子轴1的轴向上相互错开，并且在周向上均匀分布，例如互相间隙可以为150mm~250mm，或者200mm，在板条2与板条2之间形成轴向的流道3以及在板条2与挡板41、42之间形成周向的流道3。

在图1的示例中，板条2的横截面呈矩形；在其它示例中，板条2的横截面也可以呈其它形状，只需相邻的板条2能够实现分隔流道3即可。板条2可以由钢材制成。相邻板条2可以沿周向方向每隔36度布置安装。在不同的实施例中，当选择其它数量的板条2时，也可以以其它角度布置安装。

结合图2至图4，图中的冷却流道结构3可以由定子轴1（见图2）的外周表面、板条2、第一挡板41（见图3和图4）、第二挡板42（见图3和图4）及水套罩板5（见图4）围成。

第一挡板41和第二挡板42为水套挡板。在图1中未示出，但在图3和图4中可以看出，第一挡板41和第二挡板42分别位于流道3的两端，第一挡板41和第二挡板42用于与板条2的端壁共同限定流道3的端部处的周向段B，第一挡板41和第二挡板42密封地固定至定子轴1。即，如图中可以看出，第一组板条21的一端接合第一挡板41，另一端与第二挡板42形成间隙；第二组板条22接合第二挡板42，另一端与第一挡板41形成间隙。

如图1中还可以看出，板条2的侧壁用于限定流道3的中部处的轴向段A。罩板5可以套在板条2、第一挡板41、第二挡板42的外周，以在它们以及定子轴1的外周表面之间限定流道3。即，在各装配件中间的间隙形成为水流道。

另外，从图1中还可以看出，该冷却流道结构包括相位差120度的三条支流31。在该示例中，三条支流31可以具有相同的结构。在其它实施例中也可以具有不同的结构。这种冷却流道结构的水流道在进水口后分成多条结构一致或者不一致、具有一定相位差的支流31，在出水口附近再次汇合，缩短了单位体积冷却流体与水套的接触时间，降低了单位体积冷却液与水套热交换后的温升，从而提高了散热效果。当三条支流31结构相同时，能够使得整个结构的换热更加均匀。

入口311和出口312位于流道3的同端的周向段B处。如图1中所示，入口311和出口312可以从支流31分别沿径向延伸，然后沿轴向延伸到达定子轴1的同个端面。在该示例中，入口311和出口312分别在同个端面处间隔地分布并且关于定子轴1的中心线旋转对称。

在其它实施例中，入口311和出口312可以分别位于流道3的两端的周向段B处，即入口311和出口312可以位于流道3的不同端。入口311和出口312可以分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达定子轴1的两个端面，入口311和出口312分别在两个端面处错位地分布并且关于定子轴1的中心线旋转对称。

图2为图1实施例中定子轴的结构示意图。图中示出的是定子轴1上具有长槽11的一段。

在该图中定子轴1示意性地示出为圆柱形。在其它实施例中，该定子轴可以为其它需要的形状、具有其它需要的设计特征。图2中显示了定子轴1上所开设的长槽11。这些长槽11沿轴向延伸地平行地开设在定子轴1的外周表面上，用于嵌设固定板条2。因而，这些长槽11的布置与图1中的板条2相应，包括相对于定子轴1的轴向错开的两组，并且设置成分别在周向上间隔。

长槽11的截面适于安装和保持板条2。例如，板条2可以分别密封地嵌设在长槽11内，板条2的侧壁用于限定流道3的中部处的轴向段A，如在图3更清楚地示出。在图示示例中长槽11的截面为方形的。

图2中还示出了流道3的入口311和出口312。图2中还在长槽11的端部示出了从长槽11流进入口311和出口312的孔。结合图3可以看出，在各个入口311和出口312之间，流道3可以形成并联的结构一致的支流31。可以理解，在图中共有三组与入口311和出口312对应的孔，在图中示出了其中的一组，由于视图的角度而未示出其中的另外两组。另外，对于每组流道而言，可以根据需要将入口311和出口312进行调换，从而改变冷却流体的流动方向。

图3为图1实施例中板条在定子轴的分布位置示意图。

结合图2和图3可以更清楚地看到，长槽11在定子轴1的外周表面上沿周向均布，长槽11可以包括在轴向上交替错开的第一组长槽和第二组长槽。板条2可以嵌设在定子轴1上的开槽内。每条长槽11还可以与对应的板条2形状配合并且焊接固定。板条2从长槽中径向向外伸出至罩板5。

与长槽11相应地，板条2可以包括交替错开设置的第一组板条21和第二组板条22，第一组板条21的不构成流道周向段B的端部和第二组板条22的不构成流道周向段B的端部分别固定至第一挡板41和第二挡板42，将定子轴1的外周表面、第一挡板41、第二挡板42以及罩板5之间的空间限定成流道3。即，每相隔一根板条2与一侧挡板41或42相固定、与另一侧挡板41或42有例如150mm~250mm或者200mm的间隙作为流道3；相对地，其它板条2与另一侧挡板42或41固定，而与该侧挡板41或42留有间隙作为流道3。

本实施例通过交错设置的第一组板条21和第二组板条22界定形成蜿蜒的S型流道，构造简单、易于实现，有利于降低加工难度并提高加工和组装效率。

本发明实施例中，板条2为截面呈矩形的长条状，长槽11的形状与板条2适应，也为长方体槽。在该示例中，板条2嵌接在长槽11内，与长槽11密封固定，板条2与长槽11结构规整，易于加工制造，有利于节约成本。

板条2可以与长槽11密封固定，同时，第一挡板41和第二挡板42密封地固定在定子轴1，能够防止冷却流体滞留在板条2与长槽11或挡板与定子轴2或罩板5分别与两个挡板（第一挡板41、第二挡板42）或罩板5与板条2的连接缝隙中，对永磁滚筒电机的结构及使用性能造成影响，且能够保证冷却流体的流量，进而提高冷却效果。

进一步地，流道3可以包括多个并联的结构一致的支流31，每个支流31都可以与永磁滚筒电机进行换热。如此设计缩短了冷却流体的流动路径，克服了流动路径过长导致冷却流体温度升高换热效果下降的缺陷。通过设置多个支流31增大了冷却流体与永磁滚筒电机之间的温差，提高换热效率与换热效果，有利于提高永磁滚筒电机的冷却/散热效果；且能够减少入口311与出口312处的温度梯度。

通过上述方式，技术人员可以根据实际需要设置2个、3个或者更多支流31，也可以根据实际情况调整入口311和出口312的位置，使其布置在定子轴1的同一端，或定子轴1的相对两端。

具体来说，如图3中所示，冷却流道结构可以包括在流道3的周向方向顺序设置的第一支流、第二支流及第三支流。在该示例中，第一支流的入口311与第三支流的入口311相邻设置，第一支流的出口312与第二支流的入口311相邻设置，第二支流的出口312与第三支流出口312相邻设置。这三条支流31之间相互独立，每条支流31的入口311可以布置成位于支流31的出口312上方，以加速冷却流体的流动或降低流体流动阻力，提高换热效果。

在一些实施例中，部分所述支流31可以共用同一入口311，和/或部分所述支流31可以共用同一出口312，部分所述支流31的入口不共用，部分所述支流31的出口不共用。如，第一支流和第三支流共用同一个入口311，第二支流和第三支流共用同一个出口312，第一支流的出口312与第二支流的入口311相邻设置，由此，可以减少冷却流道中的入口311或出口312的开设数量，降低加工难度，同时避免开口数量过多，影响定子轴1及电机的结构稳定性。

具体地，如图1所示，如果两个支流31共用同一个入口311和同一个出口312，则仅需要一个入口311和一个出口312就可以实现冷却流体的流入与排出，大大简化了冷却流道的结构，也简化了冷却流程或方法，降低了操作的复杂程度，有利于提高效率。两个支流31在流道3的中心两侧对称，有利于保证两个支流3对于永磁滚筒电机换热的均匀性。

进一步地，入口311布置在流道3的上部，出口312布置在流道3的下部，按照流体往低处流的原理，加快了流体流动速率，有利于提高冷却效率及冷却效果。

在一些实施例中，相互独立的支流31的入口311之间可以通过管道连通，相互独立的支流的出口312之间也可以通过管道连通设置；需要说明的是，本发明实施例，虽然示例了冷却流道结构包括两条或三条支流31，但是，技术人员可以根据实际需要进行调整，不以本实施例所列举的为限。

在一些实施例中，也可以设置成第一支流、第二支流、第三支流分别为首尾相邻。即，第一支流的出口312与第二支流的入口311相邻，第二支流的出口312与第三支流的入口311相邻，第三支流的出口312与第一支流的入口311相邻。由此可以界定形成冷却流道的流动空间，使得永磁滚筒电机的换热更加均匀。

在制造时，可以将流道3的入口311和出口312均位于定子轴1的端面上，首先在定子轴1上开长槽11，在将板条2嵌入固定，然后将两侧挡板（41、42）焊接在定子轴1上，最终把罩板5与挡板（41、42）焊接。采用焊接的固定方式简单、便捷，有利于提高加工效率。

上述结构件之间的空腔形成了水流道，冷却液首先从入口311流入，流入后分成两条或多条有相位差的支流31，水流路径分流，形成双水道或多水道结构，增大了热交换的面积，且多个支流31同时进行换热缩短了热交换时间，这样的设置能使定子温度梯度更小，入口311与出口312之间的温度更加均匀，避免因为局部过热造成的结构损伤。为了使散热更加均衡，入口311和出口312可以在同一个角度上，这样左右两边的水道路径才一致，左右结构的热交换才均衡，避免出现局部过热的情况。

在一些实施例中，板条2与定子轴1，板条2与罩板5，第一挡板41、第二挡板42与罩板5，第一挡板41、第二挡板42与板条2，均可设置为可拆卸固定，如嵌接、密封卡接，相接的表面分别成型有对应的凹凸结构，实现固定与密封。可拆卸的方式，能够便于实现零部件的更换，延长永磁滚筒电机的使用寿命。例如，需要更换定子轴1时，不用整体更换定子轴1及冷却流道结构，节约成本。

图4为图1实施例中板条在定子轴的分布位置示意图，其中示出了罩板。如图4中所示，罩板5可以示例为中空的圆筒形。例如，第一挡板41和第二挡板42的外圈可以分别与罩板5的端部贴合，第一挡板41和第二挡板42的内圈分别与定子轴1贴合，并且第一挡板41和第二挡板42可以分别焊接至定子轴1并且分别焊接至罩板5。定子可以安装于罩板5的外周从而可以通过罩板5散热。

图5为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的另一实施例的结构示意图。

在图中示例中，冷却流道结构可以包括相位差180度的两条支流。支流可以在入口311和出口312处汇合。入口311和出口312为图中定子轴1端面上示出的两个孔。图中还示出了孔8，该孔8用于将出口312或入口311连通到冷却流道。

在该示例中，入口311和出口312可以位于流道3的同端的周向段B处。类似于图1中的实施例，入口311和出口312可以分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达定子轴1的一个端面。入口311和出口312分别分布在该端面处。

在另一种可选的示例中，入口311和出口312可以分别位于流道3的两端的周向段B处。与图5中的示例不同，入口311和出口312可以分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达定子轴1的两个端面，入口311和出口312分别在两个端面处错位地分布并且关于定子轴1的中心线旋转对称。

本发明的永磁滚筒电机的冷却流道结构的优点包括，流体的入口311和出口312上下布置，冷却水流进入入口311后分成两条或者多条具有相位差的支流31，在出口312附近再次汇合，最后经轴端面出口排出，缩短了单位体积冷却液与水套的接触时间，降低了单位体积冷却液与水套热交换后的温升，使得热交换更加充分，结构间的温度梯度更小，从而提高了永磁滚筒电机的使用寿命。

图6为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的另一实施例中扰流丝网与板条的位置示意图。图7为图6实施例中的扰流丝网的放大结构示意图。

图6中示出了板条2之间的流道3。如图中所示，在流道3中可以设置有扰流丝网6。具体地，在该示例中，扰流丝网6可以横置于流道3的轴向段A和/或周向段B处。轴向段A指的是板条2与板条2之间的轴向流道部分；周向段B指的是板条2的自由端与挡板41、42之间的周向流道部分。

如图6中所示，扰流丝网6设置成能够随动的。通过这种方式，扰流丝网6在冷却流体的作用下能够自动调整位置，提高扰流效果。

如在该示例中，扰流丝网6可以间隙地设置在流道3内。具体地，扰流丝网6可以间隙地设置在流道3的轴向段A和/或周向段B处的环槽20内，环槽20的形状轮廓与扰流丝网6的外周缘的轮廓相适应。在这种情况下，可以将板条2、罩板5、挡板41、42等在定子轴1上安装为可拆卸式的，例如嵌设、过盈配合，从而能够根据需要检修时将扰流丝网6拆下进行清洁。

例如，在轴向段A处的扰流丝网6可以位于板条2、罩板5、定子轴1上形成的环槽20内，并且在环槽20内与板条2之间、与罩板5之间、与定子轴1之间均为间隙设置，从而，在流道3内流体的作用下扰流丝网6能够在轴向上和/或在垂直于轴向的方向上自动调节位置，从而扰流实现冷却流体的充分换热。

再例如，在周向段处的扰流丝网6可以位于板条2的端部、挡板41、42、罩板5、定子轴1上形成的环槽20内，并且在环槽20内与板条2之间、与挡板41、42之间、与罩板5之间、与定子轴1之间均为间隙设置，从而，在流道3内流体的作用下扰流丝网6能够在周向上和/或在垂直于轴向的方向上自动调节位置，从而扰流实现冷却流体的充分换热。

如图7中所示，扰流丝网6的孔眼与丝径的尺寸比例可以设置成用于干扰流道3内的流体的方向而不用于干扰流道3内流体的速度。通过如此设置，丝径可以根据流道的通过面积设计的粗细适中，并且孔眼不宜过密，从而并不实质上地影响冷却水流的通过量，保证冷却水流能够快速通过，同时又能引起适当的扰流以便于更充分换热。

在一个具体实施例中，扰流丝网6可以为不锈钢丝网。扰流丝网6可以对冷却流道中的冷却流体产生扰动，从而使冷却流体改变流动方向让换热后温度不均的流体混合并流动至界定形成冷却流道的各个壁面，提高冷却流体与各个壁面的接触面积，提高冷却效果。另一方面，扰流丝网6不会对流体的流动产生过大影响，以保证流体的流动速度，提高冷却效率。

进一步地，如图7中所示，还可以进一步地在构成扰流丝网6的丝材上设置有能够随动的扰流子61。在具体的实施例中，扰流子61可以呈滚珠状，在水流的冲击下能够沿扰流丝网6或者静止或者移动，能够进一步地提高扰流效果，进而有效提高冷却效果。该扰流子的数量不限于一个，根据需要，其可以设置在扰流丝网6的任意位置的丝材上。

如前所述，所述扰流丝网6间隙地设置在所述流道3的轴向段B和/或周向段A处的环槽20内，所述环槽20的形状轮廓与所述扰流丝网6的外周缘的轮廓相适应。具体地，扰流丝网6可以设置在构成流道3的周向段A的板条2的端部或设置在板条2的侧壁处，从而在流道3的周向段A和轴向段B均能够实现扰流，提高冷却效果。在一些实施例中，扰流丝网6可以包括便于安装的收缩端和用于提高扰流效果的发散端，发散端可以增大与流体的接触面积，提高冷却效果，收缩端便于安装，也能够使得扰流丝网6易于实现随动的效果。另外，扰流丝网6的收缩端也可以凸出设置在板条2的端部或侧部表面，而非通过环槽20与板条2连接。

本发明的另一实施例中，多个扰流丝网6的扰流丝在板条2的侧壁的布置高度可以不同，从而可以在流道3的不同位置实现扰流，提高冷却效果。

图8为根据本发明的用于永磁滚筒电机的冷却流道的再一实施例中扰流元件的分布示意图。

依据该实施例，在板条2的侧壁上可以形成有扰流元件7，扰流元件7一体地形成在板条2的侧壁上，并且分别在板条2的侧壁上散布。该扰流元件7的尾部翘起从而无规则地引导流体的流向发生径向偏转。

在一些可选的实施例中，通过结合扰流丝网6、扰流子61及扰流元件7能够大大提高扰流效果，使得流体在冷却流道内与各个壁面充分接触，吸收各壁面的热量，提高冷却效果。

本发明另提供一种永磁滚筒电机（图中未示出），所述永磁滚筒电机可以包括上述的冷却流道结构。所述永磁滚筒电机还可以包括基座、定子、导电的定子绕组、转子。定子轴1可以安装于基座，定子可以固定在定子轴1上。冷却流道结构可以形成于定子轴1和定子之间的环形空间内。定子绕组可以套接在冷却流道的外部。转子可以包括转子筒体和永磁体。转子筒体的内部可以是中空的，转子筒体可以位于在定在绕组的外部，并围绕定子轴1转动设置。若干永磁体可以沿圆周方向均匀分布在转子筒体的内壁，并与定子绕组相适配。转子筒体的两端可以设有端盖，定子轴1穿设于所述端盖，所述定子轴1与所述端盖之间可以设有轴承。当永磁滚筒电机的定子绕组通电后，会产生磁场，永磁体在磁场作用下转动，从而带动转子筒体一起旋转。工作过程中，定子绕组及定子的温度逐渐升高，冷却流体进入冷却流道结构能够降低定子及定子绕组的温度，保证永磁滚筒电机的可靠运行。

以上描述仅为本申请的一些实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种用于永磁滚筒电机的冷却流道结构，其特征在于，所述冷却流道结构包括：

定子轴（1），在所述定子轴（1）的外周表面上开设有沿轴向延伸的平行的长槽（11）；

板条（2），所述板条（2）分别密封地嵌设在所述长槽（11）内，所述板条（2）的侧壁用于限定流道（3）的中部处的轴向段；

第一挡板（41）和第二挡板（42），所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）分别位于所述流道（3）的两端，所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）用于与所述板条（2）的端壁共同限定所述流道（3）的端部处的周向段，所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）密封地固定至所述定子轴（1）；

罩板（5），所述罩板（5）套设在所述定子轴（1）的外部，并且所述罩板（5）的两端分别密封地固定至所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42），所述罩板（5）的内壁密封接合所述板条（2），

所述流道（3）由所述定子轴（1）、所述板条（2）、所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）、所述罩板（5）之间的间隙构成，并且，所述流道（3）具有入口（311）和出口（312），在所述入口（311）和所述出口（312）之间，所述流道（3）形成并联的支流（31）。

2. 如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述冷却流道结构包括相位差180度的结构一致的两条支流（31），所述支流（31）在所述入口（311）和所述出口（312）处汇合，所述入口（311）和所述出口（312）分别位于所述流道（3）的两端的周向段处，所述入口（311）和所述出口（312）分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴（1）的两个端面，所述入口（311）和所述出口（312）分别在两个所述端面处错位地分布并且关于所述定子轴（1）的中心线旋转对称。

3.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述冷却流道结构包括相位差120度的结构一致的三条支流（31），所述入口（311）和所述出口（312）分别位于所述流道（3）的两端的周向段处，所述入口（311）和所述出口（312）分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴（1）的两个端面，所述入口（311）和所述出口（312）分别在两个所述端面处错位地分布并且关于所述定子轴（1）的中心线旋转对称；或者

所述冷却流道结构包括相位差120度的结构一致的三条支流（31），所述入口（311）和所述出口（312）位于所述流道（3）的同端的周向段处，所述入口（311）和所述出口（312）分别沿径向延伸然后沿轴向延伸到达所述定子轴（1）的同个端面，所述入口（311）和所述出口（312）分别在所述同个端面处间隔地分布并且关于所述定子轴（1）的中心线旋转对称。

4.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）的外圈分别与所述罩板（5）的端部贴合，所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）的内圈分别与所述定子轴（1）贴合，并且所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42）分别焊接至所述定子轴（1）并且分别焊接至所述罩板（5）。

5.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述长槽在所述定子轴（1）的外周表面上沿周向均布，所述长槽包括在轴向上交替错开的第一组长槽和第二组长槽，每条所述长槽与对应的所述板条（2）形状配合并且焊接固定，所述板条（2）从所述长槽中径向向外伸出至所述罩板（5），并且，所述板条（2）包括交替错开设置的第一组板条（21）和第二组板条（22），所述第一组板条（21）的不构成周向段的端部和所述第二组板条（22）的不构成周向段的端部分别固定至所述第一挡板（41）和所述第二挡板（42），将所述定子轴（1）的外周表面、所述第一挡板（41）、所述第二挡板（42）以及所述罩板（5）之间的空间限定成所述流道（3）。

6.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，在所述流道（3）中设置有扰流丝网（6），所述扰流丝网（6）横置于所述流道（3）的轴向段和/或所述周向段处，所述扰流丝网（6）的孔眼与丝径的尺寸比例设置成用于干扰所述流道（3）内的流体的方向而不用于干扰所述流道（3）内流体的速度。

7.如权利要求6所述的冷却流道结构，其特征在于，所述扰流丝网（6）设置成能够随动的，在所述流道（3）内流体的作用下所述扰流丝网（6）能够在轴向上和/或在垂直于轴向的方向上自动调节位置，并且在构成所述扰流丝网（6）的丝材上设置有能够随动的扰流子（61）。

8.如权利要求7所述的冷却流道结构，其特征在于，所述扰流丝网（6）间隙地设置在所述流道（3）的轴向段和/或周向段处的环槽（20）内，所述环槽的形状轮廓与所述扰流丝网（6）的外周缘的轮廓相适应。

9.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，在所述板条（2）的侧壁上形成有扰流元件（7），所述扰流元件（7）一体地散布在所述板条（2）的所述侧壁上，所述扰流元件（7）的尾部翘起从而无规则地引导流体的流向发生径向偏转。

10.一种永磁滚筒电机，其特征在于，所述永磁滚筒电机包括如权利要求1至9中任一项所述的冷却流道结构。