CN116722699A - 电机内外压力平衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电机内外压力平衡系统，属于电机技术领域。本发明的电机内外压力平衡系统，包括电机前端盖，所述轮毂机壳设置有安装腔，安装腔的内壁面上设有定子，转子可转动地设置于定子内，在转子的轴线位置处设置有电机轴，散热机构设置在电机轴上，导流机构设置于电机前端盖的下表面，压力监测系统设置于轮毂机壳的内腔与外部。本发明解决了现有的轮毂电机在使用过程中，当气压差来不及进行平衡时，从而导致电机绝缘性能降低，电机寿命降低的问题，本发明通过监测模块对轮毂机壳腔内的温度与腔外的温度进行实时感应，出现压力差时能够迅速解决，能够将腔内的热量快速散去，达到快速解决温度差，达到平衡压力的效果。

Description

电机内外压力平衡系统
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体为电机内外压力平衡系统。
背景技术
电动平衡车是电机内外压力平衡系统依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。在社会飞速发展的今天，交通拥堵也成了普遍现象，一款时尚的电动平衡车，让您享受穿梭于闹市的轻松与快乐。电动平衡车代替自行车和电动车作为代步工具是时尚潮流发展的必然趋势，电机作为电动平衡车的动力单元，其性能影响到了电动平衡车的行驶能力。
公开号为CN206349832U的中国专利公开了一种无刷轮毂电机，包括轮毂机壳、转子及绝缘组件，轮毂机壳的两侧分别连接有前端盖和后端盖，转子置于轮毂机壳内，转子包括转子铁芯和电枢线组，绝缘组件包括绝缘垫片、绝缘包片及绝缘压棒，绝缘垫片设有两个，分布在转子铁芯的两侧，绝缘包片设有多个，均卷曲成筒状分布在转子铁芯的线槽内，电枢线组围绕在转子铁芯的槽齿上，每个线槽内均插入一个绝缘压棒，用于与槽齿配合压紧固定绝缘包片。电枢线组围绕在转子铁芯上时，会与转子铁芯的两侧和槽齿接触，在转子铁芯的两侧设置绝缘垫片，在线槽内设置绝缘包片，绝缘包片卷曲成筒状包裹住线槽内的电枢线组，因此，绝缘性能较佳。
上述专利的轮毂电机在实际使用过程中，当电机腔内温度与外部温度存在温差时，腔内的气压与外部的气压就会出现气压差，当气压差来不及进行平衡时，容易导致外部的水汽通过电机其他部位的微小缝隙进入到电机内部，从而导致电机绝缘性能降低，电机寿命降低；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了电机内外压力平衡系统。
发明内容
本发明的目的在于提供电机内外压力平衡系统，通过监测模块对轮毂机壳腔内的温度与腔外的温度进行实时感应，并将结果传递至对比模块进行对比，实现对电机腔内和腔外的压力进行实时监测，出现压力差时能够迅速解决，避免由于压力差导致外部的水汽通过电机其他部位的微小缝隙进入到电机内部，从而导致电机绝缘性能降低，进而电机寿命降低的问题，通过第二扇叶和第一扇叶对安装腔内部进行散热，由于第一扇叶与第二扇叶的旋转方向相反，能够加快安装腔内的空气流动，进而能够将腔内的热量快速散去，达到快速解决温度差，进而平衡压力的效果，通过密封机构设置能够控制安装腔内的温度，使得腔内与腔外温度差逐渐减小，达到平衡压力的效果，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：电机内外压力平衡系统，包括轮毂机壳，所述轮毂机壳的圆心位置处设置有安装腔，安装腔内设置有电机轴，电机轴上安装有散热机构，散热机构的正上方设置有导流机构，导流机构的顶部设有过滤网，轮毂机壳的内腔与外部均设置有压力监测系统。
其中，所述压力监测系统包括：
监测模块，用于实时监测轮毂机壳腔内和腔外的压力，同时计算电机综合散热效率，监测模块包括温度传感器、转速传感器、计时器、报警器和控制器。
电机综合散热效率的计算，具体包括：
步骤1：控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器及公式（1）得到该电机的热量逸散系数：
；
其中，X为该电机的热量逸散系数，S1为轮毂机壳（3）外壁与空气接触的总面积，r1为电机轴（1）的半径，π取3.14，L1为轮毂机壳（3）的厚度，T为外界温度，T1为温度传感器的检测值，H为计时器的检测值，C1为轮毂机壳（3）的比热容，C2为空气的比热容，φ1为轮毂机壳（3）的导热系数，φ2为空气的导热系数。
步骤2：基于步骤1，通过公式（2）计算该电机的综合散热效率：
；
其中，Y为该电机的综合散热效率，N为过滤网的孔隙率，K为温度传感器、转速传感器和计时器精度的乘积，exp为以自然常数e为底的指数函数。
步骤3：控制器将步骤1计算的该电机的综合散热效率与预设的综合散热效率进行比较，当该电机的综合散热效率小于预设的综合散热效率时，控制器控制报警器发出报警提示。
优选的，所述散热机构包括固定环、密封机构、支撑架、第一扇风机构、连接齿轮、第二扇风机构和安装轴，固定环固定在轮毂机壳的内侧壁上，固定环的内侧活动安装有第一扇风机构，第一扇风机构的四周等距离设置有三个连接齿轮，连接齿轮上通过安装轴转动安装在支撑架上，连接齿轮远离第一扇风机构的一侧设有第二扇风机构，第二扇风机构固定在电机轴上，第一扇风机构和第二扇风机构的顶部设有密封机构。
优选的，所述第一扇风机构包括第一扇叶、限位块和内齿轮，第一扇叶的扇叶外侧设有限位块，第一扇叶远离限位块的一端固定在内齿轮的外侧壁上，支撑架固定在固定环的上表面，固定环的内侧设置有凹槽，限位块活动安装在凹槽内。
优选的，所述第二扇风机构包括外齿轮、第二扇叶和安装件，外齿轮的内侧固定有第二扇叶，第二扇叶通过安装件固定在电机轴上，外齿轮与连接齿轮啮合，连接齿轮远离外齿轮的一端与内齿轮啮合。
优选的，所述密封机构包括安装板、液压杆、活动板、固定件和固定板，安装板固定在固定板上，安装板上转动安装有液压杆，液压杆远离安装板的一端通过固定件转动安装在活动板上，活动板活动安装在固定板内。
优选的，固定板包括有稳压板、抵接块和弹片，固定板的底面侧壁开设有稳压孔，固定板的顶端侧壁开设有与稳压板相匹配的稳压口，稳压板转动连接在稳压口内，抵接块位于稳压板的下表面并与固定板的底端抵接，抵接块朝向活动板的侧壁设置为斜面，弹片的一端与固定板相连，弹片的另一端与稳压板相连。
优选的，所述导流机构包括导流管、安装外壳、出风口、导流扇叶、小型电机和旋转轴，导流管的底部固定在安装外壳上，安装外壳的内壁上转动安装有旋转轴，旋转轴的外壁上等距离安装有若干导流扇叶，旋转轴安装在小型电机的输出端，小型电机安装在安装外壳的外壁上。
优选的，所述安装腔的两端分别设置有电机前端盖和电机后端盖，电机前端盖和电机后端盖对安装腔的腔口部进行封闭，电机轴轴心位置开设有线孔，安装腔的内壁面上设有由若干线圈构成的定子，定子内转动安装有转子。
优选的，所述压力监测系统还包括：
对比模块，用于将监测到的轮毂机壳腔内的压力与外部压力进行对比，当对比到轮毂机壳腔内的压力大于或者小于外部压力时，将结果反馈至控制模块。
控制模块，用于控制散热机构和导流机构的启停。
优选的，所述温度传感器，设置在轮毂机壳内，用于检测轮毂机壳内的温度。
转速传感器，设置在电机轴上，用于检测电机轴的转动速度。
计时器，设置在轮毂机壳外壁，用于检测该电机的使用时长。
报警器，报警器设置在轮毂机壳外表面。
控制器，控制器设置在轮毂机壳外表面，控制器分别与温度传感器、转速传感器和计时器电性连接，控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器控制报警器工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置的监测模块对轮毂机壳腔内的温度与腔外的温度进行实时感应，并将结果传递至对比模块进行对比，然后根据对比结果通过控制模块启动散热机构与导流机构，实现对电机腔内和腔外的压力进行实时监测，出现压力差时能够迅速解决，避免由于压力差导致外部的水汽通过电机其他部位的微小缝隙进入到电机内部，从而导致电机绝缘性能降低，进而电机寿命降低的问题。
本发明通过在电机经过长时间使用时，利用温度传感器、转速传感器和计时器和公式（1）得到该电机的热量逸散系数和公式（2）计算出该电机的综合散热效率，若该电机的综合散热效率小于预设的综合散热效率时（85%），控制器控制报警器报警，提醒工作人员关闭该电机并进行检修，防止热量积聚产生意外，保证了电机工作的安全性。
本发明通过电机快速转动，带动第二扇叶快速转动，对安装腔的内部进行散热，同时外齿轮转动带动连接齿轮旋转，连接齿轮带动与之啮合的内齿轮反方向旋转，外齿轮转动带动第一扇叶转动，使得第一扇叶与第二扇叶的旋转方向相反，能够加快安装腔内的空气流动，进而能够将腔内的热量快速散去，达到快速解决温度差，进而平衡压力的效果。
本发明通过设置的密封机构，能够将热量通过开口引流出去，对腔内的温度进行快速处理，通过密封机构设置能够控制安装腔内的温度，使得腔内与腔外温度差逐渐减小，达到平衡压力的效果，通过启动小型电机，使得旋转轴带动导流扇叶进行转动，将电机内的热气通过出风口快速引流出去，达到快速降温的效果，设置的过滤网避免细小的灰尘通过出风口进入电机内部，造成电机的损坏，降低电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电机内外压力平衡系统的结构示意图；
图2为本发明的电机内外压力平衡系统的拆分示意图；
图3为本发明的电机内外压力平衡系统的散热机构示意图；
图4为本发明的散热机构部分结构示意图；
图5为本发明的电机内外压力平衡系统密封机构示意图；
图6为本发明的电机内外压力平衡系统稳压板结构剖视图；
图7为本发明的电机内外压力平衡系统导流机构示意图；
图8为本发明的电机内外压力平衡系统的压力监测系统示意图。
图中：1、电机轴；2、电机前端盖；3、轮毂机壳；4、电机后端盖；5、散热机构；51、固定环；511、凹槽；52、密封机构；521、安装板；522、液压杆；523、活动板；524、固定件；525、固定板；5251、稳压口；5252、稳压孔；526、稳压板；527、抵接块；528、弹片；53、支撑架；54、第一扇风机构；541、第一扇叶；542、限位块；543、内齿轮；55、连接齿轮；56、第二扇风机构；561、外齿轮；562、第二扇叶；563、安装件；57、安装轴；6、转子；7、定子；8、导流机构；81、导流管；82、安装外壳；83、出风口；84、导流扇叶；85、小型电机；86、旋转轴；9、过滤网；10、线孔；11、安装腔。
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。
为了解决现有的轮毂电机在实际使用过程中，当电机腔内温度与外部温度存在温差时，腔内的气压与外部的气压就会出现气压差，当气压差来不及进行平衡时，容易导致外部的水汽通过电机其他部位的微小缝隙进入到电机内部，从而导致电机绝缘性能降低，电机寿命降低的问题，请参阅图1-图8，本实施例提供以下技术方案：
电机内外压力平衡系统，包括轮毂机壳3，轮毂机壳3的圆心位置处设置有安装腔11，安装腔11的两端分别设置有电机前端盖2和电机后端盖4，电机前端盖2和电机后端盖4对安装腔11的腔口部进行封闭，电机轴1轴心位置开设有线孔10，安装腔11的内壁面上设有由若干线圈构成的定子7，定子7内转动安装有转子6，安装腔11内设置有电机轴1，电机轴1上安装有散热机构5，散热机构5的正上方设置有导流机构8，导流机构8的顶部设有过滤网9，轮毂机壳3的内腔与外部均设置有压力监测系统。
其中，压力监测系统包括：
监测模块，用于实时监测轮毂机壳3腔内和腔外的压力，同时计算电机综合散热效率，监测模块包括温度传感器、转速传感器、计时器、报警器和控制器，温度传感器，设置在轮毂机壳3内，用于检测轮毂机壳3内的温度。
转速传感器，设置在电机轴1上，用于检测电机轴1的转动速度。
计时器，设置在轮毂机壳3外壁，用于检测该电机的使用时长。
报警器，报警器设置在轮毂机壳3外表面。
控制器，控制器设置在轮毂机壳3外表面，控制器分别与温度传感器、转速传感器和计时器电性连接，控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器控制报警器工作。
电机综合散热效率的计算，具体包括：
步骤1：控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器及公式1得到该电机的热量逸散系数：
；
其中，X为该电机的热量逸散系数，S1为轮毂机壳（3）外壁与空气接触的总面积，r1为电机轴（1）的半径，π取3.14，L1为轮毂机壳（3）的厚度，T为外界温度，T1为温度传感器的检测值，H为计时器的检测值，C1为轮毂机壳（3）的比热容，C2为空气的比热容，φ1为轮毂机壳（3）的导热系数，φ2为空气的导热系数。
步骤2：基于步骤1，通过公式2计算该电机的综合散热效率：
；
其中，Y为该电机的综合散热效率，N为过滤网9的孔隙率，K为温度传感器、转速传感器和计时器精度的乘积，exp为以自然常数e为底的指数函数。
步骤3：控制器将步骤1计算的该电机的综合散热效率与预设的综合散热效率进行比较，当该电机的综合散热效率小于预设的综合散热效率时，控制器控制报警器发出报警提示。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:当该电机经过长时间使用时，利用温度传感器、转速传感器和计时器和公式（1）得到该电机的热量逸散系数和公式（2）计算出该电机的综合散热效率，若该电机的综合散热效率小于预设的综合散热效率时（85%），控制器控制报警器报警，提醒工作人员关闭该电机并进行检修，防止热量积聚产生意外。
对比模块，用于将监测到的轮毂机壳3腔内的压力与外部压力进行对比，当对比到轮毂机壳3腔内的压力大于或者小于外部压力时，将结果反馈至控制模块。
控制模块，用于控制散热机构5和导流机构8的启停。
通过设置的监测模块对轮毂机壳3腔内的温度与腔外的温度进行实时感应，进而通过温度确定腔内与腔外的压力，并将结果传递至对比模块进行对比，当对比到腔内的压力大于或者小于外部压力时，将结果反馈至控制模块，控制模块启动散热机构5与导流机构8，对腔内的温度进行处理，快速平衡腔内与腔外的压力差。
散热机构5包括固定环51、密封机构52、支撑架53、第一扇风机构54、连接齿轮55、第二扇风机构56和安装轴57，固定环51固定在轮毂机壳3的内侧壁上，固定环51的内侧活动安装有第一扇风机构54，第一扇风机构54包括第一扇叶541、限位块542和内齿轮543，第一扇叶541的扇叶外侧设有限位块542，第一扇叶541远离限位块542的一端固定在内齿轮543的外侧壁上，第一扇风机构54的四周等距离设置有三个连接齿轮55，连接齿轮55上通过安装轴57转动安装在支撑架53上，支撑架53固定在固定环51的上表面，固定环51的内侧设置有凹槽511，限位块542活动安装在凹槽511内，连接齿轮55远离第一扇风机构54的一侧设有第二扇风机构56，第二扇风机构56固定在电机轴1上，第一扇风机构54和第二扇风机构56的顶部设有密封机构52，第二扇风机构56包括外齿轮561、第二扇叶562和安装件563，外齿轮561的内侧固定有第二扇叶562，第二扇叶562通过安装件563固定在电机轴1上，外齿轮561与连接齿轮55啮合，连接齿轮55远离外齿轮561的一端与内齿轮543啮合。
电机高速转动时，第二扇风机构56随电机轴1的转动而转动，第二扇叶562对安装腔11内部的热量进行散热，同时外齿轮561转动带动连接齿轮55旋转，连接齿轮55带动与之啮合的内齿轮543反方向旋转，加快安装腔11内的空气流动，进而能够将腔内的热量快速散去，达到快速解决温度差，进而平衡压力的效果。
密封机构52包括安装板521、液压杆522、活动板523、固定件524和固定板525，安装板521固定在固定板525上，安装板521上转动安装有液压杆522，液压杆522远离安装板521的一端通过固定件524转动安装在活动板523上，活动板523活动安装在固定板525内。
启动液压杆522，液压杆522收缩将活动板523收缩至固定板525内，打开密封机构52，能够将热量通过开口散出去，当腔内温度低于腔外温度时，则关闭密封机构52，将电机工作产生的温度密封在安装腔11内，将安装腔11内的温度升高，进而使得腔内与腔外温度差逐渐减小，达到平衡压力的效果。
固定板525包括有稳压板526、抵接块527和弹片528，固定板525的底面侧壁开设有稳压孔5252，固定板525的顶端侧壁开设有与稳压板526相匹配的稳压口5251，稳压板526转动连接在稳压口5251内，抵接块527位于稳压板526的下表面并与固定板525的底端抵接，抵接块527朝向活动板523的侧壁设置为斜面，弹片528的一端与固定板525相连，弹片528的另一端与稳压板526相连。
当安装腔11内压力小于外界压力时，稳压板526通过弹片528将稳压口5251封闭，抵接块527与固定板525下表面的侧壁抵接，并推动抵接块527防止稳压板526过度内陷；使当安装腔11内压力大于外界压力时，空气通过稳压孔5252进入到固定板525的内部，并克服弹片528压力时稳压板526自稳压口5251中转出，高压空气通过稳压口5251向外界释放，从而减少腔内与腔外的压力差；液压杆522带动活动板523开启，活动板523推动抵接块527的斜面，使稳压板526保持开启的状态，进而使固定板525起到散热作用，提高减少腔内和腔外温差效果，进一步的达到平衡压力的效果。
导流机构8包括导流管81、安装外壳82、出风口83、导流扇叶84、小型电机85和旋转轴86，导流管81的底部固定在安装外壳82上，安装外壳82的内壁上转动安装有旋转轴86，旋转轴86的外壁上等距离安装有若干导流扇叶84，旋转轴86安装在小型电机85的输出端，小型电机85安装在安装外壳82的外壁上。
通过启动小型电机85，使得旋转轴86旋转，带动导流扇叶84进行转动，将电机内的热气通过出风口83快速散去，达到快速降温的效果，出风口83处设置的过滤网9能够避免细小的灰尘通过出风口83进入电机内部，造成电机的损坏，降低电机的使用寿命。
在使用时，电机内外压力平衡系统工作流程，包括以下步骤：
步骤一：监测模块对轮毂机壳3腔内的压力与外部压力进行实时监测并将结果传递至对比模块进行对比。
步骤二：当对比到轮毂机壳3腔内的压力大于外部压力时，将结果反馈至控制模块，控制模块启动液压杆522，液压杆522收缩将活动板523收缩至固定板525内，打开密封机构52。
步骤三：此时电机高速转动，第二扇风机构56随电机轴1的转动而转动，第二扇叶562对安装腔11内部的热量进行散热，同时外齿轮561转动带动连接齿轮55旋转，连接齿轮55带动与之啮合的内齿轮543反方向旋转，进而带动第一扇叶541旋转，由于第一扇叶541与第二扇叶562的旋转方向相反，加快安装腔11内的空气流动。
步骤四：同时启动小型电机85，使得旋转轴86旋转，带动导流扇叶84进行转动，将电机内的热气通过出风口83快速散去，使得安装腔11内的温度与外部的温度差减小，进而减小电机腔内与腔外的气压差，使得气压快速平衡。
步骤五：当监测到外部压力小于内部压力时，则再次启动液压杆522，液压杆522工作将活动板523推出，对安装腔11进行密封，电机工作产生热量，减小安装腔11与外部的温差，进而平衡腔内与腔外的压力差。
综上所述，本发明的电机内外压力平衡系统，通过设置的监测模块对轮毂机壳3腔内的温度与腔外的温度进行实时感应，并将结果传递至对比模块进行对比，然后根据对比结果通过控制模块启动散热机构5与导流机构8，启动液压杆522打开密封机构52，能够将热量通过开口引流出去，对腔内的温度进行快速处理，同时电机快速转动时第二扇叶562对安装腔11内部进行散热，同时外齿轮561转动带动第一扇叶541转动，由于第一扇叶541与第二扇叶562的旋转方向相反，能够加快安装腔11内的空气流动，进而能够将腔内的热量快速散去，达到快速解决温度差，进而平衡压力的效果，通过密封机构52设置能够控制安装腔11内的温度，使得腔内与腔外温度差逐渐减小，达到平衡压力的效果，通过启动小型电机85，使得旋转轴86带动导流扇叶84进行转动，将电机内的热气通过出风口83快速引流出去，达到快速降温的效果，设置的过滤网9避免细小的灰尘通过出风口83进入电机内部，造成电机的损坏，降低电机的使用寿命。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.电机内外压力平衡系统，包括轮毂机壳（3），其特征在于；所述轮毂机壳（3）的圆心位置处设置有安装腔（11），安装腔（11）内设置有电机轴（1），电机轴（1）上安装有散热机构（5），散热机构（5）的正上方设置有导流机构（8），导流机构（8）的顶部设有过滤网（9），轮毂机壳（3）的内腔与外部均设置有压力监测系统；
其中，所述压力监测系统包括：
监测模块，用于实时监测轮毂机壳（3）腔内和腔外的压力，同时计算电机综合散热效率，监测模块包括温度传感器、转速传感器、计时器、报警器和控制器；
电机综合散热效率的计算，具体包括：
步骤1：控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器及公式（1）得到该电机的热量逸散系数：
；
其中，X为该电机的热量逸散系数，S1为轮毂机壳（3）外壁与空气接触的总面积，r1为电机轴（1）的半径，π取3.14，L1为轮毂机壳（3）的厚度，T为外界温度，T1为温度传感器的检测值，H为计时器的检测值，C1为轮毂机壳（3）的比热容，C2为空气的比热容，φ1为轮毂机壳（3）的导热系数，φ2为空气的导热系数；
步骤2：基于步骤1，通过公式（2）计算该电机的综合散热效率：
；
其中，Y为该电机的综合散热效率，N为过滤网（9）的孔隙率，K为温度传感器、转速传感器和计时器精度的乘积，exp为以自然常数e为底的指数函数；
步骤3：控制器将步骤1计算的该电机的综合散热效率与预设的综合散热效率进行比较，当该电机的综合散热效率小于预设的综合散热效率时，控制器控制报警器发出报警提示。
2.根据权利要求1所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述散热机构（5）包括固定环（51）、密封机构（52）、支撑架（53）、第一扇风机构（54）、连接齿轮（55）、第二扇风机构（56）和安装轴（57），固定环（51）固定在轮毂机壳（3）的内侧壁上，固定环（51）的内侧活动安装有第一扇风机构（54），第一扇风机构（54）的四周等距离设置有三个连接齿轮（55），连接齿轮（55）上通过安装轴（57）转动安装在支撑架（53）上，连接齿轮（55）远离第一扇风机构（54）的一侧设有第二扇风机构（56），第二扇风机构（56）固定在电机轴（1）上，第一扇风机构（54）和第二扇风机构（56）的顶部设有密封机构（52）。
3.根据权利要求2所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述第一扇风机构（54）包括第一扇叶（541）、限位块（542）和内齿轮（543），第一扇叶（541）的扇叶外侧设有限位块（542），第一扇叶（541）远离限位块（542）的一端固定在内齿轮（543）的外侧壁上，支撑架（53）固定在固定环（51）的上表面，固定环（51）的内侧设置有凹槽（511），限位块（542）活动安装在凹槽（511）内。
4.根据权利要求2所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述第二扇风机构（56）包括外齿轮（561）、第二扇叶（562）和安装件（563），外齿轮（561）的内侧固定有第二扇叶（562），第二扇叶（562）通过安装件（563）固定在电机轴（1）上，外齿轮（561）与连接齿轮（55）啮合，连接齿轮（55）远离外齿轮（561）的一端与内齿轮（543）啮合。
5.根据权利要求2所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述密封机构（52）包括安装板（521）、液压杆（522）、活动板（523）、固定件（524）和固定板（525），安装板（521）固定在固定板（525）上，安装板（521）上转动安装有液压杆（522），液压杆（522）远离安装板（521）的一端通过固定件（524）转动安装在活动板（523）上，活动板（523）活动安装在固定板（525）内。
6.根据权利要求5所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述固定板(525)包括有稳压板(526)、抵接块(527)和弹片(528)，固定板(525)的底面侧壁开设有稳压孔(5252)，固定板(525)的顶端侧壁开设有与稳压板(526)相匹配的稳压口(5251)，稳压板(526)转动连接在稳压口(5251)内，抵接块(527)位于稳压板(526)的下表面并与固定板(525)的底端抵接，抵接块(527)朝向活动板(523)的侧壁设置为斜面，弹片(528)的一端与固定板(525)相连，弹片(528)的另一端与稳压板(526)相连。
7.根据权利要求1所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述导流机构（8）包括导流管（81）、安装外壳（82）、出风口（83）、导流扇叶（84）、小型电机（85）和旋转轴（86），导流管（81）的底部固定在安装外壳（82）上，安装外壳（82）的内壁上转动安装有旋转轴（86），旋转轴（86）的外壁上等距离安装有若干导流扇叶（84），旋转轴（86）安装在小型电机（85）的输出端，小型电机（85）安装在安装外壳（82）的外壁上。
8.根据权利要求1所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述安装腔（11）的两端分别设置有电机前端盖（2）和电机后端盖（4），电机前端盖（2）和电机后端盖（4）对安装腔（11）的腔口部进行封闭，电机轴（1）轴心位置开设有线孔（10），安装腔（11）的内壁面上设有由若干线圈构成的定子（7），定子（7）内转动安装有转子（6）。
9.根据权利要求1所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述压力监测系统还包括：
对比模块，用于将监测到的轮毂机壳（3）腔内的压力与外部压力进行对比，当对比到轮毂机壳（3）腔内的压力大于或者小于外部压力时，将结果反馈至控制模块；
控制模块，用于控制散热机构（5）和导流机构（8）的启停。
10.根据权利要求1所述的电机内外压力平衡系统，其特征在于：所述温度传感器，设置在轮毂机壳（3）内，用于检测轮毂机壳（3）内的温度；
转速传感器，设置在电机轴（1）上，用于检测电机轴（1）的转动速度；
计时器，设置在轮毂机壳（3）外壁，用于检测该电机的使用时长；
报警器，报警器设置在轮毂机壳（3）外表面；
控制器，控制器设置在轮毂机壳（3）外表面，控制器分别与温度传感器、转速传感器和计时器电性连接，控制器基于温度传感器、转速传感器和计时器控制报警器工作。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003131A (ko) * 1999-06-21 2001-01-15 구자홍 직결식세탁기의 세탁장치
US20070183908A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Yoshio Yano Contactless centrifugal pump
CN201403020Y (zh) * 2009-05-08 2010-02-10 刘新华 电动车用电机
CN101659829A (zh) * 2009-09-27 2010-03-03 西安华捷奥海新材料有限公司 红外线辐射复合散热涂料及涂料的制备和喷涂方法
CN201898126U (zh) * 2010-11-29 2011-07-13 英业达股份有限公司 散热装置
CN103557164A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 沈阳建筑大学 压力自平衡磁力泵
CN108443459A (zh) * 2018-05-11 2018-08-24 济南大学 一种自动散热的高分子齿轮
CN208534798U (zh) * 2018-05-16 2019-02-22 泛仕达机电股份有限公司 一种轴流风扇
CN209844695U (zh) * 2019-06-18 2019-12-24 大澳电器（江苏）有限公司 低噪音和散热性能好的电机
CN211562579U (zh) * 2020-01-09 2020-09-25 南京蓝宝石环保设备有限公司 一种散热式潜水搅拌装置
CN113098200A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 华东交通大学 一种电动汽车用轮毂电机的散热结构
CN216112380U (zh) * 2021-09-22 2022-03-22 万升消防科技有限公司 一种气体灭火减压稳压阀
CN114273648A (zh) * 2021-12-22 2022-04-05 徐州申工金属科技有限公司 一种高效稳定的金属铸件冒口线切割器械及工艺

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003131A (ko) * 1999-06-21 2001-01-15 구자홍 직결식세탁기의 세탁장치
US20070183908A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Yoshio Yano Contactless centrifugal pump
CN201403020Y (zh) * 2009-05-08 2010-02-10 刘新华 电动车用电机
CN101659829A (zh) * 2009-09-27 2010-03-03 西安华捷奥海新材料有限公司 红外线辐射复合散热涂料及涂料的制备和喷涂方法
CN201898126U (zh) * 2010-11-29 2011-07-13 英业达股份有限公司 散热装置
CN103557164A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 沈阳建筑大学 压力自平衡磁力泵
CN108443459A (zh) * 2018-05-11 2018-08-24 济南大学 一种自动散热的高分子齿轮
CN208534798U (zh) * 2018-05-16 2019-02-22 泛仕达机电股份有限公司 一种轴流风扇
CN209844695U (zh) * 2019-06-18 2019-12-24 大澳电器（江苏）有限公司 低噪音和散热性能好的电机
CN113098200A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 华东交通大学 一种电动汽车用轮毂电机的散热结构
CN211562579U (zh) * 2020-01-09 2020-09-25 南京蓝宝石环保设备有限公司 一种散热式潜水搅拌装置
CN216112380U (zh) * 2021-09-22 2022-03-22 万升消防科技有限公司 一种气体灭火减压稳压阀
CN114273648A (zh) * 2021-12-22 2022-04-05 徐州申工金属科技有限公司 一种高效稳定的金属铸件冒口线切割器械及工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张琦;李增亮;董祥伟;孙召成;冯龙;: "水下电机损耗加载方式及温度场耦合分析", 电工技术学报, no. 05, pages 47 - 54 *

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