CN117424394B - 一种便于散热的电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于散热的电机结构，涉及电机冷却技术领域，包括外壳、内壳、前端盖、后端盖、风冷组件、转子以及定子，其中，内壳固定设置在外壳内侧，前端盖固定设置在外壳的输出端，后端盖固定设置在外壳的输入端，风冷组件固定设置在后端盖上，后端盖另一侧还固定设置有调节组件，转子通过转轴转动设置在前端盖与后端盖之间，定子固定设置在内壳内部，调节组件包括转环一、转环二以及叶片，转环一固定设置在后端盖上，转环一上转动设置有多个叶片，转环二转动设置在转环一上，本发明有效降低气流穿过转子与定子之间空隙时的摩擦力，有效降低冷却风流对转子转速及电机输出功率的影响。

Description

一种便于散热的电机结构

技术领域

本发明涉及电机冷却技术领域，具体是一种便于散热的电机结构。

背景技术

电机在运行过程中会产生大量热流而影响电机的输出功率以及使用寿命，故而对电机进行散热显得格外重要，现有的电机冷却方式有风冷、水冷和油冷三种。

现有公开号为CN110994899A的中国专利，公开了一种用于电机的冷却结构，其通过设置在电机轴上的轴流叶片和径流叶片在电机内部形成气流，将热量带出，并在内层机壳上设置半导体制冷片来进一步吸收热量，以此来实现电机的冷却散热。

但上述专利中气流的流通是通过转子与定子间的空隙流入，再从外层机壳和内层机壳之间的空隙流出，此过程中，其虽然通过轴流叶片和径流叶片使得气流按照指定流道流出，但没有考虑到转子自身转动形成的气流旋，当气流从转子与定子间的空隙流过时，风流会与转子自转形成的气流旋产生摩擦，从而影响气流通过力，进一步影响电机的输出功率和转子的使用寿命，且此冷却方式主要利用风力将热量带出，其冷却效果不及水冷散热。

因此，有必要提供一种便于散热的电机结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于散热的电机结构，包括外壳、内壳、前端盖、后端盖、风冷组件、转子以及定子，其中，所述内壳固定设置在外壳内侧，所述前端盖固定设置在所述外壳的输出端，所述后端盖固定设置在所述外壳的输入端，所述风冷组件固定设置在所述后端盖上，所述后端盖靠近所述转子的一侧还固定设置有调节组件，所述转子通过转轴转动设置在所述前端盖与后端盖之间，所述定子固定设置在所述内壳的内部；

所述调节组件包括转环一、转环二以及叶片，其中，所述转环一固定设置在所述后端盖上靠近所述转子的一侧，所述转环一上转动设置有多个叶片，所述转环二转动设置在所述转环一上；

所述转环二内部固定设置有多个支杆，所述转环一的内侧开设有滑槽，所述支杆能够沿所述滑槽滑动；

所述叶片上开设有卡槽，所述卡槽中滑动设置有卡块，所述卡块的输出端转动设置有拉块一；

所述支杆靠近所述叶片的一端转动设置有拉块二，所述拉块二与拉块一之间铰接有拉杆。

进一步，作为优选，所述转环一外部还固定设置有多个环形液压腔，所述环形液压腔通过液压管与外部液压驱动机构连通；

所述转环二内侧开设有凹槽，所述凹槽内部固定设置有环形驱动杆，所述环形驱动杆与所述环形液压腔密封滑动连接，所述环形液压腔能够沿所述凹槽滑动。

进一步，作为优选，所述风冷组件包括基座、风扇以及风罩，其中，所述基座固定设置在所述后端盖上，所述风扇转动设置在所述基座上，所述风扇通过转轴驱动，所述风罩包裹所述风扇并固定设置在所述基座上，所述风罩上设置有V字型挡水板；

所述后端盖上开设有入风口，所述入风口与所述基座连通。

进一步，作为优选，所述外壳上螺旋开设有流水通道，所述外壳上还开设有入水口以及出水口，所述入水口和所述出水口通过流水通道连通，并通过输水管与外部水冷循环机构连通。

进一步，作为优选，所述内壳内侧开设有孔隙一，所述定子外圈开设有孔隙二，所述孔隙一与孔隙二共同组成排风通道；

所述前端盖上靠近所述转子的一侧设置有弧形板；

所述后端盖上开设有多个排风槽，所述排风槽中设置有V字形挡水板。

进一步，作为优选，所述定子上嵌入有温度传感器，所述温度传感器能够检测电机内部的温度；

所述外壳外部设置有控制器，所述控制器与所述温度传感器、水冷循环机构以及液压驱动机构均电性连接。

进一步，作为优选，所述V字型挡水板的夹角为α，α的范围为50°＜α＜70°。

与现有技术相比，本发明提供了一种便于散热的电机结构，具备以下有益效果：

本发明中，通过风冷组件对电机内部进行降温，通过水冷循环机构对电机外部及整体进行降温，有效提高电机的降温效果，且通过冷却风流从转子与定子之间穿过，有效带走定子与转子的热量，对定子和转子进行降温处理，并通过调节组件对冷却风流进行调节，使得冷却风流产生与转子转动方向相同的气旋，有效降低气流穿过转子与定子之间空隙时的摩擦力，有效降低冷却风流对转子转速及电机输出功率的影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中调节组件的结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明中定子的结构示意图；

图5为本发明中后端盖的结构示意图。

图中：1、外壳；11、流水通道；12、入水口；13、出水口；2、内壳；3、前端盖；31、弧形板；4、后端盖；41、入风口；42、排风槽；5、风冷组件；51、基座；52、风扇；53、风罩；6、转子；7、定子；71、排风通道；8、调节组件；81、转环一；811、滑槽；812、环形液压腔；82、转环二；821、凹槽；822、环形驱动杆；83、叶片；831、卡槽；832、卡块；833、拉块一；84、支杆；841、拉块二；842、拉杆。

具体实施方式

请参阅图1～图5，本发明实施例中，一种便于散热的电机结构，包括外壳1、内壳2、前端盖3、后端盖4、风冷组件5、转子6以及定子7，其中，所述内壳2固定设置在外壳1内侧，所述前端盖3固定设置在所述外壳1的输出端，所述后端盖4固定设置在所述外壳1的输入端，所述风冷组件5固定设置在所述后端盖4上，所述后端盖4靠近所述转子6的一侧还固定设置有调节组件8，所述转子6通过转轴转动设置在所述前端盖3与后端盖4之间，所述定子7固定设置在所述内壳2的内部。

在实施时，所述转轴带动风扇52转动产生冷风流，并在调节组件8的作用下，使得冷风流产生与转子6转动方向相同的气旋，有效降低冷风流与转子6自转产生气旋的摩擦力，使得冷风流更加容易穿过转子6与定子7之间的空隙，有效降低气旋对电机输出功率的影响，随后，此冷风流在弧形板31的作用下，冷风流从定子7与内壳2之间的间隙穿过，带走转子6与定子7产生的热量，在所述外壳1上设置一体化流水通道11，有效提高其密封性，利用水冷循环机构对电机整体进行降温，当所述流水通道11出现泄漏时，所述内壳2能够有效将冷却水隔绝，防止其进入电机内部，造成转子6与定子7的损坏。

本实施例中，如图1和图5，所述风冷组件5包括基座51、风扇52以及风罩53，其中，所述基座51固定设置在所述后端盖4上，所述风扇52转动设置在所述基座51上，所述风扇52通过转轴驱动，所述风罩53包裹所述风扇52并固定设置在所述基座51上，所述风罩53上设置有V字型挡水板；

所述后端盖4上开设有入风口41，所述入风口41与所述基座51连通。

需要注意的是，所述基座51的内径与所述转子6的外径相同，所述风扇52产生的冷风流主要从转子6与定子7的空隙穿过，并在电机内部经过循环后，从排风槽42排出，且在风罩53上设置V字形挡水板，所述V字形挡水板能够有效将水隔绝在电机外部，防止电机进水。

本实施例中，如图2，所述调节组件8包括转环一81、转环二82以及叶片83，其中，所述转环一81固定设置在所述后端盖4靠近所述转子6的一侧，所述转环一81上转动设置有多个叶片83，所述转环二82转动设置在所述转环一81上。

本实施例中，如图2和图3，所述转环二82内部固定设置有多个支杆84，所述转环一81内侧开设有滑槽811，所述支杆84能够沿所述滑槽811滑动；

所述叶片83上开设有卡槽831，所述卡槽831中滑动设置有卡块832，所述卡块832的输出端转动设置有拉块一833；

所述支杆84靠近所述叶片83的一端转动设置有拉块二841，所述拉块二841与拉块一833之间铰接有拉杆842。

本实施例中，所述转环一81外部还固定设置有多个环形液压腔812，所述环形液压腔812通过液压管与外部液压驱动机构连通；

所述转环二82内侧开设有凹槽821，所述凹槽821内部固定设置有环形驱动杆822，所述环形驱动杆822与所述环形液压腔812密封滑动连接，所述环形液压腔812能够沿所述凹槽821滑动。

在实施时，通过改变所述环形液压腔812中的压力，使得所述环形驱动杆822沿其内部滑动，所述环形驱动杆822滑动能够进一步带动所述转环二82沿所述转环一81转动，所述转环二82转动能够进一步带动所述支杆84转动，所述支杆84转动并通过所述拉块一833、拉块二841以及拉杆842带动所述卡块832沿所述卡槽831滑动，使得所述叶片83发生偏转，从而使得所述风扇52产生与转子6转动方向相同的气旋。

所述叶片83的转动端与支杆84的转动端不在同一轴线上，通过转动设置的所述拉块一833与拉块二841能够抵消所述叶片83与支杆84之间产生的偏转力，并通过铰接的拉杆842，使得所述支杆84不管如何转动均能够拉动所述卡块832沿所述卡槽831滑动，保证所述叶片83能够有效转动。

本实施例中，如图1，所述外壳1上螺旋开设有流水通道11，所述外壳1上还开设有入水口12以及出水口13，所述入水口12和所述出水口13通过流水通道11连通，并通过输水管与外部水冷循环机构连通。

设置所述流水通道11以及水冷循环机构对电机整体进行降温，且所述外壳1为一体化铸造而成，保证流水通道11的密封性，防止电机出现泄漏，利用水流能够更加快速有效的带走电机的热流，且所述冷风流能够将其带走的部分热量通过内壳2传输到外壳1上，通过水冷循环机构将热量带走，进一步提高电机整体的冷却效果。

本实施例中，如图1、图4和5，所述内壳2内侧开设有孔隙一，所述定子7外圈开设有孔隙二，所述孔隙一与孔隙二共同组成排风通道71；

所述前端盖3上靠近所述转子6的一侧设置有弧形板31；

所述后端盖4上开设有多个排风槽42，所述排风槽42中设置有V字形挡水板。

设置所述排风通道71，使得风流的回转通道增大，有效提高冷风流的冷却效果，且通过所述弧形板31使得此回转气流有效从排风通道71穿过，并在所述排风槽42中设置V字型挡水板，防止水流通过排风槽42进入电机，提高电机的防水性。

本实施例中，所述定子7上嵌入有温度传感器，所述温度传感器能够检测电机内部的温度；

所述外壳1外部设置有控制器，所述控制器与所述温度传感器、水冷循环机构以及液压驱动机构均电性连接。

在所述定子7中嵌入温度传感器，温度传感器能够检测电机内部的温度，并将此温度数据传输至控制器，所述控制器根据电机温度、电机输出功率以及转子6的转速来调节所述水冷循环机构的水流温度和调节组件8中叶片83的偏转角度，通过改变冷风流气旋的转速及旋转角度使得冷风流气旋更加与转子6转动形成的气旋贴合，有效提高风冷与水冷的冷却效果，并实现自动调节功能，增加电机便利性。

本实施例中，所述V字型挡水板的夹角为α，其范围为50 °＜α＜70 °，所述V字型挡水板能够阻挡雨水以及与垂直的夹角小于60 °的方向所喷洒的水的侵入，有效满足电机在普通户外条件下使用，在保证通风的同时防止电机进水。

综上所述，本发明在实施时，利用风冷组件5与水冷循环机构的共同作用对电机进行降温，且在风冷组件5产生冷风流时，通过调节组件8使得冷风流产生与所述转子6转动方向相同的气旋，有效降低冷风流与转子6的摩擦力，防止冷风流对电机的输出功率造成影响，并通过控制器以及温度传感器对电机内部温度进行实时监测，并通过电机的输出功率与转子6的转速调节叶片83的偏转角度，从而使得气旋的偏转角度发生改变，更加贴合转子6转动产生的气旋，进一步提高风冷组件5冷却效果，并降低对电机输出功率的影响。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种便于散热的电机结构，其特征在于：包括外壳（1）、内壳（2）、前端盖（3）、后端盖（4）、风冷组件（5）、转子（6）以及定子（7），其中，所述内壳（2）固定设置在外壳（1）内侧，所述前端盖（3）固定设置在所述外壳（1）的输出端，所述后端盖（4）固定设置在所述外壳（1）的输入端，所述风冷组件（5）固定设置在所述后端盖（4）上，所述后端盖（4）靠近所述转子（6）的一侧还固定设置有调节组件（8），所述转子（6）通过转轴转动设置在所述前端盖（3）与后端盖（4）之间，所述定子（7）固定设置在所述内壳（2）的内部；

所述调节组件（8）包括转环一（81）、转环二（82）以及叶片（83），其中，所述转环一（81）固定设置在所述后端盖（4）靠近所述转子（6）的一侧，所述转环一（81）上转动设置有多个叶片（83），所述转环二（82）转动设置在所述转环一（81）上；

所述转环二（82）内部固定设置有多个支杆（84），所述转环一（81）的内侧开设有滑槽（811），所述支杆（84）能够沿所述滑槽（811）滑动；

所述叶片（83）上开设有卡槽（831），所述卡槽（831）中滑动设置有卡块（832），所述卡块（832）的输出端转动设置有拉块一（833）；

所述支杆（84）靠近所述叶片（83）的一端转动设置有拉块二（841），所述拉块二（841）与拉块一（833）之间铰接有拉杆（842）；

所述转环一（81）外部还固定设置有多个环形液压腔（812），所述环形液压腔（812）通过液压管与外部液压驱动机构连通；

所述转环二（82）内侧开设有凹槽（821），所述凹槽（821）内部固定设置有环形驱动杆（822），所述环形驱动杆（822）与所述环形液压腔（812）密封滑动连接，所述环形液压腔（812）能够沿所述凹槽（821）滑动。

2.根据权利要求1所述的一种便于散热的电机结构，其特征在于：所述风冷组件（5）包括基座（51）、风扇（52）以及风罩（53），其中，所述基座（51）固定设置在所述后端盖（4）上，所述风扇（52）转动设置在所述基座（51）上，所述风扇（52）通过转轴驱动，所述风罩（53）包裹所述风扇（52）并固定设置在所述基座（51）上，所述风罩（53）上设置有V字型挡水板；

所述后端盖（4）上开设有入风口（41），所述入风口（41）与所述基座（51）连通。

3.根据权利要求2所述的一种便于散热的电机结构，其特征在于：所述外壳（1）上螺旋开设有流水通道（11），所述外壳（1）上还开设有入水口（12）以及出水口（13），所述入水口（12）和所述出水口（13）通过流水通道（11）连通，并通过输水管与外部水冷循环机构连通。

4.根据权利要求3所述的一种便于散热的电机结构，其特征在于：所述内壳（2）内侧开设有孔隙一，所述定子（7）外圈开设有孔隙二，所述孔隙一与孔隙二共同组成排风通道（71）；

所述前端盖（3）上靠近所述转子（6）的一侧设置有弧形板（31）；

所述后端盖（4）上开设有多个排风槽（42），所述排风槽（42）中设置有V字形挡水板。

5.根据权利要求4所述的一种便于散热的电机结构，其特征在于：所述定子（7）上嵌入有温度传感器，所述温度传感器能够检测电机内部的温度；

所述外壳（1）外部设置有控制器，所述控制器与所述温度传感器、水冷循环机构以及液压驱动机构均电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种便于散热的电机结构，其特征在于：所述V字型挡水板的夹角为α，α的范围为50°＜α＜70°。