CN202190199U - 带转子腔密封结构的永磁转子同步电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，包括壳体及电机组件，所述壳体包括一用于提供叶轮腔的压盖及一主壳体，所述压盖装配于所述主壳体，所述主壳体设有转子腔及水冷腔，所述压盖具有罩设于所述水冷腔的开口的面盖及与所述转子腔的开口适配连接的内圈，所述转子轴由所述转子腔经所述内圈向外伸出，转子轴外套设有轴密封件，密封于所述转子轴及所述内圈之间。本实用新型在壳体上直接形成水冷腔、转子腔，并使转子腔密封起来，使水冷腔中的冷却液或泵送的工作流体不流入转子腔中，避免转子腔中的转子组件受到冷却水的污染或腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁同步电机技术领域。
背景技术
水泵在工作时会产生较多热量，因此需要散热降温。现有的永磁同步水泵的降温方式是通过电机的定子铁芯和线圈表面自然辐射散热的方式进行的，散热效果有限。也有通过集成于泵体上的自成水箱来散去铁芯热量，达到降温目的的做法。但是该方式由于是通过工作水泵泵送的水来进行铁芯的降温，受到泵送的水中杂质的影响，使泵体自成水箱中残留较多杂质、水垢，泵体自成水箱中的水长时间存放变质更是造成了对外部整机的水质污染，尤其对于转子、定子等会产生化学腐蚀或污染等影响，从而影响了水泵的使用寿命。
公开号为CN101832275A，公开日为2010年9月15日，发明名称为“一种水冷离心水泵”的中国发明专利申请，公开了一种水冷式离心水泵，其在定子内圆套设一横向水杯体，水杯体左端面套有橡胶密封环，电机前盖紧贴橡胶密封环及水杯体，并将其固定在机壳上。水杯体杯底处固定套合有中空后轴承，电机前盖轴承座位置固定套合有前轴套式滑动轴承。转子外圆固定有薄管状体，前、后密封盖套入主轴后与薄管状体的前、后两端面密封固定连接，通过该薄管状体把转子密封起来。薄管状体与水杯体之间留有间隙。主轴左端设置有中央盲孔，与叶轮中央孔组成水流道。盲孔底部开设有径向边孔，且径向边孔设置在转子后密封盖外侧。后轴套式滑动轴承相应于径向边孔的位置设有两个径向槽。工作状态下，水由叶轮中央孔进入，依次经过叶轮水流道、中央盲孔、径向边孔、水杯体与转子间的间隙进入水杯体与电机前盖及转子左端面形成的冷却前空腔，在此形成对转子、水杯体的水冷却。这种结构较为复杂，且由于水流通道迂回曲折，有些地方还要经过狭窄的间隙，因此水流阻力大，影响了流动及传热效果。
授权公告号为CN201588791u，授权公告日为2010年9月22日，发明名称为“一种水冷式泵”的中国实用新型专利位能开了一种水冷式泵，在该技术中设置了一“轴承壳体”，轴承壳体内安设有转轴、转子。轴承壳体与壳体之间为空腔凹槽，空腔凹槽导通壳体的进水口和出水口。水从进水口流入到空腔凹槽内并吸收轴承壳体内转轴在工作状态所释放的热量。由于没有考虑转子的密封，因此冷却水会进入轴承壳体中，对转子产生腐蚀或污染影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，设置一种结构简单、轻便，自带冷却水箱的电机，可实现排水泵电机的快速自我冷却，又避免工作流体对转子及定子产生污染等影响。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，包括壳体及电机组件，所述电机组件包括永磁转子组件及包裹于其外的安装有绕组的定子铁芯，所述永磁转子组件包括永磁转子、转子轴承及转子轴，所述壳体包括一用于提供叶轮腔的压盖及一主壳体，所述压盖装配于所述主壳体，所述主壳体设有用于容纳所述永磁转子的转子腔及用于容纳冷却液的水冷腔，所述压盖具有罩设于所述水冷腔的开口的面盖及与所述转子腔的开口适配连接的内圈，所述转子轴由所述转子腔经所述内圈向外伸出，转子轴外套设有轴密封件，密封于所述转子轴及所述内圈之间。
进一步地，所述转子腔和所述水冷腔具有相同朝向的开口，所述压盖的内圈具有与所述转子轴承外壁紧密配合的第一侧壁，及与所述转子腔内腔壁紧密配合的第二侧壁，并设有一内密封圈密封于所述第二侧壁及转子腔内腔壁之间。
其中，所述定子铁芯设置于所述水冷腔外壁与所述转子腔外壁之间。
具体地来说，所述水冷腔具有罩设于所述定子铁芯外的第一腔壁及充当主壳体外壳的第二腔壁，第一腔壁与第二腔壁在底部相向延伸形成水冷腔的底部。
为了达到密封效果，所述压盖与水冷腔第二腔壁之间设有一外密封圈密封。
其中，所述水冷腔中盛装有冷却液体，所述冷却液体为水或水溶液。
作为优选方式，所述包括转子腔及水冷腔的主壳体为一次注塑成型。
一种排水泵，包括泵壳、叶轮组件，还包括如上所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机结构。
本实用新型在壳体上直接形成水冷腔、转子腔，水冷腔用于容纳冷却液，转子腔用于容纳转子组件，并使转子腔密封起来，使水冷腔中的冷却液或泵送的工作流体不流入转子腔中，避免转子腔中的转子组件受到冷却水的污染或腐蚀。而水冷腔紧贴于定子铁芯外，对工作中定子铁芯产生的热量迅速传至水冷腔中的冷却液，再通过压盖把冷却液的热量传至泵送的工作流体，通过工作流体不断带走热量，达到电机散热降温的目的，有效的降低了水泵电机的温升。水冷腔可以做成密封或非密封状态，可直接采用泵送的工作流体作为冷却液或者另外灌入冷却液进水冷腔中。
本实用新型散热效果好，结构容易实现，工艺可行，适于实际生产应用，具有以下有益效果：
1、转子腔设有轴密封结构，可避免冷却水进入转子腔中影响转子组件的运作、污染转子元件。
2、水冷腔紧贴于定子铁芯外，可迅速带走工作中定子铁芯产生的热量。
3、水冷腔中的冷却液可直接采用工作流体进行冷却，也可以采用独立于工作流体的冷却液。
4、水冷腔与转子腔均由壳体自身形成，一体注塑而成，结构紧凑，装配、维修方便。
附图说明
图1是装有叶轮的本实用新型的永磁转子同步电机的结构示意图。
图2是装有叶轮的本实用新型的永磁转子同步电机的结构分解图。
图3是本实用新型的剖面结构剖示图。
其中，1线圈，2主壳体，水冷腔2.1，第一腔壁2.11，第二腔壁2.12，转子腔2.2，3后轴承，4转子，5转子轴，6外密封圈，7定子铁芯，8前轴承，9内密封圈，10压盖，10.1第一侧壁，10.2第二侧壁，11轴密封件，12轴封压盖，13叶轮
具体实施方式：
如图1～3所示，为本实用新型的装有叶轮的永磁转子同步电机，其包括壳体及电机组件。电机组件包括永磁转子组件及包裹于其外的安装有绕组的定子铁芯7。永磁转子组件包括永磁转子4、转子前轴承8、后轴承3及转子轴5。壳体由主壳体2及压盖10装配而成。
压盖10具有用于容纳叶轮的叶轮腔。主壳体2设有用于容纳冷却液的水冷腔2.1及用于容纳永磁转子4的转子腔2.2。定子铁芯7设置于水冷腔2.1与转子腔2.2之间。水冷腔具有紧贴于定子铁芯7外壁的第一腔壁2.11，及充当主壳体外壳的第二腔壁2.12，第一腔壁2.11与第二腔壁2.12在底部相向延伸形成水冷腔的底部。水冷腔2.1设有朝向叶轮腔的开口，压盖10罩设于水冷腔2.1，其面盖覆盖于水冷腔开口，压盖10与水冷腔第二腔壁之间设有外密封圈6密封连接。
压盖10设有内圈，该内圈与转子腔适配连接，其具有与转子轴承紧密配合的第一侧壁10.1及与转子腔腔壁紧密配合的第二侧壁10.2，并设有内密封圈9密封于第二侧壁10.2及转子腔内腔壁之间，防止冷却液由此流入转子腔中。内圈10具有充当转子轴承座的作用。转子轴5外套设有轴密封件11，转子轴端头设有轴封压盖12，用于密封转子轴5及第一侧壁10.1之间的间隙。
转子腔及水冷腔由主壳体2自身形成，为整体注塑成型。水冷腔设有开口，可由开口注入冷却液。本例中，开口位于叶轮腔后方，由压盖10的面盖所密封。水冷腔可使用与泵送的工作流体的相互独立分离的冷却液，例如，当工作流体为较混浊或带腐蚀性的溶液的时候。而当泵送的工作流体为水时，可直接使用工作流体作为冷却液，使其进入水冷腔中，这种情况下，压盖10具有供液体从叶轮腔流入水冷腔的开孔，例如覆盖于水冷腔的面盖为栅栏结构。水冷腔中盛装的冷却液一般采用廉价且易获取的自来水，但也可采用其它冷却液，以达到加强冷却效果的目的。
主壳体2可以具有多种形状，只要设置有相互独立的包裹于定子铁芯外的水冷腔、转子腔、并通过轴密封件将转子腔密封起来使冷却水不进入转子腔中，即落入本实用新型的保护范围，而至于水冷腔、转子腔及叶轮腔的具体形状，可根据转子的型号、尺寸、叶轮及泵的类型、型号的不同而异。
将上述永磁转子同步电机安装上叶轮、泵壳，即可装配得到排水泵。
本实用新型包括但并不限于上述实施例及附图所示的内容，其它一切与本实用新型的技术方案具有相同实质性内容的产品结构均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，包括壳体及电机组件，所述电机组件包括永磁转子组件及包裹于其外的安装有绕组的定子铁芯，所述永磁转子组件包括永磁转子、转子轴承及转子轴，其特征在于：所述壳体包括一用于提供叶轮腔的压盖及一主壳体，所述压盖装配于所述主壳体，所述主壳体设有用于容纳所述永磁转子的转子腔及用于容纳冷却液的水冷腔，所述压盖具有罩设于所述水冷腔的开口的面盖及与所述转子腔的开口适配连接的内圈，所述转子轴由所述转子腔经所述内圈向外伸出，转子轴外套设有轴密封件，密封于所述转子轴及所述内圈之间。
2.根据权利要求1所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，其特征在于：所述转子腔和所述水冷腔具有相同朝向的开口，所述压盖的内圈具有与所述转子轴承外壁紧密配合的第一侧壁，及与所述转子腔内腔壁紧密配合的第二侧壁，并设有一内密封圈密封于所述第二侧壁及转子腔内腔壁之间。
3.根据权利要求1所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，其特征在于：所述定子铁芯设置于所述水冷腔外壁与所述转子腔外壁之间。
4.根据权利要求3所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，其特征在于：所述水冷腔具有罩设于所述定子铁芯外的第一腔壁及充当主壳体外壳的第二腔壁，第一腔壁与第二腔壁在底部相向延伸形成水冷腔的底部。
5.根据权利要求4所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，其特征在于：所述压盖与水冷腔第二腔壁之间设有一外密封圈密封。
6.根据权利要求1所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机，其特征在于：所述水冷腔中盛装有冷却液体，所述冷却液体为水或水溶液。
7.一种排水泵，包括泵壳、叶轮，其特征在于：还包括如权利要求1～6任一权利要求所述的带转子腔密封结构的永磁转子同步电机结构。
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| CN109861459A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-07 | 广东骏驰科技股份有限公司 | 一种具有内部强制冷却结构的水泵电机 |
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- 2011-07-20 CN CN2011202564547U patent/CN202190199U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN109861459A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-07 | 广东骏驰科技股份有限公司 | 一种具有内部强制冷却结构的水泵电机 |
| CN109861459B (zh) * | 2019-04-09 | 2024-02-20 | 广东骏驰科技股份有限公司 | 一种具有内部强制冷却结构的水泵电机 |
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