CN208939708U - 电机端盖及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机端盖及具有其的电机。该电机端盖，其特征在于，包括端盖主体和设置在端盖主体上的冷却风道，端盖主体内设置有轴承室主体，轴承室主体内设置有用于容纳轴承的容纳腔，冷却风道穿过轴承室主体。根据本实用新型的电机端盖散热效果好。

Description

电机端盖及具有其的电机

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种电机端盖及具有其的电机。

背景技术

轴承室是电机上用于容纳转子轴承并使其能正常运转工作的一个零件，通常安装在电机的前后两个端盖上。电机所有的负载及重量是由轴承室承担的，为了满足电机运行所需的必要的机械强度要求，现有电机端盖上的轴承室的轴承容置腔的腔壁都采用了较厚且实心的刚性材质，这种厚实的腔壁为电机提供了可靠的机械强度；但是转子轴承运转时产生的热量因受轴承容置腔的厚实腔壁影响而不易散发。

现有技术中一种电机端盖轴承室中，依靠将轴承室尽可能地暴露在电机外表面的方式，增加散热面积来提升散热效果，但是这是属于被动冷却，依靠散热片与空气的自然热交换来实现散热，散热效果不好，导致现有的电机存在着热量不易散发，从而影响电机的使用寿命和运行安全的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电机端盖及具有其的电机，以解决现有的电机端盖散热效果不好的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电机端盖，其包括端盖主体和设置在端盖主体上的冷却风道，端盖主体内设置有轴承室主体，轴承室主体内设置有用于容纳轴承的容纳腔，冷却风道穿过轴承室主体。

可选地，冷却风道的进风口设置在端盖主体的轴向端面上，冷却风道的出风口设置在端盖主体的径向端面上。

可选地，冷却风道包括环形通气段，环形通气段设置在轴承室主体的环形周壁内，并将环形周壁分隔为内环壁和外环壁，外环壁上设置有至少两个连通环形通气段与外环壁外空间的通孔。

可选地，轴承室主体还包括至少一个加强筋，加强筋连接在内环壁与所外环壁之间。

可选地，冷却风道还包括螺旋式通气段，螺旋式通气段连接冷却风道的进风口与环形通气段。

可选地，冷却风道还包括管式通气段，管式通气段连接环形通气段与冷却风道的出风口。

可选地，出风口沿厚度方向贯穿端盖主体的周壁，出风口的轴线与端盖主体的轴线之间具有夹角，且沿朝向容纳腔开口的方向，夹角的取值小于90°。

可选地，外环壁上设置有两组包括多个通孔的通孔组，其中一组通孔组中的通孔用于与冷却风道的进风口连接，另一组通孔组中的通孔用于与冷却风道的出风口连接，相邻两个用于与进风口连接的通孔之间设置有一个用于与出风口连接的通孔。

可选地，沿逐渐远离容纳腔开口的方向，轴承室主体的环形周壁的厚度逐渐增加。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电机，电机包括上述的电机端盖。

本实用新型提供的该电机端盖的端盖主体上的轴承室主体用于形成容纳轴承的容纳腔，以通过轴承室主体对轴承进行支撑。由于在端盖主体上设置有冷却风道，气体进入冷却风道内，并从冷却风道内通过，从而利用气体与电机端盖的各部分进行换热，实现对电机端盖的冷却。利用冷却风道解决了现有技术中轴承室由于结构问题散热不良，轴承运转时产生的热量会积存在电机内部，长期运行会导致轴承损坏、定子绕组端部散热不良的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电机的局部剖视结构示意图；

图2是图1中的电机的局部放大图；

图3是本实用新型实施例的电机端盖的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例的电机端盖的端盖主体的俯视结构示意图；

图5是本实用新型实施例的电机端盖的纵剖结构示意图；

图6是本实用新型实施例的电机端盖的横剖结构示意图；

图7是本实用新型实施例的电机端盖的立体剖视结构示意图；

图8是本实用新型的实施例的环形通气段与轴承室主体的环形周壁截面面积比值示意图；

图9是本实用新型的实施例的环形周壁厚度与容纳腔直径关系示意图。

附图标记表示为：

10、端盖主体；11、轴承室主体；12、容纳腔；13、底板；20、冷却风道；21、螺旋式通气段；211、进风口；22、环形通气段；23、管式通气段；231、出风口；24、加强筋。

具体实施方式

本实用新型的下述各实施例中，这仅是为了便于对结构进行描述，并不对本实用新型所要保护的结构进行限制。

结合参见图1至图9所示，根据本实用新型的实施例，电机端盖包括端盖主体10和设置在端盖主体10上的冷却风道20，端盖主体10内设置有轴承室主体11，轴承室主体11内设置有用于容纳轴承的容纳腔12，冷却风道20穿过轴承室主体11。

该电机端盖的端盖主体10上的轴承室主体11用于形成容纳轴承的容纳腔 12，以通过轴承室主体11对轴承进行支撑。由于在端盖主体10上设置有冷却风道20，气体进入冷却风道20内，并从冷却风道20内通过，从而利用气体与电机端盖的各部分进行换热，实现对电机端盖的冷却。利用冷却风道20解决了现有技术中轴承室由于结构问题散热不良，轴承运转时产生的热量会积存在电机内部，长期运行会导致轴承损坏、定子绕组端部散热不良的问题。

如图1-4所示，电机端盖的端盖主体10包括周壁和底板13，底板13连接在环形的周壁的一端。在周壁的另一端上均匀间隔设置有多个用于与电机的其他结构连接的安装凸台。

可选地，在本实施例中，冷却风道20的进风口211设置在端盖主体10的轴向端面上，冷却风道20的出风口231设置在端盖主体10的径向端面上。换而言之，进风口211设置在底壁13上，出风口231设置在周壁上，这样可以充分利用电机端盖安装后底板13垂直于来风方向的特点，进风口211设置在底板13上且朝着来风方向可以最大限度地保证进风量，从而确保散热效果。

结合参见图7，在本实施例中，出风口231沿厚度方向贯穿端盖主体10 的周壁，出风口231的轴线与端盖主体10的轴线之间具有夹角，且沿朝向容纳腔12开口的方向，夹角的取值小于90°。换而言之，电机端盖安装后，出风口231的轴线与电机轴成锐角角度，使得冷却风道20内的通风气流从出风口231流出时更能配合电机内冷却风的流动，因为电机主要的冷却来源是风扇端到轴伸端的冷却风(即图1中箭头所示冷却风)，出风口231流出的气体的气流方向偏向电机的轴伸端(图1中的左端)可以使电机的冷却风更容易带动电机端盖内冷却风道20内的气流，两股气流流动时可以融合在一起，有利于提升气体流动速度，进一步提升散热效果。

可选地，如图6所示，在本实施例中，冷却风道20连接在进风口211和出风口231之间的部分主要为螺旋式通气段21、环形通气段22和管式通气段 23。螺旋式通气段21、环形通气段22和管式通气段23可以一体注塑在端盖主体10上，也可以通过先单独加工再装配的方式加工到端盖主体10上。

其中，螺旋式通气段21连接冷却风道20的进风口211与环形通气段22，用于将气体从进风口211引入环形通气段22内。由于端盖主体10的外表面到轴承室主体11的容纳腔12的距离不长，因此采用螺旋式通气段21引入气体可以增加管道长度(即气体流动长度)以扩大有效的散热面积，进一步提升散热效果，同时还可以兼顾美观。

在本实施例中，一种优选的螺旋式通气段21的截面的轨迹方程可表示如下：

r＝60×cos(48×t) (公式1)

θ＝t×12 (公式2)

z＝20×t (公式3)

其中r是柱坐标系中的半径，θ是角度，z是高度，t是一个在(0,1)区间取值的参数。

环形通气段22设置在轴承室主体11的环形周壁内，并将环形周壁分隔为内环壁和外环壁，外环壁上设置有至少两个连通环形通气段22与外环壁外空间的通孔，以使气体进入环形通气段内。通过在轴承室主体11内设置环形通气段，可以增加气体的流路长度、提升气体与轴承室主体11以及容纳腔12的换热效果，从而使轴承室散热效果更好。

可选地，为了确保轴承室整体的机械强度，轴承室主体11还包括至少一个加强筋24，加强筋24连接在内环壁与所外环壁之间。在本实施例中，加强筋24为3个，且沿周向均匀间隔设置在环形通气段22内，这样可以充分保证内环壁的机械强度。

另外，如图8所示，环形通气段22的径向截面面积S1与轴承室径向截面面积S0应满足以下关系：

管式通气段23连接环形通气段22与冷却风道20的出风口231，以将气体引出电机端盖。

当然，在其他实施例中，根据需要的不同，冷却风道20的结构可以适当调整，如采用一段式的管式通气段连接进风口211和出风口231等。

可选地，在本实施例中，为了确保散热效果，保证有足够的气体与电机端盖换热，轴承室主体11的外环壁上设置有两组包括多个通孔的通孔组，其中一组通孔组中的通孔用于与冷却风道20的进风口211连接，另一组通孔组中的通孔用于与冷却风道20的出风口231连接，相邻两个用于与进风口211连接的通孔之间设置有一个用于与出风口231连接的通孔。这样设置的通过可以保证周向上轴承室主体11的各处气体量较为均匀，换热效果更好更均匀。

可选地，为了进一步增加轴承室主体11的结构强度，沿逐渐远离容纳腔 12开口的方向，轴承室主体11的环形周壁的厚度逐渐增加。通过将外环壁的表面做成斜面，使得其越靠近底板13的直径越大，这样能够进一步提升轴承室的机械强度。

当然，根据需要的不同，外环壁可以是柱形圆环。为了保证轴承室的机械强度，内环壁的厚度D1与轴承室的容纳腔12直径D0之间应满足以下关系：

由于该电机端盖包括冷却风道20，冷却风道20包括在端盖主体10径向表面均布的若干个出风口231、在轴向表面均布的若干个进风口211、在轴承室主体11内设置的环形通气段22、出风口231与环形通气段22之间的管式通气段23、以及在在进风口211与环形通气段22之间的螺旋式通气段21，使得可以使气体在流动过程中充分与电机端盖换热，实现散热。

该电机端盖在使用时的工作过程为：电机运行时，电机的转轴带动电机的风扇转动，电机获得沿电机表面从N端(图1中右端)到D端(图1中左端) 的轴向冷却风，冷却风在出风口231处的风速较高，根据流体压强原理，出风口231和进风口211之间会形成一个压强差，由于压差作用，冷却风道20内的气体产生从进风口211到出风口231的流动，进而带走轴承室内积存的大部分热量，电机内的气体流动方向如图1中箭头所示。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电机，电机包括上述的电机端盖。使用该电机端盖的电机由于电机端盖采用了螺旋式冷却风道20，加强了轴承室与外界的热交流，加快了轴承室及轴承的散热，保证轴承的稳定工作，确保电机安全运行。此外，通过设置冷却风道20，使得电机端盖内壁的散热面积增加，加快定子绕组端部附近的热量交换，从而改善定子绕组的温升，实现了较好的散热效果。

本实用新型的电机端盖是一种高散热型端盖，在电机端盖中有着围绕轴承室设置的冷却风道，该冷却风道在电机端盖的径向表面设置若干个出风口和在轴向表面设计若干个进风口，使得在电机使用时，在离心式风扇作用下，扇叶将空气甩到风罩上，并在导流罩的作用下形成冷却风贴着风罩和电机的机座表面向轴伸端流去，因此使得出风口处的风速会相对较高，根据流速越高压强越低的原理，出风口与入风口之间会出现压强差，从而在冷却风道里形成气流带走积存的热量；同时在环形通气段内布置若干加强筋，可提升轴承室的机械强度，另外采用螺旋式通气段作为入风通道可增加端盖的散热面积。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机端盖，其特征在于，包括端盖主体(10)和设置在所述端盖主体(10)上的冷却风道(20)，所述端盖主体(10)内设置有轴承室主体(11)，所述轴承室主体(11)内设置有用于容纳轴承的容纳腔(12)，所述冷却风道(20)穿过所述轴承室主体(11)。

2.根据权利要求1所述的电机端盖，其特征在于，所述冷却风道(20)的进风口(211)设置在所述端盖主体(10)的轴向端面上，所述冷却风道(20)的出风口(231)设置在所述端盖主体(10)的径向端面上。

3.根据权利要求2所述的电机端盖，其特征在于，所述冷却风道(20)包括环形通气段(22)，所述环形通气段(22)设置在所述轴承室主体(11)的环形周壁内，并将所述环形周壁分隔为内环壁和外环壁，所述外环壁上设置有至少两个连通所述环形通气段(22)与所述外环壁外空间的通孔。

4.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述轴承室主体(11)还包括至少一个加强筋(24)，所述加强筋(24)连接在所述内环壁与所外环壁之间。

5.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述冷却风道(20)还包括螺旋式通气段(21)，所述螺旋式通气段(21)连接所述冷却风道(20)的进风口(211)与所述环形通气段(22)。

6.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述冷却风道(20)还包括管式通气段(23)，所述管式通气段(23)连接所述环形通气段(22)与所述冷却风道(20)的出风口(231)。

7.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述出风口(231)沿厚度方向贯穿所述端盖主体(10)的周壁，所述出风口(231)的轴线与所述端盖主体(10)的轴线之间具有夹角，且沿朝向所述容纳腔(12)开口的方向，所述夹角的取值小于90°。

8.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述外环壁上设置有两组包括多个所述通孔的通孔组，其中一组所述通孔组中的所述通孔用于与所述冷却风道(20)的进风口(211)连接，另一组所述通孔组中的所述通孔用于与所述冷却风道(20)的出风口(231)连接，相邻两个用于与所述进风口(211) 连接的通孔之间设置有一个用于与所述出风口(231)连接的通孔。

9.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，沿逐渐远离所述容纳腔(12)开口的方向，所述轴承室主体(11)的环形周壁的厚度逐渐增加。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1-9中任一项所述的电机端盖。