CN209375320U - 一种伺服电机水冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服电机水冷装置，包括右外壳、左外壳、转轴、轴承、转子、定子和风扇，所述左外壳位于右外壳的左侧，所述左外壳的内腔固定连接有固定板，所述固定板的一侧开设有第一散热孔，所述左外壳的左侧开设有第二散热孔，所述右外壳和左外壳之间设置有导热环形板。本实用新型在利用风扇散热的同时，采用水冷方式进行散热，其中环形水冷块采用环形设计，并将其包覆在与定子接触的导热环形板上，使得环形水冷块靠近热源，同时利用蓄水箱降低换热后水的温度，进而提高该水冷装置的散热效果，有利于该伺服电机的正常运行，有效延长了伺服电机的使用寿命，该伺服电机水冷装置结构简单，方便安装，值得推广。

Description

一种伺服电机水冷装置

技术领域

本实用新型涉及伺服电机技术领域，具体为一种伺服电机水冷装置。

背景技术

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机是在工业上十分常见的驱动装置，但是现有的伺服电机通常使用风冷散热的形式进行散热，其散热效果较差，导致伺服电机在长时间持续的工作时出现损坏的现象，不利于伺服电机的正常运行，缩短了伺服电机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种伺服电机水冷装置，具备散热效果好的优点，解决了是现有的伺服电机通常使用风冷散热的形式进行散热，其散热效果较差，导致伺服电机在长时间持续的工作时出现损坏现象的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种伺服电机水冷装置，包括右外壳、左外壳、转轴、轴承、转子、定子和风扇，所述左外壳位于右外壳的左侧，所述左外壳的内腔固定连接有固定板，所述固定板的一侧开设有第一散热孔，所述左外壳的左侧开设有第二散热孔，所述右外壳和左外壳之间设置有导热环形板，所述转轴的左端依次贯穿右外壳和固定板并延伸至固定板的左侧，所述转轴表面的两侧均通过轴承分别与固定板和转轴活动连接，所述定子设置在导热环形板的内腔，所述转子固定在转轴位于定子内腔的表面上，所述风扇固定在转轴的左侧，所述导热环形板的表面设置有环形水冷块，所述环形水冷块的内部设置有螺旋状水槽，所述环形水冷块的两端分别与右外壳和左外壳固定连接，所述左外壳的顶部固定连接有固定块，所述固定块的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部的右侧固定连接有蓄水箱，所述支撑板顶部的左侧固定连接有换热机构，所述蓄水箱与换热机构连通，所述支撑板顶部的前端固定连接有水泵，所述水泵的输入端贯穿至蓄水箱的内腔，所述水泵的输出端连通有第一连通管，所述第一连通管远离水泵的一端与环形水冷块顶部的右侧连通，所述环形水冷块顶部的左侧连通有第二连通管，所述第二连通管远离环形水冷块的一端与蓄水箱右侧的后端连通。

优选的，所述环形水冷块包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体固定在第二壳体的表面，所述第一壳体的内腔开设有第一螺旋槽，所述第一壳体顶部的左侧设置有与第一螺旋槽连通的出水管，所述第一壳体的右侧设置有与第一螺旋槽连通的进水管，所述第二壳体的表面开设有与第一螺旋槽相适配的第二螺旋槽，所述第一螺旋槽和第二壳体形成螺旋状水槽。

优选的，所述换热机构包括换热板，所述换热板的内部开设有流水通道，所述流水通道的一端开设有第一连通孔，所述流水通道的另一端开设有与蓄水箱连通的第二连通孔，所述换热板右侧的后端固定连接有与第一连通孔连通的固定管，所述固定管与第二连通管连通，所述换热板的左侧固定连接有导热长板，所述导热长板的左侧固定连接有散热翅片。

优选的，所述第一壳体表面的两侧均开设有第一开口，所述第二壳体表面的两侧且对应第一开口的位置均开设有第二开口，所述左外壳表面的右侧和右外壳表面的左侧均开设有固定螺纹槽，所述第一开口、第二开口和固定螺纹槽的内腔设置有固定螺栓，所述右外壳和环形水冷块通过固定螺栓固定连接，所述左外壳和环形水冷块通过固定螺栓固定连接。

优选的，所述第一连通管的两端均设置有连接套，连接套的内腔设置有内螺纹，所述进水管的表面和水泵输出端的表面均设置有与内螺纹相适配的外螺纹。

优选的，所述蓄水箱的左侧开设有与第二连通孔相配合的第三连通孔。

优选的，所述风扇包括连接块和固定在连接块表面的叶片，且叶片的数量为三个，连接块的右侧与转轴固定连接，三个叶片均匀的分布在风扇的表面。

优选的，所述固定块的底部开设有与左外壳配合使用的弧形凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种伺服电机水冷装置，通过导热环形板、环形水冷块、固定块、支撑板、蓄水箱、换热机构、水泵、第一连通管和第二连通管的配合使用，在利用风扇散热的同时，采用水冷方式进行散热，其中环形水冷块采用环形设计，并将其包覆在与定子接触的导热环形板上，使得环形水冷块靠近热源，同时利用蓄水箱降低换热后水的温度，进而提高该水冷装置的散热效果，有利于该伺服电机的正常运行，有效延长了伺服电机的使用寿命，该伺服电机水冷装置结构简单，方便安装，值得推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种伺服电机水冷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种伺服电机水冷装置局部结构的主视剖面图；

图3为本实用新型实施例第一壳体结构的主视剖面图；

图4为本实用新型实施例第二壳体结构的主视图；

图5为本实用新型实施例固定块、支撑板、蓄水箱、换热机构和水泵结构的立体示意图；

图6为本实用新型实施例换热板结构的左视剖面图；

图7为本实用新型实施例蓄水箱结构的左视图。

附图中标记如下：

1、右外壳；2、左外壳；3、转轴；4、轴承；5、转子；6、定子；7、风扇；8、固定板；9、导热环形板；10、环形水冷块；101、第一壳体；1011、第一螺旋槽；1012、出水管；1013、进水管；1014、第一开口；102、第二壳体；1021、第二螺旋槽；1022、第二开口；11、固定块；12、支撑板；13、蓄水箱；131、第三连通孔；14、换热机构；141、换热板；1411、流水通道；1412、第一连通孔；1413、第二连通孔；142、固定管；143、导热长板；144、散热翅片；15、水泵；16、第一连通管；17、第二连通管。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型并不限于这些具体的实施例。

请参阅图1-7所示，本实用新型提供一种技术方案：一种伺服电机水冷装置，包括右外壳1、左外壳2、转轴3、轴承4、转子5、定子6和风扇7，左外壳2位于右外壳1的左侧，左外壳2的内腔固定连接有固定板8，固定板8的一侧开设有第一散热孔，左外壳2的左侧开设有第二散热孔，右外壳1和左外壳2之间设置有导热环形板9，转轴3的左端依次贯穿右外壳1和固定板8并延伸至固定板8的左侧，转轴3表面的两侧均通过轴承4分别与固定板8和转轴3活动连接，定子6设置在导热环形板9的内腔，转子5固定在转轴3位于定子6内腔的表面上，风扇7固定在转轴3的左侧，导热环形板9的表面设置有环形水冷块10，环形水冷块10的内部设置有螺旋状水槽，环形水冷块10的两端分别与右外壳1和左外壳2固定连接，左外壳2的顶部固定连接有固定块11，固定块11的顶部固定连接有支撑板12，支撑板12顶部的右侧固定连接有蓄水箱13，支撑板12顶部的左侧固定连接有换热机构14，蓄水箱13与换热机构14连通，支撑板12顶部的前端固定连接有水泵15，水泵15的输入端贯穿至蓄水箱13的内腔，水泵15的输出端连通有第一连通管16，第一连通管16远离水泵15的一端与环形水冷块10顶部的右侧连通，环形水冷块10顶部的左侧连通有第二连通管17，第二连通管17远离环形水冷块10的一端与蓄水箱13右侧的后端连通。

本实用新型中：环形水冷块10包括第一壳体101和第二壳体102，第一壳体101固定在第二壳体102的表面，第一壳体101的内腔开设有第一螺旋槽1011，第一壳体101顶部的左侧设置有与第一螺旋槽1011连通的出水管1012，第一壳体101的右侧设置有与第一螺旋槽1011连通的进水管1013，第二壳体102的表面开设有与第一螺旋槽1011相适配的第二螺旋槽1021，第一螺旋槽1011和第二壳体102形成螺旋状水槽，通过第一壳体101和第二壳体102的配合使用，分别在第一壳体101的内壁和第二壳体102的表面开设第一螺旋槽1011和第二螺旋槽1021，然后将第一壳体101和第二壳体102组合，进而方便设置出环形水冷块10内部的螺旋状水槽。

本实用新型中：换热机构14包括换热板141，换热板141的内部开设有流水通道1411，流水通道1411的一端开设有第一连通孔1412，流水通道1411的另一端开设有与蓄水箱13连通的第二连通孔1413，换热板141右侧的后端固定连接有与第一连通孔1412连通的固定管142，固定管142与第二连通管17连通，换热板141的左侧固定连接有导热长板143，导热长板143的左侧固定连接有散热翅片144，其中，换热后的水从第一连通孔1412进入至流水通道1411，换热板141与水换热并将热量传导至导热长板143上，通过空气的流动，导热长板143将部分热量传导至空气中，导热长板143上另外一部分热量传导至散热翅片144上，散热翅片144将热量传导至空气中，通过和导热长板143的散热翅片144的配合使用，增大了换热机构14与空气的接触面积，进而有效的降低了水的温度，有利于保持循环水处于较低的温度。

本实用新型中：第一壳体101表面的两侧均开设有第一开口1014，第二壳体102表面的两侧且对应第一开口1014的位置均开设有第二开口1022，左外壳2表面的右侧和右外壳1表面的左侧均开设有固定螺纹槽，第一开口1014、第二开口1022和固定螺纹槽的内腔设置有固定螺栓，右外壳1和环形水冷块10通过固定螺栓固定连接，左外壳2和环形水冷块10通过固定螺栓固定连接，通过第一开口1014、第二开口1022、固定螺纹槽和固定螺栓的配合使用，将固定螺栓穿过第一开口1014和第二开口1022并与固定螺纹槽螺纹连接，在将第一壳体101和第二壳体102固定的同时，将右外壳1和环形水冷块10固定连接，将左外壳2和环形水冷块10固定连接，方便使用者对该伺服电机进行安装。

本实用新型中：第一连通管16的两端均设置有连接套，连接套的内腔设置有内螺纹，进水管1013的表面和水泵15输出端的表面均设置有与内螺纹相适配的外螺纹，通过螺纹套的设置，方便使用者将第一连通管16连通在水泵15的输出端和进水管1013上，方便使用者使用；同样地，第二连通管17的两端也可以设置与上述相同的连接套，同时出水管1012的表面和固定管142的表面均设置有与连接套相适配的外螺纹。

本实用新型中：蓄水箱13的左侧开设有与第二连通孔1413相配合的第三连通孔131。

本实用新型中：风扇7包括连接块和固定在连接块表面的叶片，且叶片的数量为三个，连接块的右侧与转轴3固定连接，三个叶片均匀的分布在风扇7的表面。

本实用新型中：固定块11的底部开设有与左外壳2配合使用的弧形凹槽。

需要说明的是，上述水泵15可以采用型号为AD180-1225C的无刷直流水泵。

工作原理：本实用新型在使用时，通过开启水泵15，水泵15将蓄水箱13内腔中的水导出，利用第一连通管16进入至环形水冷块10内部的螺旋状水槽中，该伺服电机在工作时产出的热量一部分通过风扇7吹出，另一部分热量传导至右外壳1、左外壳2和导热环形板9上，导热环形板9上的热量传导至环形水冷块10上，螺旋状水槽中流动的水将环形水冷块10上的热量带走，水的温度上升，然后水从第二连通管17流出，通过固定管142流入至流水通道1411中，流水通道1411中流动水的热量传导至换热板141上，换热板141上的热量传导至导热长板143上，导热长板143上的热量传导子导热长板143上，利用外界流动的空气，将换热板141、导热长板143和散热翅片144上的热量带走，即可使流水通道1411中的水温降低，降温后的水继续流动至蓄水箱13的内腔，然后再次被水泵15抽出，以此循环即可达到对该伺服电机散热的目的。

综上所述：该伺服电机水冷装置，通过导热环形板9、环形水冷块10、固定块11、支撑板12、蓄水箱13、换热机构14、水泵15、第一连通管16和第二连通管17的配合使用，在利用风扇散热的同时，采用水冷方式进行散热，其中环形水冷块10采用环形设计，并将其包覆在与定子6接触的导热环形板9上，使得环形水冷块10靠近热源，同时利用蓄水箱13降低换热后水的温度，进而提高该水冷装置的散热效果，有利于该伺服电机的正常运行，该伺服电机水冷装置结构简单，方便安装，值得推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种伺服电机水冷装置，包括右外壳（1）、左外壳（2）、转轴（3）、轴承（4）、转子（5）、定子（6）和风扇（7），其特征在于：所述左外壳（2）位于右外壳（1）的左侧，所述左外壳（2）的内腔固定连接有固定板（8），所述固定板（8）的一侧开设有第一散热孔，所述左外壳（2）的左侧开设有第二散热孔，所述右外壳（1）和左外壳（2）之间设置有导热环形板（9），所述转轴（3）的左端依次贯穿右外壳（1）和固定板（8）并延伸至固定板（8）的左侧，所述转轴（3）表面的两侧均通过轴承（4）分别与固定板（8）和转轴（3）活动连接，所述定子（6）设置在导热环形板（9）的内腔，所述转子（5）固定在转轴（3）位于定子（6）内腔的表面上，所述风扇（7）固定在转轴（3）的左侧，所述导热环形板（9）的表面设置有环形水冷块（10），所述环形水冷块（10）的内部设置有螺旋状水槽，所述环形水冷块（10）的两端分别与右外壳（1）和左外壳（2）固定连接，所述左外壳（2）的顶部固定连接有固定块（11），所述固定块（11）的顶部固定连接有支撑板（12），所述支撑板（12）顶部的右侧固定连接有蓄水箱（13），所述支撑板（12）顶部的左侧固定连接有换热机构（14），所述蓄水箱（13）与换热机构（14）连通，所述支撑板（12）顶部的前端固定连接有水泵（15），所述水泵（15）的输入端贯穿至蓄水箱（13）的内腔，所述水泵（15）的输出端连通有第一连通管（16），所述第一连通管（16）远离水泵（15）的一端与环形水冷块（10）顶部的右侧连通，所述环形水冷块（10）顶部的左侧连通有第二连通管（17），所述第二连通管（17）远离环形水冷块（10）的一端与蓄水箱（13）右侧的后端连通。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述环形水冷块（10）包括第一壳体（101）和第二壳体（102），所述第一壳体（101）固定在第二壳体（102）的表面，所述第一壳体（101）的内腔开设有第一螺旋槽（1011），所述第一壳体（101）顶部的左侧设置有与第一螺旋槽（1011）连通的出水管（1012），所述第一壳体（101）的右侧设置有与第一螺旋槽（1011）连通的进水管（1013），所述第二壳体（102）的表面开设有与第一螺旋槽（1011）相适配的第二螺旋槽（1021），所述第一螺旋槽（1011）和第二壳体（102）形成螺旋状水槽。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述换热机构（14）包括换热板（141），所述换热板（141）的内部开设有流水通道（1411），所述流水通道（1411）的一端开设有第一连通孔（1412），所述流水通道（1411）的另一端开设有与蓄水箱（13）连通的第二连通孔（1413），所述换热板（141）右侧的后端固定连接有与第一连通孔（1412）连通的固定管（142），所述固定管（142）与第二连通管（17）连通，所述换热板（141）的左侧固定连接有导热长板（143），所述导热长板（143）的左侧固定连接有散热翅片（144）。

4.根据权利要求2所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述第一壳体（101）表面的两侧均开设有第一开口（1014），所述第二壳体（102）表面的两侧且对应第一开口（1014）的位置均开设有第二开口（1022），所述左外壳（2）表面的右侧和右外壳（1）表面的左侧均开设有固定螺纹槽，所述第一开口（1014）、第二开口（1022）和固定螺纹槽的内腔设置有固定螺栓，所述右外壳（1）和环形水冷块（10）通过固定螺栓固定连接，所述左外壳（2）和环形水冷块（10）通过固定螺栓固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述第一连通管（16）的两端均设置有连接套，连接套的内腔设置有内螺纹，所述进水管（1013）的表面和水泵（15）输出端的表面均设置有与内螺纹相适配的外螺纹。

6.根据权利要求3所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述蓄水箱（13）的左侧开设有与第二连通孔（1413）相配合的第三连通孔（131）。

7.根据权利要求1所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述风扇（7）包括连接块和固定在连接块表面的叶片，且叶片的数量为三个，连接块的右侧与转轴（3）固定连接，三个叶片均匀的分布在风扇（7）的表面。

8.根据权利要求1所述的一种伺服电机水冷装置，其特征在于：所述固定块（11）的底部开设有与左外壳（2）配合使用的弧形凹槽。