CN211046691U - 一种带有轴冷却通道的电机 - Google Patents

Abstract

一种带有轴冷却通道的电机，包括机壳、设在所述机壳内的定子、转子及转轴，所述机壳上设有螺旋冷却通道，所述螺旋冷却通道环绕在所述机壳上，所述螺旋冷却通道上设有冷却介质入口和冷却介质出口，所述机壳的一端设有导流腔，所述机壳的另一端设有回流腔，所述导流腔内设有导液装置；或者所述回流腔内设有排液装置；或者所述导流腔内设有导液装置并且所述回流腔内设有排液装置。本实用新型提供的带有轴冷却通道的电机与现有技术相比具有如下优点：本实用新型通过在机壳上设置螺旋冷却通道、导流腔和回流腔，并且在转轴中设置轴冷却通道，采用导液装置和排液装置对的冷却介质驱动，使冷却介质在轴冷却通道内快速流动。

Description

一种带有轴冷却通道的电机

技术领域

本实用新型涉及电机，尤其涉及一种带有轴冷却通道的电机。

背景技术

电机在工作时，会产生大量的热，主要包括定子铜耗与铁耗，因电机内部密封，使得热量只能通过机壳将热量散发到外界，随着技术的进步，人们通过在电机轴上设置拼接式转轴并填充介质的方案来提高散热效率，但是其转轴采用拼接轴方式，将部分轴内部填充冷却介质，在将该轴与主轴部分机械连接，此种方案下，因轴需连接存在结构强度问题，特别在电机高速运行时，存在较大隐患。

又如2018年11月23日公开的申请号为：201810602824.4的专利申请，一种散热电机，包括壳体、设于壳体内的定子及设于壳体内的转子，所述壳体下方设有底座；其特征在于：所述壳体上设有用于吸收热量的散热机构，所述散热机构包括设于壳体内的螺旋通道和设于壳体顶部的制冷装置。该种结构的电机虽然能够对电机壳体起到了很好的散热效果，但是电机的转轴以及定子的热量却不能及时降温，电机内外温差较大，转子温度较高时电机是性能仍会收到影响，并且电机内外温差较大也存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够实现机壳和转轴同步液冷的带有轴冷却通道的电机。

按照本实用新型提供的带有轴冷却通道的电机采用的主要技术方案为：包括机壳、设在所述机壳内的定子、转子及转轴，所述机壳上设有螺旋冷却通道，所述螺旋冷却通道环绕在所述机壳上，所述螺旋冷却通道上设有冷却介质入口和冷却介质出口，所述机壳的一端设有导流腔，所述机壳的另一端设有回流腔，所述转轴的一端位于所述导流腔内，所述转轴的另一端穿过所述回流腔，所述转轴中部设有轴冷却通道，所述转轴上设有与所述轴冷却通道相通的进液口和出液口，所述进液口位于所述导流腔中，所述出液口位于所述回流腔中，所述导流腔和所述回流腔均与所述螺旋冷却通道连通；所述导流腔内设有导液装置；或者所述回流腔内设有排液装置；或者所述导流腔内设有导液装置并且所述回流腔内设有排液装置。

本实用新型提供的带有轴冷却通道的电机还采用如下附属技术方案：

所述导液装置上设有导液进口和导液出口，所述导液进口与所述进液口相对。

所述导液装置包括筒体、设在所述筒体内的微电机和轴流叶轮，所述微电机驱动所述轴流叶轮转动，所述筒体的一端为所述导液进口，所述筒体的另一端为所述导液出口。

所述排液装置上设有排液进口和排液出口，所述排液出口与所述螺旋冷却通道相对。

所述导液装置和所述排液装置结构相同。

所述导流腔内设有安装支架，所述导液装置设在所述安装支架上。

所述进液口设在所述转轴的一端，所述出液口设在所述转轴的侧壁上。

所述回流腔包括连通的回流室和回流通道，所述出液口位于所述回流室中，所述回流通道一端与所述回流室连通，所述回流通道的另一端与所述螺旋冷却通道连通，所述排液装置设在所述回流通道中。

所述回流通道中设有缓冲弯折部，所述缓冲弯折部位于所述排液装置与所述螺旋冷却通道之间。

所述机壳包括筒状中壳、前端盖和后端盖，所述前端盖设在所述筒状中壳的一端，所述后端盖设在所述筒状中壳的另一端；所述螺旋冷却通道设在所述筒状中壳内，所述导流腔设在所述后端盖内，所述回流腔设在所述前端盖内。

所述冷却介质入口和冷却介质出口均设在所述筒状中壳上，所述冷却介质入口靠近所述导流腔，所述冷却介质出口靠近所述回流腔。

所述筒状中壳包括内壳与外壳，所述外壳套装在所述内壳上，所述内壳的外壁上设有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽与所述外壳的内壁构成所述螺旋冷却通道。

所述后端盖上设有第一轴孔，所述第一轴孔与所述导流腔连通，所述转轴的一端插入所述第一轴孔，所述转轴与所述第一轴孔之间设有第一密封圈；所述前端盖上设有第二轴孔，所述第二轴孔与所述回流腔连通，所述转轴的另一端插入所述第二轴孔并穿过所述回流腔，所述转轴与所述第二轴孔之间设有第二密封圈。

按照本实用新型提供的带有轴冷却通道的电机与现有技术相比具有如下优点：本实用新型结构简单、装配方便，通过在机壳上设置螺旋冷却通道、导流腔和回流腔，并且在转轴中设置轴冷却通道，采用导液装置和排液装置对的冷却介质驱动，在轴冷却通道两端对冷却介质实现了持续的导流和持续的吸排，使冷却介质在轴冷却通道内快速流动，避免了因轴冷却通道过细，散热机构的导流作用无法使冷却介质在轴冷却通道流动的现象，实现冷却介质吸收定子、转子、机壳、转轴的热量，转子通过转轴将热量传导至轴冷却通道和回流腔，定子通过机壳将热量传导至螺旋冷却通道，以此实现了定子和转子的同步散热。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

图2是本实用新型中导液装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1和图2，按照本实用新型提供的带有轴冷却通道的电机实施例，包括机壳、设在所述机壳内的定子2、转子3及转轴4，所述机壳上设有螺旋冷却通道13，所述螺旋冷却通道13环绕在所述机壳上，所述螺旋冷却通道13上设有冷却介质入口14和冷却介质出口15，所述机壳的一端设有导流腔61，所述机壳的另一端设有回流腔，所述转轴4的一端位于所述导流腔61内，所述转轴4的另一端穿过所述回流腔，所述转轴4中部设有轴冷却通道41，所述转轴4上设有与所述轴冷却通道41相通的进液口42和出液口43，所述进液口42位于所述导流腔61中，所述出液口43位于所述回流腔中，所述导流腔61和所述回流腔均与所述螺旋冷却通道13连通；所述导流腔61内设有导液装置7，或者所述回流腔内设有排液装置8，或者所述导流腔61内设有导液装置7并且所述回流腔内设有排液装置8。本实施例优选采用所述导流腔61内设有导液装置7并且所述回流腔内设有排液装置8。本实用新型使用时需根据使用环境选择相应的散热机构，散热机构包括冷却管道、设在所述冷却管道中的冷却水泵、设在所述冷却管道上的中冷器，以及与所述水泵和所述中冷器连接的控制器，上述散热机构为现有技术中较为成熟的技术，此处不再详细赘述；本实用新型使用时也可以将散热机构替换为风机和冷却管道，冷却管道一端与风机的出风口连接，另一端与冷却介质入口14连接。使用过程中需要在螺旋冷却通道13、导流腔61、轴冷却通道41及回流腔中加入冷却介质，冷却介质可以采用水、防冻冷却液等；冷却管道的一端与所述冷却介质入口14连接，冷却管道的另一端与所述冷却介质出口15连接；冷却介质在螺旋冷却通道13、导流腔61、回流腔、轴冷却通道41和冷却管道循环，在螺旋冷却通道13、导流腔61、轴冷却通道41和回流腔中吸热，冷却介质流动至中冷器时进行散热，以此实现了电机中机壳、定子2、转子3、转轴4的散热，具体使用过程中会有导电连接件与导液装置7和排液装置8连接，例如通过导线连接外部电源为导液装置7和排液装置8供电，该类技术为常见的现有技术，此处不再详细赘述。导液装置7将导流腔61内的冷却介质导向轴冷却通道41的进液口42，排液装置8将回流腔内的冷却介质吸入并排至螺旋冷却通道13，保证了轴冷却通道41中的冷却介质能够快速流动，从而实现转轴4的冷却。本实用新型结构简单、装配方便，通过在机壳上设置螺旋冷却通道13、导流腔61和回流腔，并且在转轴4中设置轴冷却通道41，采用导液装置7和排液装置8对的冷却介质驱动，在轴冷却通道41两端对冷却介质实现了持续的导流和持续的吸排，使冷却介质在轴冷却通道41内快速流动，避免了因轴冷却通道41过细，散热机构的导流作用无法使冷却介质在轴冷却通道41流动的现象，实现冷却介质吸收定子2、转子3、机壳、转轴4的热量，转子3通过转轴4将热量传导至轴冷却通道41和回流腔，定子2通过机壳将热量传导至螺旋冷却通道13，以此实现了定子2和转子3的同步散热，与现有技术相比，大大提高了本实用新型的散热效果，有助于延长本实用新型的使用寿命，提高本实用新型的可靠性，同时，导液装置7和排液装置8可以在本实用新型关闭后即转轴4停转的一段时间内仍然工作，保证转轴4、转子3实现充分冷却，有助于延长本实用新型的使用寿命，提高本实用新型的可靠性，降低维护率。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述导液装置7上设有导液进口74和导液出口75，所述导液进口74与所述进液口42相对。快速的将导流腔61内的冷却介质推送至进液口42，加快冷却介质在轴冷却通道41内的流速。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述导液装置7包括筒体71、设在所述筒体71内的微电机72和轴流叶轮73，所述微电机72驱动所述轴流叶轮73转动，所述筒体71的一端为所述导液进口74，所述筒体71的另一端为所述导液出口75。导液装置7结构简单、装配方便，生产成本低，导液装置7中的微电机72驱动轴流叶轮73，将冷却介质从导液进口74吸入，从导液出口75排出，导液装置7独立运行，能够有保证的将导流腔61内的冷却介质推送至进液口42，加快冷却介质在轴冷却通道41内的流速。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述排液装置8上设有排液进口和排液出口，所述排液出口与所述螺旋冷却通道13相对。快速的将回流腔内的冷却介质排送至螺旋冷却通道13，降低轴冷却通道41进液口42的阻力，提高轴冷却通道41中的负压，加快冷却介质在轴冷却通道41内的流速。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述导液装置7和所述排液装置8结构相同。便于加工及整机装配，提高生产效率及维护成本。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述导流腔61内设有安装支架62，所述导液装置7设在所述安装支架62上。安装支架62的设置即保证了导流腔61内的冷却介质能够顺畅的通过导液进口74进入导液装置7，同时，使得导液装置7导液出口75能够与轴冷却通道41的进液口42相对，提高对轴冷却通道41的导液效率。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述进液口42设在所述转轴4的一端，所述出液口43设在所述转轴4的侧壁上。在保证转轴4机械强度的情况下，实现导流腔61内的冷却介质能够顺畅进入轴冷却通道41中，并且轴冷却通道41内的冷却介质能够顺畅的排至回流腔，设在转轴4侧壁上的出液口43可以在离心力的作用下将轴冷却通道41内的冷却介质甩排至回流腔中。

参见图1和图2，根据本实用新型上述的实施例，所述回流腔包括连通的回流室51和回流通道52，所述出液口43位于所述回流室51中，所述回流通道52一端与所述回流室51连通，所述回流通道52的另一端与所述螺旋冷却通道13连通，所述排液装置8设在所述回流通道52中。所述回流通道52中设有缓冲弯折部521，所述缓冲弯折部521位于所述排液装置8与所述螺旋冷却通道13之间。将排液装置8设在回流通道52中有助于提高排液装置8的工作效率，保证回流室51内的冷却介质的排出顺畅。缓冲弯折部521的设置，可以降低从排液装置8排出的冷却介质对螺旋冷却通道13内冷却介质的冲击，保证轴冷却通道41内的冷却介质与螺旋冷却通道13内冷却介质均衡循环，避免轴冷却通道41内的冷却介质温度过高，或者螺旋冷却通道13内冷却介质温度过高，散热不够均衡造成的故障，大大提高了本实用新型的可靠性。

参见图1，根据本实用新型上述的实施例，所述机壳包括筒状中壳1、前端盖5和后端盖6，所述前端盖5设在所述筒状中壳1的一端，所述后端盖6设在所述筒状中壳1的另一端；所述螺旋冷却通道13设在所述筒状中壳1内，所述导流腔61设在所述后端盖6内，所述回流腔设在所述前端盖5内。本实用新型中的机壳结构简单、装配方便，方便螺旋冷却通道13、导流腔61和回流腔的设置。

参见图1，根据本实用新型上述的实施例，所述冷却介质入口14和冷却介质出口15均设在所述筒状中壳1上，所述冷却介质入口14靠近所述导流腔61，所述冷却介质出口15靠近所述回流腔。在外部散热机构的作用下，保证冷却介质能够稳定均衡地进入导流腔61和螺旋冷却通道13，并且稳定均衡的从回流腔和螺旋冷却通道13中流出。

参见图1，根据本实用新型上述的实施例，所述筒状中壳1包括内壳11与外壳12，所述外壳12套装在所述内壳11上，所述内壳11的外壁上设有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽与所述外壳12的内壁构成所述螺旋冷却通道13。同理，具体实施时，螺旋凹槽也可以设在外壳12的内壁上。本实用新型的筒状中壳1采用上述结构，结构简单，装配方便，螺旋冷却通道13的可靠性高，与环绕在筒状中壳1外部的螺旋管式的螺旋冷却通道13相比，本实用新型中的螺旋冷却通道13不易被外界磕碰损伤，可靠性更高，与定子2的距离更近，冷却效果更好。

参见图1，根据本实用新型上述的实施例，所述后端盖6上设有第一轴孔，所述第一轴孔与所述导流腔61连通，所述转轴4的一端插入所述第一轴孔，所述转轴4与所述第一轴孔之间设有第一密封圈91；所述前端盖5上设有第二轴孔，所述第二轴孔与所述回流腔连通，所述转轴4的另一端插入所述第二轴孔并穿过所述回流腔，所述转轴4与所述第二轴孔之间设有第二密封圈92。保证了转轴4与第一轴孔和第二轴孔之间的密封性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带有轴冷却通道的电机，包括机壳、设在所述机壳内的定子、转子及转轴，所述机壳上设有螺旋冷却通道，所述螺旋冷却通道环绕在所述机壳上，所述螺旋冷却通道上设有冷却介质入口和冷却介质出口，其特征在于：所述机壳的一端设有导流腔，所述机壳的另一端设有回流腔，所述转轴的一端位于所述导流腔内，所述转轴的另一端穿过所述回流腔，所述转轴中部设有轴冷却通道，所述转轴上设有与所述轴冷却通道相通的进液口和出液口，所述进液口位于所述导流腔中，所述出液口位于所述回流腔中，所述导流腔和所述回流腔均与所述螺旋冷却通道连通；所述导流腔内设有导液装置；或者所述回流腔内设有排液装置；或者所述导流腔内设有导液装置并且所述回流腔内设有排液装置。

2.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述导液装置上设有导液进口和导液出口，所述导液进口与所述进液口相对。

3.根据权利要求2所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述导液装置包括筒体、设在所述筒体内的微电机和轴流叶轮，所述微电机驱动所述轴流叶轮转动，所述筒体的一端为所述导液进口，所述筒体的另一端为所述导液出口。

4.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述排液装置上设有排液进口和排液出口，所述排液出口与所述螺旋冷却通道相对。

5.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述导液装置和所述排液装置结构相同。

6.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述导流腔内设有安装支架，所述导液装置设在所述安装支架上。

7.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述进液口设在所述转轴的一端，所述出液口设在所述转轴的侧壁上。

8.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述回流腔包括连通的回流室和回流通道，所述出液口位于所述回流室中，所述回流通道一端与所述回流室连通，所述回流通道的另一端与所述螺旋冷却通道连通，所述排液装置设在所述回流通道中。

9.根据权利要求8所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述回流通道中设有缓冲弯折部，所述缓冲弯折部位于所述排液装置与所述螺旋冷却通道之间。

10.根据权利要求1所述的带有轴冷却通道的电机，其特征在于：所述机壳包括筒状中壳、前端盖和后端盖，所述前端盖设在所述筒状中壳的一端，所述后端盖设在所述筒状中壳的另一端；所述螺旋冷却通道设在所述筒状中壳内，所述导流腔设在所述后端盖内，所述回流腔设在所述前端盖内。

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