CN213043541U - 一种可散热电机轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可散热电机轴，属于电机轴领域，包括套装有风冷盒体和液冷盒体的电机轴，风冷盒体内设有转动联动式套装在电机轴上的风扇，风冷盒体的两侧端面上分别设有进风口和排风口，电机轴的内部开设有冷却通道以及冷风输入口；风冷盒体内设有第一弧形板，且第一弧形板通过第一螺杆与风冷盒体连接；液冷盒体的顶部开设有进液口，排风口和进液口的外侧设有阀门，液冷盒体内侧的电机轴上开设有连通冷却通道的冷却液进口，液冷盒体内设有第二弧形板，且第二弧形板通过第二螺杆与液冷盒体连接。本实用新型操作方便，能满足风冷、水冷及油冷等多种冷却模式，形成性价比高的电机轴散热系统，适用范围广，散热效果好。

Description

一种可散热电机轴

技术领域

本实用新型涉及电机轴领域，具体的涉及一种可散热电机轴。

背景技术

随着工业的不断发展，更高质量的设备需求越来越大，作为设备动力核心的电机技术也越来越好。更高质量更高速度的电机就离不开更先进散热系统，电机轴作为电机的核心，主轴的散热更关乎整个电机的质量，往往长时间运行的电机其轴的温度升高是导致电机损坏的主要原因，目前常规风冷，水冷，油冷等冷等方式都有其本身的缺陷性，对新的散热方式是迫在眉睫。

现有技术中，电机的主要散热方式是风冷，少数高端产品也使用水冷、油冷系统；风冷是在电机尾部增加一散热叶片，旋转的叶片产生一定的气流，带走部分热量，而且主要是带走电机外盒以及定子部分的热量，散热效果一般；水冷和油冷是利用媒介带走热量，效果良好但使用环境要求太高，而且成本昂贵，一般环境的电机无法采用此技术；电机综合散热性能不理想，缺少性价比高的电机轴散热系统。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可散热电机轴，其操作方便，能满足风冷、水冷及油冷等多种冷却模式，形成性价比高的电机轴散热系统，适用范围广，散热效果好。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种可散热电机轴，包括电机轴；所述电机轴上套装有呈环体结构的风冷盒体和液冷盒体，所述风冷盒体和液冷盒体的内侧分别通过第一轴承与电机轴转动连接，所述第一轴承为密封轴承，所述风冷盒体内设有转动联动式套装在电机轴上的风扇，所述风冷盒体的两侧端面上分别对应开设有进风口和排风口，所述排风口的外侧设有阀门，所述电机轴的内部开设有沿其长度方向延伸的冷却通道以及连通冷却通道和风冷盒体内腔的冷风输入口，所述冷风输入口位于风扇背向进风口的一侧；所述风冷盒体的上下端均贯穿式设有第一螺杆，所述风冷盒体上供第一螺杆穿过的位置处设有第一螺孔，所述第一螺杆的内侧端通过第二轴承连接有第一弧形板，两块所述第一弧形板刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴上的环体；

所述液冷盒体的顶部开设有进液口，所述进液口的外侧设有阀门，所述液冷盒体内侧的电机轴上开设有连通冷却通道和液冷盒体内腔的冷却液进口，所述液冷盒体的上下端均贯穿式设有第二螺杆，所述液冷盒体上供第二螺杆穿过的位置处设有第二螺孔，所述第二螺杆的内侧端通过第二轴承连接有第二弧形板，两块所述第二弧形板刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴上的环体。

进一步地，两块所述第一弧形板的相对侧均固定有第一密封垫；两块所述第二弧形板的相对侧均固定有第二密封垫。在两个第一弧形板拼接抵紧后，通过第一密封垫可提升对冷风输入口的封堵密封性；在两个第二弧形板拼接抵紧后，通过第二密封垫可提升对冷却液进口的封堵密封性。

进一步地，所述风冷盒体包括相对侧敞口设置的第一壳体和第二壳体，所述第二壳体朝向第一壳体的一侧套装在第一壳体上，且第一壳体和第二壳体之间通过螺纹连接的方式连接，所述第一壳体和第二壳体的中心处均设有第一轴承。安装时，先将第一壳体套装在电机轴上并用第一轴承连接好，然后装上风扇，再将第二壳体套装在电机轴上，并将第二壳体旋紧在第一壳体上，最后用另一个第一轴承将第二壳体连接好即完成散热机构的安装。

更进一步地，所述电机轴包括同轴式一体成型的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的直径大于第二轴段，且第一轴段连接第二轴段的一端沿其周侧等间距成型有花键凸条，所述风扇的中部设有轴套环体，所述轴套环体的内侧沿其周侧等间距开设有与花键凸条一一对应且适配的花键槽，所述花键槽的长度小于轴套环体的长度，所述第二壳体朝向风扇的端面上固定有用于抵紧轴套环体的抵压板，所述抵压板套装在第二轴段上。通过相适配的花键凸条和花键槽，可实现风扇与电机轴之间的转动联动连接，且由于第一轴段的直径大于第二轴段，花键凸条设于第一轴段连接第二轴段的一端，可较为方便的将轴套环体套装在花键凸条上，并且由于花键槽的长度小于轴套环体的长度，则轴套环体由第二轴段向第一轴段滑动，便可使得轴套环体抵紧在第一轴段上，再配合第二壳体旋紧在第一壳体上的操作，可带动抵压板抵紧轴套环体，则在风冷盒体拼装完成的同时，可使得轴套环体被夹紧限位，即实现对风扇的安装，其安装操作较为方便。

进一步地，所述第二壳体朝向风扇的端面的沿边处嵌装有呈环形的密封垫圈。密封垫圈可提升第一壳体与第二壳体之间的连接紧密性，防止漏风。

3.有益效果

(1)本实用新型在电机轴上套设有风冷盒体，风冷盒体内设有转动联动式套装在电机轴上的风扇，液冷盒体内侧的电机轴上开设有连通冷却通道和液冷盒体内腔的冷风输入口。在电机轴的工作过程中，电机轴的转动带动风扇转动，产生抽吸力，将外界空气通过进风口吸入风冷盒体内，随后空气通过冷风输入口进入冷却通道，最后从电机轴的自由端侧排出，可带走电机轴的热量，实现电机轴的风冷式散热。

(2)本实用新型在电机轴上套设有液冷盒体，液冷盒体的顶部开设有进液口，液冷盒体内侧的电机轴上开设有连通冷却通道和液冷盒体内腔的冷却液进口，在电机轴的工作过程中，液体冷却介质通过进液口进入液冷盒体内，当液体冷却介质在液冷盒体内漫过电机轴时，液体冷却介质就能通过冷却液进口进入冷却通道，最后从电机轴的自由端侧排出，可带走电机轴的热量，实现电机轴的水冷或油冷式散热。

(3)风冷盒体内设有用于封堵冷风输入口的第一弧形板，且第一弧形板通过第一螺杆与风冷盒体连接；液冷盒体内设有用于封堵冷却液进口的第二弧形板，且第二弧形板通过第二螺杆与液冷盒体连接。想要采用风冷模式时，就通过第一螺杆带动第一弧形板远离冷风输入口，并通过第二螺杆带动第二弧形板封堵冷却液进口，可防止冷风进入液冷盒体；想要采用水冷或油冷模式时，就通过第一螺杆带动第一弧形板封堵冷风输入口，并通过第二螺杆带动第二弧形板远离冷却液进口，可防止冷却液进入风冷盒体。则本装置在模式之间的变换操作较为简便。

综上，本实用新型操作方便，能满足风冷、水冷及油冷等多种冷却模式，形成性价比高的电机轴散热系统，适用范围广，散热效果好。

附图说明

图1为本实用新型处于风冷模式时的结构示意图；

图2为本实用新型处于水冷或油冷模式时的结构示意图；

图3为第一密封垫1的设置位置示意图；

图4为第二密封垫17的设置位置示意图；

图5为花键凸条27的设置位置示意图；

图6为风扇9的侧视图。

附图标记：1、第一密封垫；2、第一轴承；3、冷风输入口；4、电机轴；41、第一轴段；42、第二轴段；5、第一壳体；6、阀门；7、排风口；8、第二轴承；9、风扇；10、密封垫圈；11、第二壳体；12、第二螺杆；13、进液口；14、液冷盒体；15、冷却通道；16、冷却液进口；17、第二密封垫；18、第二螺孔；19、抵压板；20、进风口； 21、第一螺孔；22、第一螺杆；23、第一弧形板；24、第二弧形板； 25、轴套环体；26、花键槽；27、花键凸条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1及图2所示的一种可散热电机轴，包括电机轴4；所述电机轴4上套装有呈环体结构的风冷盒体和液冷盒体14，所述风冷盒体和液冷盒体14的内侧分别通过第一轴承2与电机轴4转动连接，所述第一轴承2为密封轴承，所述风冷盒体内设有转动联动式套装在电机轴4上的风扇9，所述风冷盒体的两侧端面上分别对应开设有进风口20和排风口7，所述排风口7的外侧设有阀门6，所述电机轴4 的内部开设有沿其长度方向延伸的冷却通道15以及连通冷却通道15 和风冷盒体内腔的冷风输入口3，所述冷风输入口3位于风扇9背向进风口20的一侧；所述风冷盒体的上下端均贯穿式设有第一螺杆22，所述风冷盒体上供第一螺杆22穿过的位置处设有第一螺孔21，所述第一螺杆22的内侧端通过第二轴承8连接有第一弧形板23，两块所述第一弧形板23刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴4上的环体，如图3所示，两块所述第一弧形板23的相对侧均固定有第一密封垫 1，在两个第一弧形板23拼接抵紧后，通过第一密封垫1可提升对冷风输入口3的封堵密封性；

所述液冷盒体14的顶部开设有进液口13，所述进液口13的外侧设有阀门6，所述液冷盒体14内侧的电机轴4上开设有连通冷却通道15和液冷盒体14内腔的冷却液进口16，所述液冷盒体14的上下端均贯穿式设有第二螺杆12，所述液冷盒体14上供第二螺杆12 穿过的位置处设有第二螺孔18，所述第二螺杆12的内侧端通过第二轴承8连接有第二弧形板24，两块所述第二弧形板24刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴4上的环体，如图4所示，两块所述第二弧形板24的相对侧均固定有第二密封垫17，在两个第二弧形板24拼接抵紧后，通过第二密封垫17可提升对冷却液进口16的封堵密封性。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

在本实施例中，如图1及图2所示，所述风冷盒体包括相对侧敞口设置的第一壳体5和第二壳体11，所述第二壳体11朝向第一壳体 5的一侧套装在第一壳体5上，且第一壳体5和第二壳体11之间通过螺纹连接的方式连接，所述第一壳体5和第二壳体11的中心处均设有第一轴承2。安装时，先将第一壳体5套装在电机轴4上并用第一轴承2连接好，然后装上风扇9，再将第二壳体11套装在电机轴4 上，并将第二壳体11旋紧在第一壳体5上，最后用另一个第一轴承 2将第二壳体11连接好即完成散热机构的安装。

在本实施例中，如图5及图6所示，所述电机轴4包括同轴式一体成型的第一轴段41和第二轴段42，所述第一轴段41的直径大于第二轴段42，且第一轴段41连接第二轴段42的一端沿其周侧等间距成型有花键凸条27，所述风扇9的中部设有轴套环体25，所述轴套环体25的内侧沿其周侧等间距开设有与花键凸条27一一对应且适配的花键槽26，所述花键槽26的长度小于轴套环体25的长度，所述第二壳体11朝向风扇9的端面上固定有用于抵紧轴套环体25的抵压板19，所述抵压板19套装在第二轴段42上。通过相适配的花键凸条27和花键槽26，可实现风扇9与电机轴4之间的转动联动连接，且由于第一轴段41的直径大于第二轴段42，花键凸条27设于第一轴段41连接第二轴段42的一端，可较为方便的将轴套环体25套装在花键凸条27上，并且由于花键槽26的长度小于轴套环体25的长度，则轴套环体25由第二轴段42向第一轴段41滑动，便可使得轴套环体25抵紧在第一轴段41上，再配合第二壳体11旋紧在第一壳体5上的操作，可带动抵压板19抵紧轴套环体25，则在风冷盒体拼装完成的同时，可使得轴套环体25被夹紧限位，即实现对风扇9的安装，其安装操作较为方便。

在本实施例中，如图1及图2所示，所述第二壳体11朝向风扇 9的端面的沿边处嵌装有呈环形的密封垫圈10。密封垫圈10可提升第一壳体5与第二壳体11之间的连接紧密性，防止漏风。

其它同实施例1。

上述可散热电机轴的具体应用过程为：

将风冷盒体和液冷盒体14与电机壳体固定连接，要采用风冷模式时，就旋转第一螺杆22，带动第一弧形板23和第一密封垫1远离冷风输入口3，旋转第二螺杆12，带动两块第二弧形板24拼接抵触在一起，形成一个完全贴附式套设于电机轴4上的环体，其通过第二密封垫17完全封堵冷却液进口16，并关闭排风口7和进液口13外侧端的阀门6，如图1所示。在电机轴4的工作过程中，电机轴4的转动带动风扇9转动，由于第一轴承2的存在，第一壳体5、第二壳体11及液冷盒体14均不转，风扇9转动产生抽吸力，将外界空气通过进风口20吸入风冷盒体内，随后空气通过冷风输入口3进入冷却通道15，最后从电机轴4的自由端侧排出，可带走电机轴4的热量，实现电机轴4的散热；

要采用水冷或油冷模式时,就旋转第二螺杆12，带动第二弧形板 24和第二密封垫17远离冷却液进口16，旋转第一螺杆22，带动两块第一弧形板23拼接抵触在一起，形成一个完全贴附式套设于电机轴4上的环体，其通过第一密封垫1完全封堵冷风输入口3，并开启排风口7和进液口13外侧端的阀门6，如图2所示，并将进液口13 连接液体冷却介质提供机构。在电机轴4的工作过程中，液体冷却介质通过进液口13进入液冷盒体14内，当液体冷却介质在液冷盒体 14内漫过电机轴4时，液体冷却介质就能通过冷却液进口16进入冷却通道15，最后从电机轴4的自由端侧排出，可带走电机轴4的热量，实现电机轴4的散热；同时，电机轴4的转动带动风扇9转动，风扇9转动产生抽吸力，将外界空气通过进风口20吸入风冷盒体内，由于冷风输入口3被封堵，风冷盒体内的空气通过排风口7排出风冷盒体，可避免影响水冷或油冷的工作模式。

由上述内容可知，本实用新型操作方便，能满足风冷、水冷及油冷等多种冷却模式，形成性价比高的电机轴散热系统，适用范围广，散热效果好。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种可散热电机轴，包括电机轴(4)；其特征在于，所述电机轴(4)上套装有呈环体结构的风冷盒体和液冷盒体(14)，所述风冷盒体和液冷盒体(14)的内侧分别通过第一轴承(2)与电机轴(4)转动连接，所述第一轴承(2)为密封轴承，所述风冷盒体内设有转动联动式套装在电机轴(4)上的风扇(9)，所述风冷盒体的两侧端面上分别对应开设有进风口(20)和排风口(7)，所述排风口(7)的外侧设有阀门(6)，所述电机轴(4)的内部开设有沿其长度方向延伸的冷却通道(15)以及连通冷却通道(15)和风冷盒体内腔的冷风输入口(3)，所述冷风输入口(3)位于风扇(9)背向进风口(20)的一侧；所述风冷盒体的上下端均贯穿式设有第一螺杆(22)，所述风冷盒体上供第一螺杆(22)穿过的位置处设有第一螺孔(21)，所述第一螺杆(22)的内侧端通过第二轴承(8)连接有第一弧形板(23)，两块所述第一弧形板(23)刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴(4)上的环体；

所述液冷盒体(14)的顶部开设有进液口(13)，所述进液口(13)的外侧设有阀门(6)，所述液冷盒体(14)内侧的电机轴(4)上开设有连通冷却通道(15)和液冷盒体(14)内腔的冷却液进口(16)，所述液冷盒体(14)的上下端均贯穿式设有第二螺杆(12)，所述液冷盒体(14)上供第二螺杆(12)穿过的位置处设有第二螺孔(18)，所述第二螺杆(12)的内侧端通过第二轴承(8)连接有第二弧形板(24)，两块所述第二弧形板(24)刚好能拼接成一个紧紧套装在电机轴(4)上的环体。

2.根据权利要求1所述的一种可散热电机轴，其特征在于，两块所述第一弧形板(23)的相对侧均固定有第一密封垫(1)；两块所述第二弧形板(24)的相对侧均固定有第二密封垫(17)。

3.根据权利要求1所述的一种可散热电机轴，其特征在于，所述风冷盒体包括相对侧敞口设置的第一壳体(5)和第二壳体(11)，所述第二壳体(11)朝向第一壳体(5)的一侧套装在第一壳体(5)上，且第一壳体(5)和第二壳体(11)之间通过螺纹连接的方式连接，所述第一壳体(5)和第二壳体(11)的中心处均设有第一轴承(2)。

4.根据权利要求3所述的一种可散热电机轴，其特征在于，所述电机轴(4)包括同轴式一体成型的第一轴段(41)和第二轴段(42)，所述第一轴段(41)的直径大于第二轴段(42)，且第一轴段(41)连接第二轴段(42)的一端沿其周侧等间距成型有花键凸条(27)，所述风扇(9)的中部设有轴套环体(25)，所述轴套环体(25)的内侧沿其周侧等间距开设有与花键凸条(27)一一对应且适配的花键槽(26)，所述花键槽(26)的长度小于轴套环体(25)的长度，所述第二壳体(11)朝向风扇(9)的端面上固定有用于抵紧轴套环体(25)的抵压板(19)，所述抵压板(19)套装在第二轴段(42)上。

5.根据权利要求3所述的一种可散热电机轴，其特征在于，所述第二壳体(11)朝向风扇(9)的端面的沿边处嵌装有呈环形的密封垫圈(10)。

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