CN215911975U - 一种可灵活拓展的盘式电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可灵活拓展的盘式电机，包括：一前壳体，前壳体具有一前端部，及绕前端部边缘间隔设置的多个前通道，前通道内设置有前螺纹孔；一后壳体，后壳体具有一后端部，及绕后端部边缘间隔设置的多个后通道，后通道内设置有后螺纹孔；前壳体与后壳体沿电机轴向组装，且使前端部与后端部沿电机轴向相背离；一外接部件，外接部件固定于前端部或后端部上，且外接部件具有多个外接通道；至少一连接组件，外接部件固定于前壳体上时，连接组件的尾部贯穿外接通道并与前螺纹孔螺纹连接，头部抵接在外接部件远离前壳体的一侧上。本申请的盘式电机可灵活地与其他设备连接，安装结构的通用性较好。

Description

一种可灵活拓展的盘式电机

技术领域

本申请涉及盘式电机的领域，尤其涉及一种可灵活拓展的盘式电机。

背景技术

盘式电机也称轴向永磁电机，因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得越来越多的关注。盘式电机尤其适合应用于电动车辆、可再生能源系统、飞轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合。

盘式电机按照定转子数目及定转子相对位置可分为四类：单定转子结构、双定子中间转子结构、双转子中问定子结构和多盘式结构。盘式电机包括外壳，定子和转子均容纳在外壳内，外壳通过连接结构与转接法兰或其他设备连接。

现有的盘式电机的外壳与其他设备连接时需设计特定的安装结构，成本较高，且安装方式不灵活，存在待改进之处。

实用新型内容

为了提高盘式电机与其他设备连接时的灵活性，且降低成本，本申请提供一种可灵活拓展的盘式电机。

本申请提供的一种可灵活拓展的盘式电机，采用如下的技术方案：

一种可灵活拓展的盘式电机，包括：一前壳体，所述前壳体具有一前端部，及绕前端部边缘间隔设置的多个前通道，所述前通道包括被前端部暴露的前沉孔；一后壳体，所述后壳体具有一后端部，及绕后端部边缘间隔设置的多个后通道，所述后通道包括被后端部暴露的后沉孔；所述前壳体与后壳体沿电机轴向组装，且使所述前端部与后端部沿电机轴向相背离；一外接部件，所述外接部件固定于所述前端部或后端部上，且所述外接部件具有多个外接通道；至少一连接组件，所述外接部件固定于前壳体上时，所述连接组件的尾部贯穿外接通道并与前螺纹孔螺纹连接，头部抵接在外接部件远离前壳体的一侧上，所述外接部件固定于后壳体上时，所述连接组的尾部贯外接通道并与后螺纹孔螺纹连接，头部抵接在外接部件远离后壳体的一侧上。

可选的，所述外接部件包括法兰或控制器。

可选的，所述法兰包括接头和盘体，所述盘体由所述接头一端的外边缘向外延伸形成，所述盘体与前端部或后端部固定连接。

可选的，所述盘体的外缘与所述前壳体或后壳体的外周缘平齐。

可选的，所述连接组件包括螺栓。

可选的，所述前端部和后端部均包括第一止口和连接所述盘体的抵接面，所述接头两端贯通以形成与所述第一止口适配的第二止口。

可选的，所述前壳体和后壳体上均设置有散热结构。

可选的，所述散热结构包括凸出于所述抵接面的散热件，且相邻两所述散热件之间形成散热通道。

可选的，所述散热通道的走向与电机径向保持一致，且所述散热通道从所述前端部或后端部的周缘处延伸至所述第一止口内，所述接头内部通过散热通道与外界连通。

可选的，所述前壳体和后壳体上均沿电机径向外凸出形成引线部，所述盘体上成型有一避让所述引线部的缺口。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1、与可将前壳体、后壳体和外接部件三者装配的螺栓相比，本申请中的螺栓长度更短，安装更灵活，成本更低。

2、通过第一止口与第二止口间隙配合，一方面，在电机径向方向上对法兰限位，防止法兰沿电机径向与外壳发生错位，另一方面，分担连接组件受到的沿电机径向方向的剪切力，有效防止连接组件断。

3、盘式电机结构紧凑，功率密度大，因而单位体积产生的热量较多，通过设置散热结构有助于盘式电机内部的热量及时散发。

附图说明

图1是本申请用于体现可灵活拓展的盘式电机整体结构的示意图；

图2是本申请用于体现后壳体结构的示意图；

图3是本申请用于体现前通道和后通道结构的径向视图；

图4是本申请用于体现前通道和后通道结构的轴向视图；

图5是图4中A-A方向的剖视图；

图6是本申请用于体现转接法兰结构的示意图；

图7是实施例一用于体现转接法兰安装方式的爆炸图；

图8是实施例一用于体现转接法兰安装方式的轴测图；

图9是实施例一用于体现转接法兰安装方式的轴向视图；

图10是图9中D-D方向的剖视图；

图11实施例二用于体现转接法兰安装方式的爆炸图；

图12实施例二用于体现转接法兰安装方式的轴测图；

图13实施例二用于体现转接法兰安装方式的轴向视图；

图14是图13中G-G方向的剖视图；

附图标记：1、外壳；11、前壳体；111、前端部；1111、轴承孔；112、前通道；1121、前沉孔；1122、前螺纹孔；1123、前通孔；12、后壳体；121、后端部；122、后通道；1221、后沉孔；1222、后螺纹孔；1223、后通孔；13、第一止口；131、环面；132、顶面；14、抵接面；15、分界面；16；圆周部；2、法兰；21、接头；22、盘体；221、外接通道；23、缺口；24、第二止口；3、连接组件；4、管状凸起；41、前管；42、后管；6、散热结构；61、散热鳍片； 62、散热通道；63、抵接板；631、散热孔；7、引线部。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并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，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下结合附图1-14对本申请作进一步详细说明。

本申请公开一种可灵活拓展的盘式电机。

参照图1、图2，包括一前壳体11，所述前壳体11具有一前端部111，及绕前端部111边缘间隔设置的多个前通道112，所述前通道112包括被前端部 111暴露的前沉孔1121；一后壳体12，所述后壳体12具有一后端部121，及绕后端部121边缘间隔设置的多个后通道122，所述后通道122包括被后端部121 暴露的后沉孔1221；所述前壳体11与后壳体12沿电机轴向组装形成外壳1，外壳1呈近似的圆盘形，使所述前端部111与后端部121沿电机轴向相背离，外壳1位于前端部111和后端部121之间的侧面为圆周部16；一外接部件，所述外接部件固定于所述前端部111或后端部121上，且所述外接部件具有多个外接通道221。至少一连接组件3，所述外接部件固定于前壳体11上时，所述连接组件3的尾部贯穿外接通道221并与前螺纹孔1122螺纹连接，头部抵接在外接部件远离前壳体11的一侧上，所述外接部件固定于后壳体12上时，所述连接组的尾部贯外接通道221并与后螺纹孔1222螺纹连接，头部抵接在外接部件远离后壳体12的一侧上。

具体的，外接部件可以为泵或风机等需要盘式电机驱动的设备，需安装在前端部111上，使之与电机的输出轴传动连接；可以为控制器或电机听诊器等辅助电机运行的设备，需安装在后端部121上，在辅助电机运行的同时不阻挡电机的输出轴输出动力；还可以为法兰2，外壳1通过法兰2与其他设备连接，外接部件具有外接通道即可安装在前端部111或后端部121上。

参照图5，前通道112包括前沉孔1121、前螺纹孔1122、前通孔1123，后通道122包括后通孔1223、后螺纹孔1222和后沉孔1221，前沉孔1121、前螺纹孔1122、前通孔1123、后通孔1223、后螺纹孔1222和后沉孔1221沿前端部111至后端部121的方向依次连通并形成壳体通道，壳体通道绕电机轴向间隔分布圆周部16；外接通道221的安装结构可以为螺纹孔或通孔，螺纹孔或通孔形成于外接通道221上。

前壳体11与后壳体12沿电机轴向装配，外壳1在电机径向方向上的尺寸大于外壳1在电机轴向方向上的尺寸。以使形成的壳体呈轴向尺寸较短的电机，即盘式电机，盘式电机具有结构紧凑、效率高、功率密度大的优点。

具体地，前壳体11与后壳体12组装的过程中，前壳体11上背离前端部 111的端面，其与后壳体12上背离后端部121的端面相抵接固定，进而使两者紧密配合，有助于减小外壳1的轴向尺寸，进一步体现盘式电机的优点。

参照图1、图3，外壳1的圆周部16上绕电机轴向间隔形成有多个管状凸起4，管状凸起4的轴向与电机轴向一致，壳体通道位于管状凸起4内，使得管状凸起4两端贯通。管状凸起4被界定前通孔1123和后通孔1223的分界面 15分为前管41和后管42，前通道112位于前管41内，后通道122位于后管 42内。壳体通道除可穿设连接组件3外，还可用于装配前壳体11与后壳体12：壳体通道内设有紧固件，紧固件与壳体通道提供的安装结构配合以装配前壳体 11与后壳体12。

运用中，多个壳体通道用于穿设连接组件3，以将外接部件固定到前壳体 11或后壳体12上，其余连接组件3用于穿设紧固件，以将前壳体11和后壳体 12固定装配。与可将前壳体11、后壳体12和外接部件三者装配的螺栓相比，本申请中的螺栓长度更短，安装更方便，成本更低。管状凸起4还具有增强外壳1强度、增大外壳1表面积以改善外壳1散热的作用。

具体的，紧固件可以为紧固螺栓，且紧固螺栓可从两个方向装配前壳体11 和后壳体12：其一，紧固螺栓的尾部依次贯穿前沉孔1121、前螺纹孔1122、前通孔1123和后通孔1223，并与后螺纹孔1222螺纹连接，头部卡合于前沉孔 1121内；其二，紧固螺栓的尾部依次贯穿后沉孔1221、后螺纹孔1222、后通孔1223、前通孔1123并与前螺纹孔1122螺纹连接，头部卡合于后沉孔1221 内。紧固件采用紧固螺栓，使得前、后壳体11、12装配较为简便，且有助于进一步提高安装结构的通用性。

参照图1，作为优选的，紧固螺栓和连接组件3绕电机轴向交替设置，以使外壳1整体受力更加均匀，提升结构可靠性。优选的，管状凸起4的数量为十二个，其中六个用于容纳紧固螺栓，其余六个用于容纳连接组件3。

法兰2可安装于外壳1的前端部111或后端部121上，其安装方法与其他外接部件相同以下以外接部件为法兰2的情况为例，用两个实施例对法兰2的安装方式进行详细阐述：

实施例1

参照图7-10，本实施例提供了一种可灵活拓展的盘式电机，包括一前壳体 11、一后壳体12、一法兰2、至少一连接组件3，其中所述连接组件3为螺栓 31，并且将法兰2固定于所述前壳体11背离所述后壳体12的前端部111上。

具体的，前壳体11具有一前端部111，及绕前端部111边缘间隔设置的多个前通道112，后壳体12具有一后端部121，及绕后端部121边缘间隔设置的多个后通道122，电机主轴的一端同轴转动架设在后壳体12的内壁上，另一端从前端部111同轴穿出前壳体11，前壳体11与后壳体12沿电机轴向装配形成外壳1，以使前通道112或后通道122能够一一相对，前端部111和后端部121 位于电机轴向且相互背离；法兰2的边缘间隔设置有多个外接通道，外接通道为通孔，法兰2定位于前端部111上，并使外接通道能够与前通道112对接。螺栓31的尾部贯穿外接通道后与前螺纹孔1122螺纹连接，螺栓31的头部抵接在法兰2远离前壳体11的一侧上。

运用中，工作人员先通过紧固螺栓将前壳体11与后壳体12固定装配，使前通道112与后通道122对接，然后将法兰2上的外接通道与前通道112对接，最后将螺栓31的尾部穿过外接通道后与前螺纹孔1122螺纹连接，本实施例中的螺栓31长度较短，安装方便，且有利于节约成本。

实施例2

参照图11-14，本实施例提供了一种可灵活拓展的盘式电机，包括一前壳体11、一后壳体12、一法兰2、至少一连接组件3，其中所述连接组件3为螺栓31，并且将法兰2固定于所述后壳体12背离前壳体11的后端部121上。

具体的，前壳体11具有一前端部111，及绕前端部111边缘间隔设置的多个前通道112，后壳体12具有一后端部121，及绕后端部121边缘间隔设置的多个后通道122，电机主轴的一端同轴转动架设在后壳体12的内壁上，另一端从前端部111同轴穿出前壳体11，前壳体11与后壳体12沿电机轴向装配形成外壳1，以使前通道112或后通道122能够一一相对，前端部111和后端部121 位于电机轴向且相互背离；法兰2的边缘间隔设置有多个外接通道，外接通道为通孔，法兰2定位于后端部121上，并使外接通道能够与后通道122对接。螺栓31的尾部贯穿外接通道后与后螺纹孔1222螺纹连接，螺栓31的头部抵接在法兰2远离后壳体12的一侧上。

运用中，工作人员先通过紧固螺栓将前壳体11与后壳体12固定装配，使前通道112或后通道122对接，然后将法兰2上的外接通道与前通道112对接，最后将螺栓31的尾部穿过外接通道后与后螺纹孔1222螺纹连接，本实施例中的螺栓31长度较短，安装方便，且有利于节约成本。

具体的，螺栓31的尾部贯穿法兰通道21后与后螺纹段1222螺纹连接，螺栓31的头部抵接在转接法兰2远离后壳体12的一侧上，螺栓31在转接法兰2 远离后端部121的一侧与后螺纹段1222之间产生的拉紧力将转接法兰2牢固地拉紧在后端部121上。

参照图6，法兰2包括接头21和盘体22，接头21呈轴向贯通的圆柱体形，盘体22呈圆环形，由接头21一端的外边缘向外延伸形成，盘体22与前端部 111或后端部121固定连接，法兰2的多个外接通道与盘体22同轴间隔开设于盘体22上。

具体的，前壳体11的外周缘为前端部111上连接各管状凸起4顶部的圆弧形连线，后壳体12的外周缘为后端部121上连接各管状凸起4顶部的圆弧形连线，法兰2固定在前端部111上时，盘体22的外边缘与前壳体11的外周缘平齐，法兰2固定在后端部121上时，盘体22的外边缘与后壳体12的外周缘平齐，有助于减少电机占用的空间。

参照图1、图6，前端部111和后端部121均包括第一止口13和连接盘体 22的抵接面14，接头21两端贯通以形成与第一止口13适配的第二止口24。

具体的，前端部111和后端部121的中部沿电机轴向向外凸出形成上述第一止口13，第一止口13包括延伸自前端部111或后端部121的环面131和封闭环面131的顶面132，抵接面14为前端部111上位于前壳体11外周缘与环面131之间的部分、后端部121上位于后壳体12外周缘与环面131之间的部分。

参照图1、图5，外接部件上设有第二止口24，第二止口24与第一止口13 间隙配合。

具体的，以外接部件为法兰2为例，第二止口24形成于接头21内侧，法兰2安装在前端部111或后端部121上时，第一止口13的环面131和顶面132 伸入接头21内侧，使得第一止口13与第二止口24形成间隙配合。外接部件与前端部111和后端部121通过螺栓31连接，螺栓31受径向剪切力时易发生断裂，第一止口13与第二止口24间隙配合有助于外接部件安装在外壳1上时承受径向剪切力的能力。

电机运行时，轴承摩擦、绕组的电阻、铁芯的磁阻均会产生热量，盘式电机结构紧凑，功率密度大，因而单位体积产生的热量也较多，这部分热量如不及时散发，将影响电机的正常运行，故前壳体11和后壳体12上均设置有散热结构6，以使电机内部的热量及时散发，散热结构6包括凸出于所述抵接面14 的散热件，且相邻两散热件之间形成散热通道62。

具体的，参照图1、图2，散热件可以为散热鳍片61，散热鳍片61在两个抵接面14上均成型有多组，散热鳍片61在两个抵接面14上的分布方式相同，以下以散热鳍片61在前端部111的抵接面14上的分布为例进行阐述：

散热鳍片61的宽度方向均垂直于前端部111，任意一组散热鳍片61的长度方向一致，使得该组散热鳍片61内的散热通道62的走向与该组散热鳍片61 所在位置的电机径向一致，散热鳍片61的数量和组数依据盘式电机的产热功率决定，优选的，散热鳍片61在前端部111的抵接面14上间隔分布有六组，每组包含九个散热鳍片61，且六个长片远离前端部111边缘的一端呈圆弧形排列。散热鳍片61靠近前端部111中央的一端延伸至第一止口13内，使得散热通道 62延伸至第一止口13内，以使接头21的一端安装在前端部111上，另一端连接其他设备并被其他设备封闭时，接头21内部可通过散热通道62与外界连通，有助于使接头21内部的热量散发。

参照图1、图2，散热结构6还包括多个抵接板63，前端部111和后端部 121上的抵接板63的结构和分布方式相同，以下针对前端部111上的抵接板63 的结构和分布方式进行阐述：抵接板63在相邻两组散热鳍片61之间均有设置，抵接板63的的一端呈圆形，且与前沉孔1121或后沉孔1221的开口边缘重合，并被前沉孔1121或后沉孔1221贯穿，另一端与前端部111上的第一止口13 的环面131固定连接，抵接板63上沿电机轴向并排开设有两个散热孔631，两个散热孔631均呈腰圆形，抵接板63远离前端部111的一侧与前端部111之间的距离大于散热鳍片61的宽度，使得法兰2安装在外壳1上时与抵接板63抵接但不与散热鳍片61抵接，即第一止口13与第二止口24间隙配合时，气流仍可经散热通道62外壳1换热，防止因法兰2的安装使外壳1散热困难。

所述前壳体11和后壳体12上均沿电机径向外凸出形成引线部7，法兰2 的盘体22上成型有一避让所述引线部7的缺口23。

具体的，参照图2，引线部7呈中空的长方体形，前壳体11和后壳体12 装配时，两个引线部7对接形成一个方长体形的、与外壳1内部连通的空腔，以使外壳1内部的线路可经引线部7向外引出。

组装盘式电机时，工作人员先通过紧固螺栓将前壳体11与后外壳121沿电机轴向装配形成外壳1，并将定子、转子、主轴装配在外壳1内，然后通过引线部7将外壳1内的线路向外壳1外部引出。

盘式电机与转接法兰2或其他设备连接时，选用以下两种安装方式之一：

1、工作人员先通过紧固螺栓将前壳体11与后壳体12装配，使前通道112 与后通道122对接，然后将法兰2上的外接通道与前通道112对接，最后将螺栓31的尾部穿过外接通道后与前螺纹孔1122螺纹连接，将法兰2安装至前端部111上。

2、工作人员先通过紧固螺栓将前壳体111与后壳体12装配，使前通道112 与后通道122对接，然后将法兰2上的外接通道与后通道122对接，最后将螺栓31的尾部穿过外接通道后与后螺纹孔1222螺纹连接，将法兰2安装至后端部121上。

所述盘式电机可以为：单定转子结构、双定子中间转子结构、双转子中问定子结构和多盘式结构。以双转子中间定子结构为例：所述前壳体和所述后壳体分别对应安装一转子，当前壳体与后壳体组装时，定子保持在两个转子之间，并且定子与转子间存在气隙。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其他实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种可灵活拓展的盘式电机，其特征在于，包括：

一前壳体(11)，所述前壳体(11)具有一前端部(111)，及绕前端部(111)边缘间隔设置的多个前通道(112)，所述前通道(112)包括被前端部(111)暴露的前沉孔(1121)；

一后壳体(12)，所述后壳体(12)具有一后端部(121)，及绕后端部(121)边缘间隔设置的多个后通道(122)，所述后通道(122)包括被后端部(121)暴露的后沉孔(1221)；所述前壳体(11)与后壳体(12)沿电机轴向组装，且使所述前端部(111)与后端部(121)沿电机轴向相背离；

一外接部件，所述外接部件固定于所述前端部(111)或后端部(121)上，且所述外接部件具有多个外接通道(221)；

至少一连接组件(3)，所述外接部件固定于前壳体(11)上时，所述连接组件(3)的尾部贯穿外接通道(221)并与前螺纹孔(1122)螺纹连接，头部抵接在外接部件远离前壳体(11)的一侧上，所述外接部件固定于后壳体(12)上时，所述连接组件(3)的尾部贯外接通道(221)并与后螺纹孔(1222)螺纹连接，头部抵接在外接部件远离后壳体(12)的一侧上。

2.根据权利要求1所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述外接部件包括法兰(2)或控制器。

3.根据权利要求2所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述法兰(2)包括接头(21)和盘体(22)，所述盘体(22)由所述接头(21)一端的外边缘向外延伸形成，所述盘体(22)与前端部(111)或后端部(121)固定连接。

4.根据权利要求3所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述盘体(22)的外缘与所述前壳体(11)或后壳体(12)的外周缘平齐。

5.根据权利要求3所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述前端部(111)和后端部(121)均包括第一止口(13)和连接所述盘体(22)的抵接面(14)，所述接头(21)两端贯通以形成与所述第一止口(13)适配的第二止口(24)。

6.根据权利要求5所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述前壳体(11)和后壳体(12)上均设置有散热结构(6)。

7.根据权利要求6所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述散热结构(6)包括凸出于所述抵接面(14)的散热件，且相邻两所述散热件之间形成散热通道(62)。

8.根据权利要求7所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述散热通道(62)的走向与电机径向保持一致，且所述散热通道(62)从所述前端部(111)或后端部(121)的周缘处延伸至所述第一止口(13)内，所述接头(21)内部通过散热通道(62)与外界连通。

9.根据权利要求3所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述前壳体(11)和后壳体(12)上均沿电机径向外凸出形成引线部，所述盘体(22)上成型有一避让所述引线部的缺口(23)。

10.根据权利要求1所述的可灵活拓展的盘式电机，其特征在于：所述前壳体(11)与后壳体(12)装配形成外壳(1)，所述外壳(1)在电机径向方向上的尺寸大于外壳(1)在电机轴向方向上的尺寸。

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