CN219227371U - 一种用于变频电机高效节能的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于变频电机高效节能的散热装置，包括有电机尾部转子、固定支架、风扇机构、变速齿轮杆、变速杆支架、防护筒、旋转轴套、变速机构、调速机构和风扇罩壳；风扇机构通过固定支架安装于风扇罩壳内，变速齿轮杆通过变速杆支架设于防护筒内，并与变速杆支架转动连接；旋转轴套的下部与电机尾部转子固定连接，在旋转轴套的顶部设有头部齿轮，变速齿轮杆的上端与风扇机构传动连接，其下端通过头部齿轮与旋转轴套传动连接；旋转轴套通过电机尾部转子带动其同步转动，并在变速机构和调速机构的作用下，通过变速齿轮杆带动风扇机构转动。采用本实用新型所述的散热装置，具有结构简单，维修成本低，能够满足各种不同功率大小的电机散热需求。

Description

一种用于变频电机高效节能的散热装置

技术领域

本实用新型涉及的是电机散热技术领域，具体涉及一种用于变频电机高效节能的散热装置。

背景技术

变频电机采用的是交流调速方式，使机械自动化程度和生产效率得到了极大的提高，在很多领域，目前已经采用变频电机来取代传统的机械调速和直流调速方案。在当代工业，大力提倡技术革新、节能降耗和创效增收，对于高低压变频器驱动电机方式已经广泛运用于工业市场，变频器能够改变频率控制电机的高低转速，降低输出功率，从而达到节能降耗的目的。而对于工业生产流水线来说，如对于浆液、空气、水、泥浆以及煤粉等各种物质的输送，在设计时，一般都是按最大负荷来选择电机容量。而在实际生产过程中，并不能达到最大的实际负荷，从而造成电能能耗的浪费。若使用变频器自动调速，则能够在实际负荷中处于低速、匀速的输送管道中的浆液、空气、水、泥浆、煤粉等各种物质，满足生产流水线的有效调节传输过程。由此可见，通常采取满载负荷运行占比时间极少，所以广泛运用变频器则是当代必不可少的一种保护和调节电机转速的常用装置，能够有效的达到节约电能能源。

但是，使用变频器有一个致命的缺点，就是变频器是通过输入4～20毫安电量，利用改变频率大小，从0至50HZ之间进行调整，利用改变频率的方式来控制电机转速。目前所使用的电机，由于许多电机长期在25HZ左右运行，此时的电机电流大，电机本体线圈发热严重，其尾部转子上自带的冷却风扇转速与电机转子转速同步，只能达到其额定转速的一半。以4极电机为例，50HZ转速为1680r/min，若电机25HZ运行时，转速为840r/min，则自带同步转速风扇也只有840r/min，此时所产生的风速不能达到散热效果，长期运行则会导致电机严重过热发烫，加快线圈绝缘迅速老化，从而引起线圈匝间短路和接地而烧毁电机，造成频繁维修电机，不仅造成电机使用寿命短，因电机烧毁还造成一定的经济损失。

目前在工业上运用较好的就是采用独立电源供电风扇，但采用独立供电方式，在实际应用过程，也存在以下几个方面的缺点：一是需要单独敷设电源电缆，如果是室内的变频器控制柜至室外的电机距离较远，则需要在现场环境中对路面开槽埋管，穿墙打孔，以及铺设电缆桥架等，由于存在诸多不确定的因素，从而极大地增加额外的费用；二是需要增加独立风扇的控制回路，从而增加成本；三是在风扇运行过程中，增加了风扇电能，增加了运行旨费用，达不到节能降耗的目的；四是增加了风扇的维护费用，同时也增加了维护人员的工作量。

因此，针对现有变频电机的散热方式，需要提供一种结构简单，操作方便，性价比高的散热装置具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，从而提供一种结构简单，操作方便，通用性好，性价比高的散热装置，利用该散热装置，能够满足不同型号的变频电机，可以实现风扇保持恒定的速度运行，提高电机的散热效果，避免电机在长期运行过程中出现过热发烫的问题，从而降低用户的能源成本，达到节能降耗和创效增收的目的，具体地说是一种用于变频电机高效节能的散热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种用于变频电机高效节能的散热装置，包括有电机尾部转子，所述散热装置包括有固定支架、风扇机构、变速齿轮杆、变速杆支架、防护筒、旋转轴套、变速机构、调速机构和风扇罩壳；所述风扇机构通过固定支架安装于风扇罩壳内，所述防护筒位于风扇机构下方，所述变速齿轮杆通过变速杆支架设置于防护筒内，并与所述变速杆支架转动连接；所述旋转轴套的下部与电机尾部转子固定连接，在所述旋转轴套的顶部设有头部齿轮，所述变速齿轮杆的上端与风扇机构传动连接，其下端通过头部齿轮与旋转轴套传动连接；所述变速机构设置于旋转轴套上，并通过固定支架与变速齿轮杆连接，所述调速机构设置于固定支架中；所述旋转轴套通过电机尾部转子带动其同步转动，并在变速机构和调速机构的作用下，通过变速齿轮杆带动风扇机构转动，在所述风扇机构的转动下，实现自动散热的目的。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述风扇机构包括有风扇面板、风扇叶片、风扇转轴、风扇大齿轮和风扇小齿轮，在所述风扇面板上设有多个风扇叶片，所述风扇转轴设置于风扇面板的底面中心位置处，所述风扇大齿轮和风扇小齿轮均设置于风扇转轴上，其中所述风扇小齿轮位于风扇大齿轮上方；所述风扇机构通过风扇面板和风扇转轴与固定支架转动连接；而所述旋转轴套通过头部齿轮与固定支架转动连接；所述变速齿轮杆包括有齿轮杆、变速大齿轮和变速小齿轮，其中所述变速小齿轮由两个结构相同的小齿轮组成，两个小齿轮分别为变速上齿轮和变速下齿轮，所述变速大齿轮设置于齿轮杆顶部，所述变速下齿轮设置于齿轮杆底部，所述变速上齿轮设置于齿轮杆上，并位于变速大齿轮和变速下齿轮之间；设置于固定支架中的调速机构与风扇大齿轮相接触连接；所述变速齿轮杆的上端及下端分别通过齿轮与风扇机构及旋转轴套之间传动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速齿轮杆设有两组，两组变速齿轮杆通过变速杆支架呈对称状态分布于风扇机构两侧；所述风扇机构和变速齿轮杆之间，通过风扇小齿轮与变速大齿轮或者是风扇大齿轮与变速上齿轮相啮合连接，实现两者传动连接；而所述变速齿轮杆与旋转轴套之间，通过变速下齿轮与头部齿轮相啮合连接，实现两者传动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速齿轮杆中的变速大齿轮的齿径是变速小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构中的风扇大齿轮的齿径是风扇小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构中的风扇大齿轮的齿径与旋转轴套中的头部齿轮的齿径相同；所述旋转轴套在随电机尾部转子同步转动过程中，通过头部齿轮带动变速下齿轮转动，在所述变速下齿轮转动过程中，通过齿轮杆带动变速大齿轮和变速上齿轮同步转动，利用变速大齿轮与风扇小齿轮或者是变速上齿轮与风扇大齿轮相啮合连接，使风扇机构与电机尾部转子同步转动，实现风扇机构的转动速度为电机尾部转子的转动速度的2倍，并保持2倍恒定速度持续转动状态。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述固定支架包括有支撑板和支撑轴，所述支撑板和支撑轴构成T字形结构，所述固定支架通过支撑板安装于风扇罩壳内顶部；在所述风扇机构中设有贯穿所述风扇面板及风扇转轴的第一通孔，在所述旋转轴套中的头部齿轮中设有与第一通孔相对应的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均与所述支撑轴相对应，并在所述第一通孔和第二通孔内分别安装有与支撑轴相对应的平面轴承；所述支撑轴从上至下依次穿过第一通孔及第二通孔，并延伸至旋转轴套内与变速机构相连接，所述调速机构设置于固定支架中的支撑轴上，所述支撑轴通过安装于第一通孔及第二通孔内的平面轴承，分别与风扇机构和旋转轴套转动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速机构包括有重锤、推动拐臂、拐臂滑动杆、剪刀式推力臂、变速推动杆和变速推动板，所述变速推动板设置于防护筒内，并位于变速杆支架上表面，所述变速推动板分别与固定支架和变速齿轮杆滑动连接，所述变速推动杆的顶部通过固定支架与所述变速推动板相接触连接，而其底部延伸至固定支架外侧；所述重锤和推动拐臂均设有两个，两个重锤穿过旋转轴套呈对称状态分布于旋转轴套中，所述推动拐臂的下端与位于旋转轴套外侧的重锤固定连接，而上端分别穿过旋转轴套，并与位于旋转轴套内的拐臂滑动杆滑动连接，所述剪刀式推力臂设置于旋转轴套内，其下端分别与拐臂滑动杆相接触连接，而上端与延伸至固定支架外侧的变速推动杆相连接；所述变速推动板在变速推动杆或者是调速机构的作用下，向上或者是向下推动变速齿轮杆在防护筒中移动，通过变速齿轮杆与风扇机构相传动连接，利用变速齿轮杆调节风扇机构的转动速度与电机尾部转子的转动速度保持在恒定状态，在所述风扇机构的转动下，实现自动散热的目的。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中在所述支撑轴中设有与变速推动杆相对应的推动孔，并在所述支撑轴中还设有与变速推动板相对应的穿心孔，所述推动孔与穿心孔相通，所述变速推动杆的上端通过推动孔设置于固定支架的支撑轴中，在所述剪刀式推力臂的顶端设有压力轴承，所述变速推动杆的下端通过压力轴承与剪刀式推力臂的顶端转动连接，所述变速推动板利用所述穿心孔设置于变速杆支架的上表面，其两端与所述变速齿轮杆滑动连接，所述变速推动杆与变速推动板相接触连接；所述变速推动板在变速推动杆的作用下，向上推动变速上齿轮与风扇大齿轮相啮合连接，并保持变速下齿轮与头部齿轮相啮合连接，通过变速齿轮杆实现风扇机构与电机尾部转子同步转动。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述调速机构为张力弹簧，所述张力弹簧套置于固定支架中的支撑轴上，其上端与风扇机构中的风扇大齿轮相接触连接，而其下端与变速机构中的变速推动板相接触连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中在所述旋转轴套的侧面分别设有与重锤、推动拐臂及拐臂滑动杆相对应的重锤孔、支撑孔及滑杆连接孔；两个重锤通过所述重锤孔呈对称状态分布于旋转轴套内，两个重锤相对应的侧面设置为弧面结构，而远离所述弧面结构另一侧位于旋转轴套外侧；所述推动拐臂的下端与位于旋转轴套外侧的重锤固定连接，而上端分别穿过支撑孔与位于旋转轴套内的拐臂滑动杆滑动连接；所述拐臂滑动杆通过滑杆连接孔与旋转轴套固定连接；并在所述旋转轴套的侧面还设有与推动拐臂相对应的拐臂支点，所述拐臂支点位于重锤孔的下侧方，所述推动拐臂通过拐臂支点与旋转轴套相接触连接；所述重锤在随旋转轴套转动过程中产生离心力，向外推动推动拐臂，所述推动拐臂在拐臂支点的作用下，其上端沿拐臂滑动杆相对移动，通过推动拐臂带动所述剪刀式推力臂向上移动，所述变速推动杆在剪刀式推力臂的作用下，向上推动变速推动板，通过变速推动板推动变速齿轮杆在防护筒中移动，通过变速齿轮杆中的变速上齿轮与风扇大齿轮相啮合连接，通过变速齿轮杆实现风扇机构与电机尾部转子同步转动；所述变速推动板在调速机构的作用下，向下推动变速推动板，通过变速推动板推动变速齿轮杆在防护筒中移动，使变速齿轮杆中的变速大齿轮与风扇小齿轮相啮合连接，通过变速齿轮杆实现风扇机构与电机尾部转子同步转动。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中还包括有多个连接螺栓，所述固定支架与风扇罩壳之间，以及变速杆支架与防护筒之间和旋转轴套与电机尾部转子之间均通过连接螺栓固定连接；在所述变速杆支架中设有与变速齿轮杆相对应的通孔，所述变速齿轮杆通过相应的通孔与所述变速杆支架转动连接；而设置于旋转轴套顶部的头部齿轮与旋转轴套之间采用金属材料或者是耐热塑料材料制作为一体结构，或者采用焊接方式固定连接为一体结构。

采用本实用新型所述的散热装置，当所述电机尾部转子在低速转动过程中，所述变速机构保持初始状态，通过电机尾部转子带动所述旋转轴套同步转动，继而由头部齿轮带动变速齿轮杆同步转动，通过变速齿轮杆带动风扇机构产生高速转动，从而使风扇机构中的风扇叶片在旋转过程中产生的风速，实现散热目的。

而当所述电机尾部转子在高速转动过程中，通过电机尾部转子带动所述旋转轴套同步转动，在所述旋转轴套转动过程中，继而使变速机构由初始状态变为伸缩状态，所述变速机构在旋转轴套高速转动过程中，通过重锤产生离心力，重锤在向外移动过程中，驱动重锤拐臂的下端向外运动，而重锤拐臂在拐臂支点的作用下，其上端作反向（向内）运动，在向内运动中，推动与拐臂滑动杆相接触的剪刀式推力臂，所述剪刀式推力臂在向内移动过程中，使其伸长，从而带动变速推动杆在支撑轴内的推动孔中向上移动，在所述变速推动杆向上移动过程中，带动变速推动板向上移动，最后通过变速推动板带动两侧的变速齿轮杆向上移动，从而使变速齿轮杆中的变速上齿轮与风扇大齿轮相啮合连接，使风扇机构与电机尾部转子同步转动。由于变速齿轮杆中的变速大齿轮的齿径是变速小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构中的风扇大齿轮的齿径是风扇小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构中的风扇大齿轮的齿径与旋转轴套中的头部齿轮的齿径相同，采取2倍齿径结构，避免电机尾部转子在高速转动过程中，带动风扇机构也产生高速转动，从而导致风扇机构在高速转动过程中，出现损坏问题。由此可见，通过变速上齿轮与风扇大齿轮相啮合连接，从而能够实现风扇机构的转动速度为电机尾部转子的转动速度的2倍，并保持2倍恒定速度持续转动状态。

采用本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，与现有技术相比，其有益效果在于：通过设置的风扇机构和变速齿轮杆，并在变速机构和调速机构的作用下，可以实现自动恒定高速转动，通过采用机械式结构，相比现有的独立电源给风扇进行供电，不仅能够节约大量的资金和节约用电能耗，而且还能保证电机低速运行时的散热效果，极大地延长了电机使用寿命，同时也节约电机维护费用，保证了使用场景能够平稳、正常运行。采用本实用新型所述的散热装置，具有结构简单，维修成本低，可推广运用到不同规格的电机，具有安装方便，在罩壳内进行组装即可，能够满足各种不同功率大小的电机散热需求，可广泛推广运用到发电厂、水泥厂、化工厂、钢铁厂等工业厂矿，对如何提高电机的散热能力及散热方式具有非常重要意义。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型隐蔽电机尾部转子及风扇罩壳后的结构示意图；

图3是本实用新型中所述固定支架的结构示意图；

图4是本实用新型中所述风扇机构的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本实用新型中所述变速齿轮杆的结构示意图；

图7是本实用新型中所述旋转轴套的结构示意图。

图中所示：1-电机尾部转子、2-固定支架、21-支撑板、22-支撑轴、23-推动孔、24-穿心孔、3-风扇机构、31-风扇面板、32-风扇叶片、33-风扇转轴、34-风扇大齿轮、35-风扇小齿轮、36-第一通孔、4-变速齿轮杆、41-齿轮杆、42-变速大齿轮、43-变速上齿轮、44-变速下齿轮、5-变速杆支架、6-防护筒、7-旋转轴套、71-头部齿轮、72-第二通孔、73-重锤孔、74-支撑孔、75-滑杆连接孔、76-拐臂支点、8-变速机构、81-重锤、811-弧面结构、82-推动拐臂、83-拐臂滑动杆、84-剪刀式推力臂、85-变速推动杆、86-变速推动板、9-调速机构、10-风扇罩壳、11-平面轴承、12-压力轴承、13-连接螺栓。

具体实施方式

为进一步说明本实用新型的构思，以下将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明：

如图1至图7所示，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，包括有电机尾部转子1，所述散热装置包括有固定支架2、风扇机构3、变速齿轮杆4、变速杆支架5、防护筒6、旋转轴套7、变速机构8、调速机构9和风扇罩壳10；所述风扇机构3通过固定支架2安装于风扇罩壳10内，所述防护筒6位于风扇机构3下方，所述变速齿轮杆4通过变速杆支架5设置于防护筒6内，并与所述变速杆支架5转动连接；所述旋转轴套7的下部与电机尾部转子1固定连接，在所述旋转轴套7的顶部设有头部齿轮71，所述变速齿轮杆4的上端与风扇机构3传动连接，其下端通过头部齿轮71与旋转轴套7传动连接；所述变速机构8设置于旋转轴套7上，并通过固定支架2与变速齿轮杆4连接，所述调速机构9设置于固定支架2中；所述旋转轴套7通过电机尾部转子1带动其同步转动，并在变速机构8和调速机构9的作用下，通过变速齿轮杆4带动风扇机构3转动，在所述风扇机构3的转动下，实现自动散热的目的。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述风扇机构3包括有风扇面板31、风扇叶片32、风扇转轴33、风扇大齿轮34和风扇小齿轮35，在所述风扇面板31上设有多个风扇叶片32，所述风扇转轴33设置于风扇面板31的底面中心位置处，所述风扇大齿轮34和风扇小齿轮35均设置于风扇转轴33上，其中所述风扇小齿轮35位于风扇大齿轮34上方；所述风扇机构3通过风扇面板31和风扇转轴33与固定支架2转动连接；而所述旋转轴套7通过头部齿轮71与固定支架2转动连接；所述变速齿轮杆4包括有齿轮杆41、变速大齿轮42和变速小齿轮，其中所述变速小齿轮由两个结构相同的小齿轮组成，两个小齿轮分别为变速上齿轮43和变速下齿轮44组成，所述变速大齿轮42设置于齿轮杆41顶部，所述变速下齿轮44设置于齿轮杆41底部，所述变速上齿轮43设置于齿轮杆41上，并位于变速大齿轮42和变速下齿轮44之间；设置于固定支架2中的调速机构9与风扇大齿轮34相接触连接；所述变速齿轮杆4的上端及下端分别通过齿轮与风扇机构3及旋转轴套7之间传动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速齿轮杆4设有两组，两组变速齿轮杆4通过变速杆支架5呈对称状态分布于风扇机构3两侧；所述风扇机构3和变速齿轮杆4之间，通过风扇小齿轮35与变速大齿轮42或者是风扇大齿轮34与变速上齿轮43相啮合连接，实现两者传动连接；而所述变速齿轮杆4与旋转轴套7之间，通过变速下齿轮44与头部齿轮71相啮合连接，实现两者传动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速齿轮杆4中的变速大齿轮42的齿径是变速小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构3中的风扇大齿轮34的齿径是风扇小齿轮35的齿径2倍，所述风扇机构3中的风扇大齿轮34的齿径与旋转轴套7中的头部齿轮71的齿径相同；所述旋转轴套7在随电机尾部转子1同步转动过程中，通过头部齿轮71带动变速下齿轮44转动，在所述变速下齿轮44转动过程中，通过齿轮杆41带动变速大齿轮42和变速上齿轮43同步转动，利用变速大齿轮42与风扇小齿轮35或者是变速上齿轮43与风扇大齿轮34相啮合连接，使风扇机构3与电机尾部转子1同步转动，实现风扇机构3的转动速度为电机尾部转子1的转动速度的2倍，并保持2倍恒定速度持续转动状态。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述固定支架2包括有支撑板21和支撑轴22，所述支撑板21和支撑轴22构成T字形结构，所述固定支架2通过支撑板21安装于风扇罩壳10内顶部；在所述风扇机构3中设有贯穿所述风扇面板31及风扇转轴33的第一通孔36，在所述旋转轴套7中的头部齿轮71中设有与第一通孔36相对应的第二通孔72，所述第一通孔36和第二通孔72均与所述支撑轴22相对应，并在所述第一通孔36和第二通孔72内分别安装有与支撑轴22相对应的平面轴承11；所述支撑轴22从上至下依次穿过第一通孔36及第二通孔72，并延伸至旋转轴套7内与变速机构8相连接，所述调速机构9设置于固定支架2中的支撑轴22上，所述支撑轴22通过安装于第一通孔36及第二通孔72内的平面轴承11，分别与风扇机构3和旋转轴套7转动连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述变速机构8包括有重锤81、推动拐臂82、拐臂滑动杆83、剪刀式推力臂84、变速推动杆85和变速推动板86，所述变速推动板86设置于防护筒6内，并位于变速杆支架5上表面，所述变速推动板86分别与固定支架2和变速齿轮杆4滑动连接，所述变速推动杆85的顶部通过固定支架2与所述变速推动板86相接触连接，而其底部延伸至固定支架2外侧；所述重锤81和推动拐臂82均设有两个，两个重锤81穿过旋转轴套7呈对称状态分布于旋转轴套7中，所述推动拐臂82的下端与位于旋转轴套7外侧的重锤81固定连接，而上端分别穿过旋转轴套7，并与位于旋转轴套7内的拐臂滑动杆83滑动连接，所述剪刀式推力臂84设置于旋转轴套7内，其下端分别与拐臂滑动杆83相接触连接，而上端与延伸至固定支架2外侧的变速推动杆85相连接；所述变速推动板86在变速推动杆85或者是调速机构9的作用下，向上或者是向下推动变速齿轮杆4在防护筒6中移动，通过变速齿轮杆4与风扇机构3相传动连接，利用变速齿轮杆4调节风扇机构3的转动速度与电机尾部转子1的转动速度保持在恒定状态，在所述风扇机构3的转动下，实现自动散热的目的。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中在所述支撑轴22中设有与变速推动杆85相对应的推动孔23，并在所述支撑轴22中还设有与变速推动板86相对应的穿心孔24，所述推动孔23与穿心孔24相通，所述变速推动杆85的上端通过推动孔23设置于固定支架2的支撑轴22中，在所述剪刀式推力臂84的顶端设有压力轴承12，所述变速推动杆85的下端通过压力轴承12与剪刀式推力臂84的顶端转动连接，所述变速推动板86利用所述穿心孔24设置于变速杆支架5的上表面，其两端与所述变速齿轮杆4滑动连接，所述变速推动杆85与变速推动板86相接触连接；所述变速推动板86在变速推动杆85的作用下，向上推动变速上齿轮43与风扇大齿轮34相啮合连接，并保持变速下齿轮44与头部齿轮71相啮合连接，通过变速齿轮杆4实现风扇机构3与电机尾部转子1同步转动。其中所述穿心孔24的高度要大于风扇大齿轮34与变速上齿轮43之间的距离，通过所述穿心孔24的高度来控制变速齿轮杆4的行程，即利用变速推动板86在穿心孔24内上下移动的距离，来控制变速齿轮杆4的行程。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中所述调速机构9为张力弹簧，所述张力弹簧套置于固定支架2中的支撑轴22上，其上端与风扇机构3中的风扇大齿轮34相接触连接，而其下端与变速机构8中的变速推动板86相接触连接。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中在所述旋转轴套7的侧面分别设有与重锤81、推动拐臂82及拐臂滑动杆83相对应的重锤孔73、支撑孔74及滑杆连接孔75；两个重锤81通过所述重锤孔73呈对称状态分布于旋转轴套7内，两个重锤81相对应的侧面设置为弧面结构811，而远离所述弧面结构811另一侧位于旋转轴套7外侧；所述推动拐臂82的下端与位于旋转轴套7外侧的重锤81固定连接，而上端分别穿过支撑孔74与位于旋转轴套7内的拐臂滑动杆83滑动连接；所述拐臂滑动杆83通过滑杆连接孔75与旋转轴套7固定连接；并在所述旋转轴套7的侧面还设有与推动拐臂82相对应的拐臂支点76，所述拐臂支点76位于重锤孔73的下侧方，所述推动拐臂82通过拐臂支点76与旋转轴套7相接触连接；所述重锤81在随旋转轴套7转动过程中产生离心力，向外推动推动拐臂82，所述推动拐臂82在拐臂支点76的作用下，其上端沿拐臂滑动杆83相对移动，通过推动拐臂82带动所述剪刀式推力臂84向上移动，所述变速推动杆85在剪刀式推力臂84的作用下，向上推动变速推动板86，通过变速推动板86推动变速齿轮杆4在防护筒6中移动，通过变速齿轮杆4中的变速上齿轮43与风扇大齿轮34相啮合连接，通过变速齿轮杆4实现风扇机构3与电机尾部转子1同步转动；所述变速推动板86在调速机构9的作用下，向下推动变速推动板86，通过变速推动板86推动变速齿轮杆4在防护筒6中移动，使变速齿轮杆4中的变速大齿轮42与风扇小齿轮35相啮合连接，通过变速齿轮杆4实现风扇机构3与电机尾部转子1同步转动。

进一步地，本实用新型所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其中还包括有多个连接螺栓13，所述固定支架2与风扇罩壳10之间，以及变速杆支架5与防护筒6之间和旋转轴套7与电机尾部转子1之间均通过连接螺栓13固定连接；在所述变速杆支架5中设有与变速齿轮杆4相对应的通孔，所述变速齿轮杆4通过相应的通孔与所述变速杆支架5转动连接；而设置于旋转轴套7顶部的头部齿轮71与旋转轴套7之间采用金属材料或者是耐热塑料材料制作为一体结构，或者采用焊接方式固定连接为一体结构。

采用本实用新型所述的散热装置，其设计原理是：利用变速齿轮来进行速度转变，即当电机转子转速为840r/min时，通过设置一个齿轮机构来驱动风扇，以此达到2倍速度（1680r/min），若电机转子转速大于1000r/min时，如按2倍速度继续上升，则容易造成风扇在高速运转过程中而造成损坏，为了不能让风扇继续成倍上升速度，当电机转子转速大于1000r/min时，通过设置一个变速机构8，利用重锤所产生的离心力来推动力臂，在力臂的作用下，形成一个推力来推动平衡板，在通过平衡板来推动变速齿轮向上移动，从而达到1倍的转速，这样就能降低风扇1680r/min的速度，不会因转子增速过高而继续升高，从而造成在高速转动过程中出现损坏，达到一直保持恒定1680r/min转速的目的。

采用本实用新型所述的散热装置，在具体应用过程中，其工作原理为：先通过固定支架2将风扇机构3安装在电机尾端的风扇罩壳10内，在利用电机尾部转子1固定在旋转轴套7上，并拧紧相应的连接螺栓13，使其固定连接，避免电机尾部转子1在转动过程中出现松动，即完成使用前的安装。

当电机在30HZ以下运行时，在使整个装置的变速为原始变速的2倍状态，即电机尾部转子1带动旋转轴套7旋转，旋转轴套7的旋转速度与电机尾部转子1同步，通过旋转轴套7上的头部齿轮71与变速齿轮杆4上的变速下齿轮44相啮合连接，即利用头部齿轮71来驱动变速齿轮杆4同步转动，由于头部齿轮71的齿径是变速下齿轮44的齿径2倍，而变速齿轮杆4中的变速大齿轮42的齿径是风扇小齿轮35的齿径2倍，即变速齿轮杆4中的变速大齿轮42和变速小齿轮与风扇机构3中的风扇大齿轮34和风扇小齿轮35的齿轮变比相等，在调速机构9的作用下，可保持2倍速率转动，从而达到电机低转速时，风扇依然保持高速运行，有效解决电机低速运行时，因风力不足而导致出现发热严重状态问题。

当电机负荷增大时，变频器运行达到30HZ以上时，电机尾部转子1旋转高于1000r/min时，由于设定的两个重锤81在旋转过程中产生向外的离心力，通过离心力公式可以计算出产生的离心力。离心力的计算公式就是向心力的公式，圆周运动的离心力=质量*速度的平方/半径或质量*角速度的平方/半径，即F=mv²/r或F=mωv²/r，其中m代表质量,单位千克kg，v代表线速度,单位米每秒m／s，ω代表角速度,单位转每秒rad／s，r代表离心运动半径,单位米m。

假设重锤81的重量为1千克, 旋转轴套7的半径0.03米,当电机尾部转子1的速度从1000转/分加速到1200转/分，则重锤81可产生向外的推力达14公斤力左右，从而能够推动变速齿轮杆4进行变速转动，通过变速齿轮杆4带动风扇机构3保持在恒定的转速下进行旋转。

由此可见，利用两个重锤81产生的离心力推动推动拐臂82向外移动，在剪刀式推力臂84的作用下，通过变速推动杆85和变速推动板86继而推动变速齿轮杆4向上移动，从而使速齿轮杆4上的变速大齿轮42脱离风扇机构3中的风扇小齿轮35，而使速齿轮杆4上的变速小齿轮与风扇机构3中的风扇大齿轮34相啮合连接，由于风扇大齿轮34的齿径是变速小齿轮的2倍，从而达到降低转速，其风扇速度与电机转速同步，达到电机高转速状态与风扇转速相同，从而使风扇机构3中的风扇叶片32一直保持恒定的高速状态，即保持转速1680r/min的恒定状态。

若电机速度下降至1000r/min时，由于设定的两个重锤81在旋转过程中，不能产生足够的离心力外向推动推动拐臂82，则变速推动板86向下自动复位，同时，在调速机构9的作用下，利用张力弹簧向下推动变速齿轮杆4，从而恢复并切换为2倍变速的原始状态。

另外，为了提高本实用新型所述散热装置的智能性，还可以配置一个数字显示装置，用来监控风扇机构3的转速和转向，可以达到实现显示的目的。

由此可见，采用本实用新型所述的散热装置，通过设置的风扇机构3和变速齿轮杆4，并在变速机构8和调速机构9的作用下，可以实现自动恒定高速转动，采用机械结构，相比独立电源供电风扇，不仅能够节约大量的资金和节约用电能耗，而且还能保证电机低速运行时的散热效果，极大地延长了电机使用寿命，同时也节约电机维护费用，保证了生产的平稳性。

综上所述，采用本实用新型所述的散热装置，具有结构简单，维修成本低，可推广运用到不同规格的电机，具有安装方便，可生产加工适合不同型号电机尾端罩壳，在罩壳内进行组装即可，能够满足各种功率大小的电机散热需求，可广泛推广运用到发电厂、水泥厂、化工厂、钢铁厂等工业厂矿，对如何提高电机的散热能力及散热方式具有非常重要意义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于变频电机高效节能的散热装置，包括有电机尾部转子(1)，其特征在于：所述散热装置包括有固定支架(2)、风扇机构(3)、变速齿轮杆(4)、变速杆支架(5)、防护筒(6)、旋转轴套(7)、变速机构(8)、调速机构(9)和风扇罩壳(10)；所述风扇机构(3)通过固定支架(2)安装于风扇罩壳(10)内，所述防护筒(6)位于风扇机构(3)下方，所述变速齿轮杆(4)通过变速杆支架(5)设置于防护筒(6)内，并与所述变速杆支架(5)转动连接；所述旋转轴套(7)的下部与电机尾部转子(1)固定连接，在所述旋转轴套(7)的顶部设有头部齿轮(71)，所述变速齿轮杆(4)的上端与风扇机构(3)传动连接，其下端通过头部齿轮(71)与旋转轴套(7)传动连接；所述变速机构(8)设置于旋转轴套(7)上，并通过固定支架(2)与变速齿轮杆(4)连接，所述调速机构(9)设置于固定支架(2)中；所述旋转轴套(7)通过电机尾部转子(1)带动其同步转动，并在变速机构(8)和调速机构(9)的作用下，通过变速齿轮杆(4)带动风扇机构(3)转动，在所述风扇机构(3)的转动下，实现自动散热的目的。

2.根据权利要求1所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述风扇机构(3)包括有风扇面板(31)、风扇叶片(32)、风扇转轴(33)、风扇大齿轮(34)和风扇小齿轮(35)，在所述风扇面板(31)上设有多个风扇叶片(32)，所述风扇转轴(33)设置于风扇面板(31)的底面中心位置处，所述风扇大齿轮(34)和风扇小齿轮(35)均设置于风扇转轴(33)上，其中所述风扇小齿轮(35)位于风扇大齿轮(34)上方；所述风扇机构(3)通过风扇面板(31)和风扇转轴(33)与固定支架(2)转动连接；而所述旋转轴套(7)通过头部齿轮(71)与固定支架(2)转动连接；所述变速齿轮杆(4)包括有齿轮杆(41)、变速大齿轮(42)和变速小齿轮，其中所述变速小齿轮由两个结构相同的小齿轮组成，两个小齿轮分别为变速上齿轮(43)和变速下齿轮(44)组成，所述变速大齿轮(42)设置于齿轮杆(41)顶部，所述变速下齿轮(44)设置于齿轮杆(41)底部，所述变速上齿轮(43)设置于齿轮杆(41)上，并位于变速大齿轮(42)和变速下齿轮(44)之间；设置于固定支架(2)中的调速机构(9)与风扇大齿轮(34)相接触连接；所述变速齿轮杆(4)的上端及下端分别通过齿轮与风扇机构(3)及旋转轴套(7)之间传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述变速齿轮杆(4)设有两组，两组变速齿轮杆(4)通过变速杆支架(5)呈对称状态分布于风扇机构(3)两侧；所述风扇机构(3)和变速齿轮杆(4)之间，通过风扇小齿轮(35)与变速大齿轮(42)或者是风扇大齿轮(34)与变速上齿轮(43)相啮合连接，实现两者传动连接；而所述变速齿轮杆(4)与旋转轴套(7)之间，通过变速下齿轮(44)与头部齿轮(71)相啮合连接，实现两者传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述变速齿轮杆(4)中的变速大齿轮(42)的齿径是变速小齿轮的齿径2倍，所述风扇机构(3)中的风扇大齿轮(34)的齿径是风扇小齿轮(35)的齿径2倍，所述风扇机构(3)中的风扇大齿轮(34)的齿径与旋转轴套(7)中的头部齿轮(71)的齿径相同；所述旋转轴套(7)在随电机尾部转子(1)同步转动过程中，通过头部齿轮(71)带动变速下齿轮(44)转动，在所述变速下齿轮(44)转动过程中，通过齿轮杆(41)带动变速大齿轮(42)和变速上齿轮(43)同步转动，利用变速大齿轮(42)与风扇小齿轮(35)或者是变速上齿轮(43)与风扇大齿轮(34)相啮合连接，使风扇机构(3)与电机尾部转子(1)同步转动，实现风扇机构(3)的转动速度为电机尾部转子(1)的转动速度的2倍，并保持2倍恒定速度持续转动状态。

5.根据权利要求2所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述固定支架(2)包括有支撑板(21)和支撑轴(22)，所述支撑板(21)和支撑轴(22)构成T字形结构，所述固定支架(2)通过支撑板(21)安装于风扇罩壳(10)内顶部；在所述风扇机构(3)中设有贯穿所述风扇面板(31)及风扇转轴(33)的第一通孔(36)，在所述旋转轴套(7)中的头部齿轮(71)中设有与第一通孔(36)相对应的第二通孔(72)，所述第一通孔(36)和第二通孔(72)均与所述支撑轴(22)相对应，并在所述第一通孔(36)和第二通孔(72)内分别安装有与支撑轴(22)相对应的平面轴承(11)；所述支撑轴(22)从上至下依次穿过第一通孔(36)及第二通孔(72)，并延伸至旋转轴套(7)内与变速机构(8)相连接，所述调速机构(9)设置于固定支架(2)中的支撑轴(22)上，所述支撑轴(22)通过安装于第一通孔(36)及第二通孔(72)内的平面轴承(11)，分别与风扇机构(3)和旋转轴套(7)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述变速机构(8)包括有重锤(81)、推动拐臂(82)、拐臂滑动杆(83)、剪刀式推力臂(84)、变速推动杆(85)和变速推动板(86)，所述变速推动板(86)设置于防护筒(6)内，并位于变速杆支架(5)上表面，所述变速推动板(86)分别与固定支架(2)和变速齿轮杆(4)滑动连接，所述变速推动杆(85)的顶部通过固定支架(2)与所述变速推动板(86)相接触连接，而其底部延伸至固定支架(2)外侧；所述重锤(81)和推动拐臂(82)均设有两个，两个重锤(81)穿过旋转轴套(7)呈对称状态分布于旋转轴套(7)中，所述推动拐臂(82)的下端与位于旋转轴套(7)外侧的重锤(81)固定连接，而上端分别穿过旋转轴套(7)，并与位于旋转轴套(7)内的拐臂滑动杆(83)滑动连接，所述剪刀式推力臂(84)设置于旋转轴套(7)内，其下端分别与拐臂滑动杆(83)相接触连接，而上端与延伸至固定支架(2)外侧的变速推动杆(85)相连接；所述变速推动板(86)在变速推动杆(85)或者是调速机构(9)的作用下，向上或者是向下推动变速齿轮杆(4)在防护筒(6)中移动，通过变速齿轮杆(4)与风扇机构(3)相传动连接，利用变速齿轮杆(4)调节风扇机构(3)的转动速度与电机尾部转子(1)的转动速度保持在恒定状态，在所述风扇机构(3)的转动下，实现自动散热的目的。

7.根据权利要求6所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：在所述支撑轴(22)中设有与变速推动杆(85)相对应的推动孔(23)，并在所述支撑轴(22)中还设有与变速推动板(86)相对应的穿心孔(24)，所述推动孔(23)与穿心孔(24)相通，所述变速推动杆(85)的上端通过推动孔(23)设置于固定支架(2)的支撑轴(22)中，在所述剪刀式推力臂(84)的顶端设有压力轴承(12)，所述变速推动杆(85)的下端通过压力轴承(12)与剪刀式推力臂(84)的顶端转动连接，所述变速推动板(86)利用所述穿心孔(24)设置于变速杆支架(5)的上表面，其两端与所述变速齿轮杆(4)滑动连接，所述变速推动杆(85)与变速推动板(86)相接触连接；所述变速推动板(86)在变速推动杆(85)的作用下，向上推动变速上齿轮(43)与风扇大齿轮(34)相啮合连接，并保持变速下齿轮(44)与头部齿轮(71)相啮合连接，通过变速齿轮杆(4)实现风扇机构(3)与电机尾部转子(1)同步转动。

8.根据权利要求6所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：所述调速机构(9)为张力弹簧，所述张力弹簧套置于固定支架(2)中的支撑轴(22)上，其上端与风扇机构(3)中的风扇大齿轮(34)相接触连接，而其下端与变速机构(8)中的变速推动板(86)相接触连接。

9.根据权利要求6所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：在所述旋转轴套(7)的侧面分别设有与重锤(81)、推动拐臂(82)及拐臂滑动杆(83)相对应的重锤孔(73)、支撑孔(74)及滑杆连接孔(75)；两个重锤(81)通过所述重锤孔(73)呈对称状态分布于旋转轴套(7)内，两个重锤(81)相对应的侧面设置为弧面结构(811)，而远离所述弧面结构(811)另一侧位于旋转轴套(7)外侧；所述推动拐臂(82)的下端与位于旋转轴套(7)外侧的重锤(81)固定连接，而上端分别穿过支撑孔(74)与位于旋转轴套(7)内的拐臂滑动杆(83)滑动连接；所述拐臂滑动杆(83)通过滑杆连接孔(75)与旋转轴套(7)固定连接；并在所述旋转轴套(7)的侧面还设有与推动拐臂(82)相对应的拐臂支点(76)，所述拐臂支点(76)位于重锤孔(73)的下侧方，所述推动拐臂(82)通过拐臂支点(76)与旋转轴套(7)相接触连接；所述重锤(81)在随旋转轴套(7)转动过程中产生离心力，向外推动推动拐臂(82)，所述推动拐臂(82)在拐臂支点(76)的作用下，其上端沿拐臂滑动杆(83)相对移动，通过推动拐臂(82)带动所述剪刀式推力臂(84)向上移动，所述变速推动杆(85)在剪刀式推力臂(84)的作用下，向上推动变速推动板(86)，通过变速推动板(86)推动变速齿轮杆(4)在防护筒(6)中移动，通过变速齿轮杆(4)中的变速上齿轮(43)与风扇大齿轮(34)相啮合连接，通过变速齿轮杆(4)实现风扇机构(3)与电机尾部转子(1)同步转动；所述变速推动板(86)在调速机构(9)的作用下，向下推动变速推动板(86)，通过变速推动板(86)推动变速齿轮杆(4)在防护筒(6)中移动，使变速齿轮杆(4)中的变速大齿轮(42)与风扇小齿轮(35)相啮合连接，通过变速齿轮杆(4)实现风扇机构(3)与电机尾部转子(1)同步转动。

10.根据权利要求1所述的一种用于变频电机高效节能的散热装置，其特征在于：还包括有多个连接螺栓(13)，所述固定支架(2)与风扇罩壳(10)之间，以及变速杆支架(5)与防护筒(6)之间和旋转轴套(7)与电机尾部转子(1)之间均通过连接螺栓(13)固定连接；在所述变速杆支架(5)中设有与变速齿轮杆(4)相对应的通孔，所述变速齿轮杆(4)通过相应的通孔与所述变速杆支架(5)转动连接；而设置于旋转轴套(7)顶部的头部齿轮(71)与旋转轴套(7)之间采用金属材料或者是耐热塑料材料制作为一体结构，或者采用焊接方式固定连接为一体结构。

Images