CN219659543U - 一种电机的散热结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机的领域，尤其是涉及一种电机的散热结构。本电机的散热结构，包括壳体、转子和定子，壳体具有内腔，内腔中浸注有冷却液，转子转动设置于内腔中，定子包括设置于内腔中的定子铁芯，定子铁芯环绕于转子的外侧，定子铁芯沿自身轴向开设有若干个绕线槽，定子铁芯的外壁沿自身轴向开设有供冷却液通过的冷却槽，冷却槽贯穿定子铁芯的两端。电机运行时，绕线槽内的绕组线圈或者内腔中的其它零件发热，热量传递至内腔中的冷却液中，由于定子铁芯的外壁开设有冷却槽，冷却液可通过冷却槽，将热量快速传递给壳体，实现快速散热，提高散热效果，增加电机寿命。

Description

一种电机的散热结构

技术领域

本申请涉及电机的领域，尤其是涉及一种电机的散热结构。

背景技术

电机是把电能转换成机械能的一种设备，利用定子产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩，被广泛应用于各种工业领域，例如应用于深井泵中，电机驱动叶轮进行泵水工作，由于电机运行时，定子铁芯上的绕组线圈通电后会发热，以及转子等零件转动时也会产生一定热量，因此需要及时将电机内的热量散出。

目前通常采用的方式是，在电机内部注入冷却液，以冷却液作为冷却介质，由于电机的定子铁芯外壁与壳体紧贴，冷却液不易进入壳体与定子铁芯之间，因此实际热传导时，冷却液将热量传递给定子铁芯，定子铁芯再传递给壳体，进行散热，定子铁芯的热阻较大，冷却液能够起到的热传导效果较小，从而影响电机的整体散热效果。

实用新型内容

为了提高电机的散热效率，本申请提供一种电机的散热结构。

本申请提供的一种电机的散热结构采用如下的技术方案：

一种电机的散热结构，包括壳体、转子和定子，所述壳体具有内腔，所述内腔中浸注有冷却液，所述转子转动设置于内腔中，所述定子包括设置于内腔中的定子铁芯，所述定子铁芯环绕于转子的外侧，所述定子铁芯沿自身轴向开设有若干个绕线槽，所述定子铁芯的外壁沿自身轴向开设有供冷却液通过的冷却槽，所述冷却槽贯穿定子铁芯的两端。

通过采用上述技术方案，电机运行时，绕线槽内的绕组线圈或者内腔中的其它零件发热，热量传递至内腔中的冷却液中，由于定子铁芯的外壁开设有冷却槽，冷却液可通过冷却槽，将热量快速传递给壳体，实现快速散热，提高散热效果，增加电机功率密度。

优选的，所述定子铁芯与转子组合将所述内腔分隔为第一腔体和第二腔体，所述绕线槽的一端和冷却槽的一端均与所述第一腔体相连通，所述绕线槽的另一端和冷却槽的另一端均与所述第二腔体相连通，所述散热结构还包括能够使绕线槽、第一腔体、冷却槽、第二腔体中的冷却液形成流动循环回路的驱动装置。

通过采用上述技术方案，通过驱动装置，冷却液吸收绕线槽中的绕组线圈及其它零件中的热量后，流动至第一腔体中，并通过第一腔体流动至冷却槽中，与壳体接触实现热传递，将热量散出后，温度降低后的冷却流至第二腔体中，通过第二腔体回流至过线槽中，多次反复循环，将热量散出。

优选的，所述驱动装置包括固定于所述转子上的离心轮，所述离心轮位于第一腔体中。

通过采用上述技术方案，转子旋转，带动离心轮旋转，使离心轮内圈处的压力降低，外圈处的压力升高，绕线槽中的冷却液可快速被吸至第一腔体中，然后通过第一腔体流至冷却槽中，提高冷却速度。

优选的，所述驱动装置包括位于所述第一腔体中的叶片组件，所述叶片组件包括叶片轴和外圈叶片，所述叶片轴同轴固定于转子上，所述外圈叶片直接或间接固定于叶片轴上，所述外圈叶片的推力方向朝向所述冷却槽。

通过采用上述技术方案，转子转动，带动外圈叶片转动，由于外圈叶片的推力方向朝向冷却槽，因此外圈叶片背离冷却槽的一端附近压力变小， 使得绕线槽中的冷却液被吸引至第一腔体中，提高冷却液的流速，提高散热效率。

优选的，所述叶片组件包括位于外圈叶片与叶片轴之间的连接件，所述连接件固定于叶片轴上，所述外圈叶片固定于连接件上。

通过采用上述技术方案，外圈叶片与叶片轴之间通过连接件实现固定。

优选的，所述连接件包括与叶片轴同轴的连接环，所述连接环的内圈与叶片轴固定连接，所述外圈叶片固定于连接环上。

通过采用上述技术方案，转子转动，通过叶片轴驱动连接环上的外圈叶片转动。

优选的，所述连接环与叶片轴之间设置有若干个连接杆，各连接杆沿叶片轴的周向间隔分布，所述连接杆的一端与连接环连接，所述连接杆的另一端与所述叶片轴连接。

通过采用上述技术方案，连接环通过连接杆与叶片轴相连接。

优选的，所述驱动装置包括位于所述第一腔体中的叶片组件，所述叶片组件包括叶片轴和内圈叶片，所述叶片轴同轴固定于转子上，所述内圈叶片直接或间接固定于叶片轴上，所述内圈叶片的推力方向背离所述绕线槽。

通过采用上述技术方案，转子转动，带动内圈叶片转动，由于内圈叶片的推力方向背离绕线槽，因此内圈叶片背离绕线槽的一端附近压力变大，提高冷却液的流速，提高散热效率。

优选的，所述驱动装置包括位于所述第一腔体中的叶片组件，所述叶片组件包括叶片轴、外圈叶片和内圈叶片，所述叶片轴同轴固定于转子上，所述外圈叶片直接或间接固定于叶片轴上，所述外圈叶片的推力方向朝向所述冷却槽，所述内圈叶片位于外圈叶片与叶片轴之间，所述内圈叶片的推力方向背离所述绕线槽。

通过采用上述技术方案，内圈叶片与外圈叶片结合，且两者的推力方向相反，能够进一步提高冷却液流动速度，提高散热效率。

优选的，所述叶片组件还包括环形隔板，所述环形隔板与所述叶片轴同轴分布，所述环形隔板的一端靠近定子铁芯，且环形隔板在定子铁芯上的投影位于所述绕线槽和冷却槽之间。

通过采用上述技术方案，设计有环形隔板，可将对准绕线槽的区域与对准冷却槽的区域做一定程度的分隔，提高冷却液流动效率。

附图说明

图1是本申请实施例一的剖视图。

图2是本申请实施例一的内部结构示意图。

图3是本申请实施例二的剖视图。

图4是本申请实施例二的内部结构示意图。

图5是本申请实施例三的剖视图。

图6是本申请实施例四的剖视图。

图7是本申请实施例四的内部结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；11、筒体；12、前端盖；13、后端盖；14、第一腔体；15、第二腔体；2、转子；3、轴承；4、定子铁芯；41、绕线槽；42、冷却槽；5、离心轮；6、叶片组件；61、叶片轴；62、外圈叶片；63、连接环；64、连接杆；65、环形隔板；66、内圈叶片；67、连接臂。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

如图1、图2所示，本电机的散热结构包括壳体1，本实施例中，壳体1包括筒体11、前端盖12和后端盖13，筒体11呈圆筒状，前端盖12固定于筒体11的前端，靠近电机的输出端，后端盖13固定于筒体11的后端，且远离电机的输出端，筒体11、前端盖12和后端盖13组合围成一个内腔，内腔中浸注有冷却液。

前端盖12、后端盖13与筒体11之间的固定，可通过焊接、法兰、甚至是一体成型的方式实现。前端盖12、后端盖13与筒体11的形状也可根据实际需要进行变更，如方形等形状。

如图1、图2所示，本电机的散热结构包括转子2，转子2转动设置于内腔中，本实施例中，电机的前端盖12和后端盖13上均设置有轴承3，转子2与轴承3转动配合。作为其它方案，轴承3也可通过支架固定于筒体11上，或者转子2和轴套配合，轴套固定于前端盖12和后端盖13上。

如图1、图2所示，本电机的散热结构包括定子，定子包括设置于内腔中的定子铁芯4，定子铁芯4环绕于转子2的外侧，定子铁芯4的固定可通过定子支架来实现，也可在定子铁芯4的外侧开设安装槽，筒体11的内壁设计与安装槽相卡接的安装块，安装槽与安装块的配合实现将定子铁芯4固定于筒体11上。

如图1、图2所示，定子铁芯4沿自身轴向开设有若干个绕线槽41，绕线槽41用于安装绕组线圈，各绕线槽41沿周向均匀分布。定子铁芯4的外壁沿自身轴向开设有供冷却液通过的冷却槽42，冷却槽42贯穿定子铁芯4的两端，冷却槽42也设计为多条，本实施例中，冷却槽42设计为朝定子铁芯4的轴线方向内凹形成的弧形槽，以增加冷却液与筒体11内表面的接触面积。

如图1、图2所示，定子铁芯4与转子2组合将内腔分隔为第一腔体14和第二腔体15。本实施例中，第一腔体14靠近电机的后端盖13，第二腔体15靠近电机的前端盖12，绕线槽41的一端和冷却槽42的一端均与第一腔体14相连通，绕线槽41的另一端和冷却槽42的另一端均与第二腔体15相连通。

如图1、图2所示，本电机的散热结构还包括能够使绕线槽41、第一腔体14、冷却槽42、第二腔体15中的冷却液形成流动循环回路的驱动装置。

本实施例中，驱动装置包括固定于转子2上的离心轮5，离心轮5位于第一腔体14中，离心轮5、定子铁芯4均与转子2同轴分布，本实施例中，离心轮5外缘到转子2轴线之间的距离小于冷却槽42底部到转子2轴线之间的距离，使得离心轮5转动时，第一腔体14中靠近冷却槽42的区域形成高压，第一腔体14中靠近绕线槽41的区域形成负压。

本实施例的工作原理如下：电机运行时，转子2转动，带动离心轮5转动，绕线槽41中的冷却液可快速被吸至第一腔体14中，然后通过第一腔体14流至冷却槽42中，提高冷却速度和冷却效果，改善功率密度。

实施例二：

如图3、图4所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中，驱动装置包括位于第一腔体14中的叶片组件6，叶片组件6包括叶片轴61和外圈叶片62，叶片轴61同轴固定于转子2上，外圈叶片62直接或间接固定于叶片轴61上，外圈叶片62的推力方向朝向冷却槽42。

本实施例中，叶片轴61与转子2的固定可通过但不局限于以下方式来实现：叶片轴61设计为空心轴，套设于转子2上两者通过键槽配合实现固定，或者叶片轴61与转子2设计为一体式结构。

本实施例中，外圈叶片62间接固定于叶片轴61上，具体而言，叶片组件6包括位于外圈叶片62与叶片轴61之间的连接件，连接件固定于叶片轴61上，外圈叶片62固定于连接件上。

本实施例中，连接件包括与叶片轴61同轴的连接环63，连接环63的内圈与叶片轴61固定连接，外圈叶片62固定于连接环63上。连接环63与叶片轴61之间设置有若干个连接杆64，各连接杆64沿叶片轴61的周向间隔分布，连接杆64的一端与连接环63连接，连接杆64的另一端与叶片轴61连接。

连接环63除了通过连接杆64与叶片轴61连接，还可将连接环63的内圈直接固定于叶片轴61的外壁，为了冷却液能够通过，在连接环63的表面开设贯穿其两端的孔道。

作为其它方案，连接件也可设计为连接柱的结构，连接柱的一端固定于叶片轴61上，连接柱的另一端与外圈叶片62相固连。

本实施例中，叶片组件6还包括与叶片轴61同轴设置的环形隔板65，环形隔板65固定于外圈叶片62或连接件上，环形隔板65在定子铁芯4上的投影位于绕线槽41和冷却槽42之间。

本实施例中，环形隔板65固定于连接件上，当连接件为连接环63时，环形隔板65固定于连接环63，可通过焊接、螺纹件等方式实现，也可将环形隔板65与连接环63设计为一体式结构，当然也可固定于连接杆64上，而当连接件为连接柱时，环形隔板65则固定于连接柱上。

本实施例的工作原理如下：电机运行时，转子2转动，带动外圈叶片62转动，外圈叶片62朝冷却槽42吹风，外圈叶片62背离冷却槽42的一端附近压力变小，环形挡板降低不同区域的冷却液间的相互干扰，提高冷却液的流速，提高散热效率。

实施例三：

如图5所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中，驱动装置包括位于所述第一腔体14中的叶片组件6，叶片组件6包括叶片轴61和内圈叶片66，叶片轴61同轴固定于转子2上，内圈叶片66直接固定于叶片轴61上，内圈叶片66的推力方向背离绕线槽41。

本实施例中，内圈叶片66与叶片轴61直接连接，两者可通过焊接等实现固定。作为其它方案，内圈叶片66也可通过固定杆实现与叶片轴61的连接。

如图5所示，作为优选，叶片组件6还包括环形隔板65，环形隔板65与叶片轴61同轴分布，环形隔板65的一端靠近定子铁芯4，且环形隔板65在定子铁芯4上的投影位于绕线槽41和冷却槽42之间。

其中，环形隔板65可通过连接臂67固定于叶片轴61上，作为其它方案，当叶片组件6整体设计为叶轮的形式，环形隔板65也可固定于叶片组件的外缘部。

本实施例的工作原理如下：转子2转动，带动内圈叶片66转动，由于内圈叶片66的推力方向背离绕线槽41，因此内圈叶片66背离绕线槽41的一端附近压力变大，提高冷却液的流速，提高散热效率。

实施例四：

如图6、图7所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中，驱动装置包括位于第一腔体14中的叶片组件6，叶片组件6包括叶片轴61、外圈叶片62和内圈叶片66，叶片轴61同轴固定于转子2上，外圈叶片62直接或间接固定于叶片轴61上，外圈叶片62的推力方向朝向冷却槽42。内圈叶片66位于外圈叶片62与叶片轴61之间，内圈叶片66的推力方向背离绕线槽41。

本实施例中，叶片轴61与转子2的固定可通过但不局限于以下方式来实现：叶片轴61设计为空心轴，套设于转子2上两者通过键槽配合实现固定，或者叶片轴61与转子2设计为一体式结构。

本实施例中，外圈叶片62间接固定于叶片轴61上，具体而言，叶片组件6包括位于外圈叶片62与叶片轴61之间的连接件，连接件固定于叶片轴61上，外圈叶片62固定于连接件上。内圈叶片66可固定于叶片轴61上，也可固定于连接件上。

本实施例中，连接件包括与叶片轴61同轴的连接环63，连接环63的内圈与叶片轴61固定连接，外圈叶片62固定于连接环63上。

连接环63与叶片轴61之间设置有若干个连接杆64，各连接杆64沿叶片轴61的周向间隔分布，连接杆64的一端与连接环63连接，连接杆64的另一端与叶片轴61连接。

连接环63除了通过连接杆64与叶片轴61连接，还可将连接环63的内圈直接固定于叶片轴61的外壁，为了冷却液能够通过，在连接环63的表面开设贯穿其两端的孔道。

连接环63除了采用连接杆64与叶片轴61连接，还可通过内圈叶片66与叶片轴61连接，内圈叶片66的内端与叶片轴61相固定，内圈叶片66的外端则与连接环63连接，同样可以使连接环63与叶片轴61固定。而内圈叶片66固定于叶片轴61上，比如可通过焊接固定于叶片轴61上，作为其它方案，内圈叶片66也可通过螺纹件与孔的配合固定于叶片轴61上。

作为其它方案，连接件不采用连接环63的方式，也可设计为连接柱的结构，连接柱的一端固定于叶片轴61上，连接柱的另一端与外圈叶片62相固连。

本实施例中，叶片组件6还包括与叶片轴61同轴设置的环形隔板65，环形隔板65固定于外圈叶片62、连接件或内圈叶片66上，环形隔板65在定子铁芯4上的投影位于绕线槽41和冷却槽42之间。

本实施例中，环形隔板65固定于连接件上，当连接件为连接环63时，环形隔板65固定于连接环63，环形隔板65固定于连接环63时，可通过焊接、螺纹件等方式实现，也可将环形隔板65与连接环63设计为一体式结构，当然也可固定于连接杆64上，而当连接件为连接柱时，环形隔板65则固定于连接柱上。

本实施例的工作原理如下：转子2转动，带动内圈叶片66转动，内圈叶片66的推力方向背离绕线槽41，内圈叶片66靠近绕线槽41的一侧形成低压，冷却液从绕线槽41中被快速吸至第一腔体14中，由于外圈叶片62的推力方向朝向冷却槽42，因此可将内圈处的冷却液快速吸取并输送至冷却槽42中，提高冷却液的流速，提高整体散热效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机的散热结构，其特征在于，包括壳体（1）、转子（2）和定子，所述壳体（1）具有内腔，所述内腔中浸注有冷却液，所述转子（2）转动设置于内腔中，所述定子包括设置于内腔中的定子铁芯（4），所述定子铁芯（4）环绕于转子（2）的外侧，所述定子铁芯（4）沿自身轴向开设有若干个绕线槽（41），所述定子铁芯（4）的外壁沿自身轴向开设有供冷却液通过的冷却槽（42），所述冷却槽（42）贯穿定子铁芯（4）的两端。

2.根据权利要求1所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述定子铁芯（4）与转子（2）组合将所述内腔分隔为第一腔体（14）和第二腔体（15），所述绕线槽（41）的一端和冷却槽（42）的一端均与所述第一腔体（14）相连通，所述绕线槽（41）的另一端和冷却槽（42）的另一端均与所述第二腔体（15）相连通，所述散热结构还包括能够使绕线槽（41）、第一腔体（14）、冷却槽（42）、第二腔体（15）中的冷却液形成流动循环回路的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述驱动装置包括固定于所述转子（2）上的离心轮（5），所述离心轮（5）位于第一腔体（14）中。

4.根据权利要求2所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述驱动装置包括位于所述第一腔体（14）中的叶片组件（6），所述叶片组件（6）包括叶片轴（61）和外圈叶片（62），所述叶片轴（61）同轴固定于转子（2）上，所述外圈叶片（62）直接或间接固定于叶片轴（61）上，所述外圈叶片（62）的推力方向朝向所述冷却槽（42）。

5.根据权利要求4所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述叶片组件（6）包括位于外圈叶片（62）与叶片轴（61）之间的连接件，所述连接件固定于叶片轴（61）上，所述外圈叶片（62）固定于连接件上。

6.根据权利要求5所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述连接件包括与叶片轴（61）同轴的连接环（63），所述连接环（63）的内圈与叶片轴（61）固定连接，所述外圈叶片（62）固定于连接环（63）上。

7.根据权利要求6所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述连接环（63）与叶片轴（61）之间设置有若干个连接杆（64），各连接杆（64）沿叶片轴（61）的周向间隔分布，所述连接杆（64）的一端与连接环（63）连接，所述连接杆（64）的另一端与所述叶片轴（61）连接。

8.根据权利要求2所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述驱动装置包括位于所述第一腔体（14）中的叶片组件（6），所述叶片组件（6）包括叶片轴（61）和内圈叶片（66），所述叶片轴（61）同轴固定于转子（2）上，所述内圈叶片（66）直接或间接固定于叶片轴（61）上，所述内圈叶片（66）的推力方向背离所述绕线槽（41）。

9.根据权利要求2所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述驱动装置包括位于所述第一腔体（14）中的叶片组件（6），所述叶片组件（6）包括叶片轴（61）、外圈叶片（62）和内圈叶片（66），所述叶片轴（61）同轴固定于转子（2）上，所述外圈叶片（62）直接或间接固定于叶片轴（61）上，所述外圈叶片（62）的推力方向朝向所述冷却槽（42），所述内圈叶片（66）位于外圈叶片（62）与叶片轴（61）之间，所述内圈叶片（66）的推力方向背离所述绕线槽（41）。

10.根据权利要求4或8或9所述的一种电机的散热结构，其特征在于，所述叶片组件（6）还包括环形隔板（65），所述环形隔板（65）与所述叶片轴（61）同轴分布，所述环形隔板（65）的一端靠近定子铁芯（4），且环形隔板（65）在定子铁芯（4）上的投影位于所述绕线槽（41）和冷却槽（42）之间。