CN220421567U - 一种中空轴散热电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及永磁同步电机领域，并公开了一种中空轴散热电机，在转子铁芯的前侧面固定有抽风轮，转子铁芯的后侧面固定有排风轮，中空轴一端开设进风口，另一端开设有出风口；所述中空轴的外壁上贯穿有连通进风口的进风孔，所述进风孔朝向抽风轮；所述中空轴的外壁上贯穿有连通出风口的出风孔，所述出风孔朝向排风轮。气流依次经过进风口、进风孔、电机前腔体、电机后腔体、出风孔和出风口与电机进行热交换，并且在抽风轮和排风轮的作用下确保气流快速且沿着散热路径流动，大大提高电机的散热效果。

Description

一种中空轴散热电机

技术领域

本实用新型涉及永磁同步电机领域，特别涉及一种中空轴散热电机。

背景技术

现有的中空轴永磁同步电机(如专利：CN104201853A)为了防止异物和灰尘从机壳进入电机内部，因此电机的内腔为密封设计，电机内部的热量难以得到有效的散热。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种中空轴散热电机，旨在通过风冷对电机的内部进行散热。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种中空轴散热电机，包括机壳、用于封盖机壳前端口的前端盖、用于封盖机壳后端口的后端盖、设置在机壳内的定子铁芯、设置在定子铁芯上的定子绕组、与前端盖和后端盖转动连接的中空轴、以及套在中空轴上的转子铁芯，所述中空轴沿前后方向延伸，前端盖和后端盖上均设有用于供中空轴穿过的避让口，所述转子铁芯上排布有磁钢；所述转子铁芯的前侧面固定有抽风轮，所述转子铁芯的后侧面固定有排风轮，中空轴一端开设进风口，另一端开设有出风口；所述中空轴的外壁上贯穿有连通进风口的进风孔，所述进风孔朝向抽风轮；所述中空轴的外壁上贯穿有连通出风口的出风孔，所述出风孔朝向排风轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述抽风轮包括前圆环压板和多个环绕设置在前圆环压板的第一风叶，所述前圆环压板用于压住转子铁芯上的磁钢，所述第一风叶用于带动进风口中气流沿进风孔进入机壳的内部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排风轮包括后圆环压板和多个环绕设置在后圆环压板的第二风叶，所述后圆环压板用于压住转子铁芯上的磁钢，所述第二风叶用于带动机壳内部的气流沿出风孔流向出风口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进风孔绕中空轴的轴线呈圆周阵列排布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出风孔绕中空轴的轴线呈圆周阵列排布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定子铁芯的外侧面有多处沿其轴向延伸的通风凹陷，通风凹陷与机壳围成通风通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前端盖朝向机壳内腔的端面上设有密封凸环和环形的轴承安装凸环，所述密封凸环与轴承安装凸环同轴且轴承安装凸环设置在密封凸环内，所述轴承安装凸环和密封凸环之间形成走风凹腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述中空轴的进风口和出风口连通形成贯穿中空轴轴线的通孔。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型所提供的中空轴散热电机巧妙设置一个散热路径，即气流依次经过进风口、进风孔、电机前腔体、电机后腔体、出风孔和出风口与电机进行热交换，并且在抽风轮和排风轮的作用下确保气流快速且沿着散热路径流动，大大提高电机的散热效果。

附图说明

图1为一种实施例中的中空轴散热电机的半剖视图，图中箭头表示气流流动方向。

图2为另一种实施例中的中空轴散热电机的半剖视图，图中箭头表示气流流动方向。

图3为中空轴散热电机隐藏前端盖后的立体图。

图4为中空轴散热电机的立体图一。

图5为中空轴散热电机的立体图二。

主要元件符号说明：1-机壳、21-前端盖、22-密封凸环、23-轴承安装凸环、24-走风凹腔、25-后端盖、31-定子铁芯、311-通风凹陷、32-定子绕组、33-转子铁芯、4-中空轴、40-通孔、41-进风口、42-出风口、43-进风孔、44-出风孔、5-抽风轮、51-前圆环压板、52-第一风叶、6-排风轮、61-后圆环压板、62-第二风叶。

具体实施方式

本实用新型提供一种中空轴散热电机，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参阅图1-图5，本实用新型提供一种中空轴散热电机，包括机壳1、用于封盖机壳1前端口的前端盖21、用于封盖机壳1后端口的后端盖25、设置在机壳1内的定子铁芯31、设置在定子铁芯31上的定子绕组32、与前端盖21和后端盖25转动连接的中空轴4、以及套在中空轴4上的转子铁芯33，所述中空轴4沿前后方向延伸，前端盖21和后端盖25上均设有用于供中空轴4穿过的避让口，所述转子铁芯33上排布有磁钢；所述转子铁芯33的前侧面固定有抽风轮5，所述转子铁芯33的后侧面固定有排风轮6，中空轴4一端开设进风口41，另一端开设有出风口42；所述中空轴4的外壁上贯穿有连通进风口41的进风孔43，所述进风孔43朝向抽风轮5；所述中空轴4的外壁上贯穿有连通出风口42的出风孔44，所述出风孔44朝向排风轮6。

中空轴散热电机工作时，转子铁芯33和转子铁芯33上的抽风轮5和排风轮6同步转动，从而带动中空轴4转动工作，与此同时，抽风轮5转动形成抽风，使气流从中空轴4的进风口41进入中空轴4的内部，然后经过进风孔43进入电机的前腔体(即中空轴4、机壳1、前端盖21所围成的区域)，由于排风轮6也在转动形成向外排风，从而带动电机前腔体的气流经过定子铁芯31和转子铁芯33之间的间隙进入电机的后腔体(即中空轴4、机壳1、后端盖25所围成的区域)，最后热气流再从出风孔44排至出风口42再向外排出，可以理解为气流与电机的零部件进行热交换，带走电机零部件所产生的热量变成热气流，再迅速向外排出，实现对电机的风冷散热。

与现有技术相比，本实用新型所提供的中空轴散热电机巧妙设置一个散热路径，即气流依次经过进风口41、进风孔43、电机前腔体、电机后腔体、出风孔44和出风口42与电机进行热交换，并且在抽风轮5和排风轮6的作用下确保气流快速且沿着散热路径流动，大大提高电机的散热效果。

具体的，所述抽风轮5包括前圆环压板51和多个环绕设置在前圆环压板51的第一风叶52，所述前圆环压板51用于压住转子铁芯33上的磁钢，前圆环压板51可通过胶接或铆接的方式与转子铁芯33连接，所述第一风叶52用于带动进风口41中的气流沿进风孔43进入机壳1的内部。通过这样设置，抽风轮5不仅巧妙通过转子带动实现抽风，还对与转子铁芯33的磁钢起到结合固定作用。本领域技术人员具体可参照现有的抽风扇叶结构相应地设置第一风叶52的形状，此处不再赘述。

相反地，所述排风轮6包括后圆环压板61和多个环绕设置在后圆环压板61的第二风叶62，所述后圆环压板61用于压住转子铁芯33上的磁钢，后圆环压板61可通过胶接或铆接的方式与转子铁芯33连接，所述第二风叶62用于带动机壳1内部的气流沿出风孔44流向出风口42。通过这样设置，排风轮6不仅巧妙通过转子带动实现排风，还对与转子铁芯33的磁钢起到结合固定作用，平衡转子铁芯33前后两侧的重量，确保电机运转平衡。本领域技术人员具体可参照现有的排风扇叶结构相应地设置第二风叶62的形状，此处不再赘述。

优选的，所述进风孔43绕中空轴4的轴线呈圆周阵列排布。具有以下优点：1.由于单一进风孔43可能会产生较大的空气流动噪音和振动。通过将多个进风孔43分布在圆周上，可以减少单一孔径下的空气流动速度和压力，从而降低噪音和振动水平。2.多个进风孔43可以增加散热表面与进风空气之间的接触面积，更多的接触面积意味着更多的热量传递区域，从而提高了热量传递效率。3.通过将多个进风孔43等距离地分布可以使进风空气从不同的方向和角度进入，提高了进风的均匀性。

优先的，所述出风孔44绕中空轴4的轴线呈圆周阵列排布。多个出风孔44的设置可以增加热空气排出的通道数量，提高了热空气的流动性和通风效率。这有助于快速将热量从设备或散热器中排出，降低温度；由于单一出风孔44可能会导致在该孔周围形成较高的速度和压力，造成局部热点和温度不均匀，而多个出风孔44的设置可以减少这种不均匀情况，使热空气更均匀地分布在整个出风口42上，减少热点产生的可能性，也降低噪音和振动水平。

为了进一步提高散热的效率，电机前腔体的气流除了可以经过定子铁芯31和转子铁芯33之间的间隙进入电机的后腔体，还在所述定子铁芯31的外侧面有多处沿其轴向延伸的通风凹陷311，通风凹陷311与机壳1围成通风通道，即电机前腔体的气流还可以经过通风通道进入电机的后腔体，加强通风散热效果。

优选的，所述前端盖21朝向机壳1内腔的端面上设有密封凸环22和环形的轴承安装凸环23，所述密封凸环22与轴承安装凸环23同轴且轴承安装凸环23设置在密封凸环22内，所述轴承安装凸环23和密封凸环22之间形成走风凹腔24。通过这样设置，进风气流如果被定子绕组32阻碍流动，进风气流可以经过走风凹腔24拐入定子铁芯31的通风凹陷311，促进进风气流的流动性。

所述后端盖25与前端盖21的结构相同，也具有走风凹腔24的优点。

在一种实施例中，如图1所示，所述中空轴4的进风口41和出风口42连通形成贯穿中空轴4轴线的通孔40，便于中空轴4的加工。

在另一种实施例中，如图2所示，所述中空轴4的进风口41和出风口42均为盲孔设置，使进风口41和出风口42之间不能直接连通，迫使进风气流进入进风口41后只能流向进风孔43，通风散热效果更优。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种中空轴散热电机，包括机壳、用于封盖机壳前端口的前端盖、用于封盖机壳后端口的后端盖、设置在机壳内的定子铁芯、设置在定子铁芯上的定子绕组、与前端盖和后端盖转动连接的中空轴、以及套在中空轴上的转子铁芯，所述中空轴沿前后方向延伸，前端盖和后端盖上均设有用于供中空轴穿过的避让口，所述转子铁芯上排布有磁钢；其特征在于，所述转子铁芯的前侧面固定有抽风轮，所述转子铁芯的后侧面固定有排风轮，中空轴一端开设进风口，另一端开设有出风口；所述中空轴的外壁上贯穿有连通进风口的进风孔，所述进风孔朝向抽风轮；所述中空轴的外壁上贯穿有连通出风口的出风孔，所述出风孔朝向排风轮。

2.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述抽风轮包括前圆环压板和多个环绕设置在前圆环压板的第一风叶，所述前圆环压板用于压住转子铁芯上的磁钢，所述第一风叶用于带动进风口中气流沿进风孔进入机壳的内部。

3.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述排风轮包括后圆环压板和多个环绕设置在后圆环压板的第二风叶，所述后圆环压板用于压住转子铁芯上的磁钢，所述第二风叶用于带动机壳内部的气流沿出风孔流向出风口。

4.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述进风孔绕中空轴的轴线呈圆周阵列排布。

5.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述出风孔绕中空轴的轴线呈圆周阵列排布。

6.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述定子铁芯的外侧面有多处沿其轴向延伸的通风凹陷，通风凹陷与机壳围成通风通道。

7.根据权利要求1所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述前端盖朝向机壳内腔的端面上设有密封凸环和环形的轴承安装凸环，所述密封凸环与轴承安装凸环同轴且轴承安装凸环设置在密封凸环内，所述轴承安装凸环和密封凸环之间形成走风凹腔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的中空轴散热电机，其特征在于，所述中空轴的进风口和出风口连通形成贯穿中空轴轴线的通孔。