CN220605694U - 一种能够提高散热能力的电机转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够提高散热能力的电机转子，涉及电机设计和制造技术领域，包括电机转子部、铝风扇、多个限位螺钉、转轴；铝风扇包括外环、内环及若干个风扇翅；本实用新型在电机转子没有风扇翅的前提下，通过增加额外的铝风扇并对其结构进行改进优化，采用合理的冷却结构和散热方式，是能够提高转子的散热能力。经过实际对比测试证明，在达到热稳定时，转子的温度降低明显，进而间接减少对定子的影响，整机性能也得到改善，电机温升下降显著。

Description

一种能够提高散热能力的电机转子

技术领域

本实用新型涉及电机设计和制造技术领域，具体为一种能够提高散热能力的电机转子。

背景技术

在新电机设计时尤其是大型电机的设计时，往往出于节省成本和缩短开发周期的考虑，转子的铸铝模通常是借用既有的现成模具，但是由于一些因素的影响和制约，借用的模具在转子端环上仅有动平衡柱，而没有能够提高散热能力和散热面积的风扇翅。在一定的材料利用率下，如何提高转子的热交换能力，降低转子温升，成为许多学者研究的对象和方向。

一般的做法是用焊接的方式制作一个铁风扇，通过轴向和周向限位安装固定在电机内部的转轴上。电机运转时，转子和风扇同轴旋转，在风压作用下，空气与转子发生热交换后，被离心风扇向四周甩出，进入封闭式电机内风道循环。风扇表面在热空气的作用下也被间接加热，无形中增加了转子的散热面积，但由于风扇叶片与发热体的铸铝端环多为线接触，且直接接触的面积有限；空气作为热传导的媒介相对金属而言，导热能力较低，且铁的热传导效率及散热能力远不及铝，因此采用一个与转子端环紧密接触的铝风扇可以得到更好的散热效果。

为达到上述目的，一般的想法是用一个铝风扇，将其焊接在端环上来增加接触面积，进而提高散热面积。实践证明，由于端环在铸造过程中改变了性状，因此不管是采用纯铝还是合金铝制作的风扇，在后期无损检测过程中，均发现其与端环的焊道组织的融合不够致密紧实，与母材融合度不好，焊肉内部夹渣，气孔较多，机械强度差，易剥离，焊接难度大，质量不稳定，因此采用与转子端环进行融合焊接的形式的铝风扇的方案既不可行和也不可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够提高散热能力的电机转子，以解决上述背景技术中提出的采用风扇与端环焊接的形式导致，风扇与端环的焊道组织的融合不够致密紧实，与母材融合度不好，焊肉内部夹渣，气孔较多，机械强度差，易剥离，焊接难度大，质量不稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种能够提高散热能力的电机转子，包括电机转子部，并在其后端设置有一体铸铝成型同轴的铸铝端环，所述铸铝端环的内侧设置有铝风扇，所述铸铝端环和铝风扇之间设置有多个限位螺钉，所述电机转子部的轴心处设置有转轴；所述铝风扇包括外环、内环及若干个风扇翅。

优选的，所述电机转子部采用铸铝方式制成且与所述铸铝端环一体成型，所述铸铝端环的内圆采用车削的方式去除表面的氧化物。

优选的，所述铸铝端环的内圆面与所述铝风扇外环的外圆面成锥度配合，且过盈配合连接。

优选的，所述铝风扇采用铸造或者焊接而成，包括外环、内环及若干个风扇翅，所述外环和内环同轴设置，且将若干个风扇翅均匀的夹在中间；且所有的风扇翅的角度均相同。

进一步的，所述铸铝端环的内圆面与所述铝风扇外环的外圆面之间设置有膏状导热粘结剂。

优选的，在所述铸铝端环和铝风扇的结合处，沿轴向均匀加工若干个螺纹孔，并且在每个螺纹孔内旋入有一个限位螺钉。

进一步的，所述限位螺钉和螺纹孔之间，设置有耐高温密封胶或厌氧胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在电机转子没有风扇翅的前提下，通过增加额外的铝风扇并对其结构进行改进优化，采用合理的冷却结构和散热方式，是能够提高转子的散热能力。经过实际对比测试证明，在达到热稳定时，转子的温度降低明显，进而间接减少对定子的影响，整机性能也得到改善，电机温升下降显著。

附图说明

图1为转子装配示意图；

图2为图1中A的放大图；

图3为爆炸示意图；

图4为图1主视图；

图5为铝风扇示意图；

图6为图5主视图；

图7为图6中B-B的剖视图；

图中：电机转子部-1，铸铝端环-11，铝风扇-2，外环-21，内环-22，风扇翅-23，限位螺钉-3，转轴-4。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图1-7，图1为转子装配示意图；图2为图1中A的放大图；图3为爆炸示意图；图4为图1主视图；图5为铝风扇示意图；图6为图5主视图；图7为图6中B-B的剖视图。

本实用新型提供一种能够提高散热能力的电机转子，通过增设一个与转子铸铝端环紧密接触的铝风扇，增加铸铝端环与空气接触面积，从而提高电机转子的散热能力；包括电机转子部1，所述电机转子部1采用铸铝方式制成，并且在所述电机转子部1的后端设置有一体铸铝成型同轴的铸铝端环11，所述铸铝端环11的内侧还设置有铝风扇2，所述铸铝端环11和铝风扇2之间设置有多个限位螺钉3，用于将所述铝风扇2固定设置在所述铸铝端环11的内侧，从而使得所述铝风扇2与所述电机转子部1同步转动；所述电机转子部1的轴心处还设置有转轴4，用于所述电机转子部1的转动使用。

所述铸铝端环11因为是铸造而成，其表面难免凹凸不平，为得到良好的热传导效果，需要对铸铝端环11的内圆进行车削，去除表面的氧化物，并形成一定的锥度。

所述铝风扇2采用铸造或者焊接而成，包括外环21、内环22及若干个风扇翅23，所述外环21和内环22将若干个风扇翅23均匀的夹在中间，且所有的风扇翅23的角度均相同，从而可以增加散热表面积、稳定结构并提高自身机械强度，加速空气流动，提高换热效率；同时对所述外环21的外圆周面也进行与所述铸铝端环11的内圆同锥度的车削处理，并留有一定的过盈量，从而使得所述铝风扇2可以过盈配合的安装在所述铸铝端环11的内侧。

在将所述铝风扇2安装在所述铸铝端环11的内部时，首先在所述外环21的外圆周面涂抹一层膏状导热粘结剂，同时对所述铸铝端环11的内环圆周面进行均匀加热，加热完成后将所述铝风扇2装入加热好的铸铝端环11中，并去除溢出的多余膏状导热粘结剂，在铸铝端环11的余温作用下，膏状粘结剂的固化速度也会大大提高。

所述膏状导热粘结剂具有较高的导热系数，耐高低温性，抗老化等特性，且常温下表干相对较快；同时所述铸铝端环11的加热方式采用火焰加热或整体加热，加热温度根据过盈量确定，但是不能超过所述膏状导热粘结剂的允许使用温度上限。

待所述膏状导热粘结剂完全固化后，在所述铸铝端环11和铝风扇2的结合处，沿轴向均匀加工若干个螺纹孔，并且在每个螺纹孔内旋入有一个限位螺钉3，所述限位螺钉3在旋入螺纹孔之前，在其外部涂覆有耐高温密封胶或厌氧胶，从而可以保证限位螺钉3对铝风扇2起到轴向和周向的限位作用，防止所述铝风扇2与铸铝端环11发生轴向移位和周向位移。

本实用新型在电机转子没有风扇翅的前提下，通过增加额外的铝风扇并对其结构进行改进优化，采用合理的冷却结构和散热方式，是能够提高转子的散热能力。经过实际对比测试证明，在达到热稳定时，转子的温度降低明显，进而间接减少对定子的影响，整机性能也得到改善，电机温升下降显著。

尽管已经展示出和描述了本实用新型的实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：包括电机转子部(1)，并在其后端设置有一体铸铝成型同轴的铸铝端环(11)，所述铸铝端环(11)的内侧设置有铝风扇(2)，所述铸铝端环(11)和铝风扇(2)之间设置有多个限位螺钉(3)，所述电机转子部(1)的轴心处设置有转轴(4)；所述铝风扇(2)包括外环(21)、内环(22)及若干个风扇翅(23)。

2.根据权利要求1所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：所述电机转子部(1)采用铸铝方式制成且所述铸铝端环(11)一体铸铝成型，所述铸铝端环(11)的内圆采用车削的方式去除表面的氧化物。

3.根据权利要求2所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：所述铸铝端环(11)的内圆面与所述外环(21)的外圆面成锥度配合，且过盈配合连接。

4.根据权利要求3所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：所述铝风扇(2)采用铸造或者焊接而成，包括外环(21)、内环(22)及若干个风扇翅(23)，所述外环(21)和内环(22)同轴设置，且将若干个风扇翅(23)均匀的夹在中间；且所有的风扇翅(23)的角度均相同。

5.根据权利要求4所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：所述铸铝端环(11)的内圆面与所述外环(21)的外圆面之间设置有膏状导热粘结剂。

6.根据权利要求5所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：在所述铸铝端环(11)和铝风扇(2)的结合处，沿轴向均匀加工若干个螺纹孔，并且在每个螺纹孔内旋入有一个限位螺钉(3)。

7.根据权利要求6所述的能够提高散热能力的电机转子，其特征在于：所述限位螺钉(3)和螺纹孔之间，设置有耐高温密封胶或厌氧胶。