用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域,具體提供一種用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機。本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有伺服電機散熱效率低和電機風(fēng)機動平衡配件容易脫落的問題。本發(fā)明的扇葉風(fēng)機包括支撐環(huán)和扇葉,支撐環(huán)包括依次相連的第一軸向部分、第一豎向部分、第二軸向部分和第二豎向部分,扇葉的一端與第一支撐環(huán)的第二豎向部分固定連接。每個扇葉的延展面均指向支撐環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線,該扇葉風(fēng)機上還設(shè)置有用于提高扇葉風(fēng)機動平衡的平衡盤。該扇葉風(fēng)機還包括連在一起的驅(qū)動電機,該驅(qū)動電機用于驅(qū)動扇葉旋轉(zhuǎn)。該扇葉風(fēng)機在對電機進行冷卻時,無論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)時都能保證電機良好散熱,并且由于風(fēng)機上設(shè)置了去重平衡的平衡盤,使得風(fēng)機在工作時能夠平穩(wěn)運轉(zhuǎn),不會產(chǎn)生震動。
【專利說明】
用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域,具體提供一種用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外伺服電機采用強制風(fēng)冷降溫時,通常采用軸流風(fēng)機或渦流離心風(fēng)機作為散熱風(fēng)源?,F(xiàn)有同功率的伸出軸徑(Φ 8?Φ 12mm) —般較小,在振動大的工作環(huán)境下,風(fēng)機本身的振動也會增大,從而降低風(fēng)機的使用壽命。同時,現(xiàn)有軸流風(fēng)機及渦流離心風(fēng)機均有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向要求,在實際應(yīng)用中,很多操作人員未注意到此問題,風(fēng)機經(jīng)常處在反向運轉(zhuǎn)狀態(tài),此時的出風(fēng)量僅為實際風(fēng)量的十分之一到五分之一,對伺服電機幾乎起不到散熱作用,導(dǎo)致伺服電機一直處在高溫環(huán)境下工作,甚至?xí)霈F(xiàn)高溫報警,極大影響了電機漆包線的絕緣性和電機的使用壽命。
[0003]現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機的動平衡均采用鉚錫及彈簧卡口平衡的方式,但是在實際使用中錫柱及彈簧卡口經(jīng)常會出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象,造成風(fēng)機動平衡失效,引起風(fēng)機及電機整體的振動增大,進而影響電機精度。
[0004]相應(yīng)地,本領(lǐng)域需要一種新的冷卻風(fēng)機來解決上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題,即為了解決現(xiàn)有伺服電機反轉(zhuǎn)時散熱效率低和電機風(fēng)機動平衡配件容易脫落的問題,本發(fā)明提供了一種用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機包括第一支撐環(huán)以及周向分布在所述第一支撐環(huán)上的扇葉,所述第一支撐環(huán)包括依次相連的第一軸向部分、第一豎向部分、第二軸向部分和第二豎向部分,所述扇葉的一端與所述第一支撐環(huán)的第二豎向部分固定連接。
[0006]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括平衡盤和連接套,所述連接套在徑向上與所述第一支撐環(huán)的第一軸向部分相連并且在軸向上與所述平衡盤相連。
[0007]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述平衡盤通過螺栓連接到所述連接套,并且/或者所述第一支撐環(huán)的第一軸向部分以固定連接的方式套在所述連接套的外部。
[0008]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括第二支撐環(huán),所述第二支撐環(huán)與所述扇葉的另一端固定連接。
[0009]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括驅(qū)動電機,所述驅(qū)動電機包括電機機殼和設(shè)置在所述電機機殼內(nèi)的定子與轉(zhuǎn)子。
[0010]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述轉(zhuǎn)子與所述連接套固定連接,并且所述轉(zhuǎn)子與所述平衡盤固定連接。
[0011]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括相鄰的第一軸承和第二軸承,所述第一軸承和所述第二軸承的外圈與所述電機機殼連接,所述第一軸承和所述第二軸承的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子連接,并且所述第一軸承的內(nèi)圈抵靠在所述連接套上。
[0012]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括隔套,所述隔套設(shè)置在所述第一軸承和所述第二軸承之間,所述隔套的一端抵靠在所述第一軸承的內(nèi)圈上,所述隔套的另一端抵靠在所述第二軸承的內(nèi)圈上。
[0013]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括波紋彈簧,所述波紋彈簧的一端與所述第一軸承的外圈連接,所述波紋彈簧的另一端與所述電機機殼連接,所述波紋彈簧用于對所述第一軸承進行預(yù)壓緊。
[0014]在上述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機的優(yōu)選實施方式中,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還設(shè)置有排水環(huán),所述排水環(huán)位于所述連接套與所述電機機殼之間;并且/或者所述扇葉的延展面指向所述第一支撐環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0015]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,在本發(fā)明的技術(shù)方案中,扇葉風(fēng)機通過將豎直結(jié)構(gòu)的扇葉設(shè)置成其延展面指向第一支撐環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線,并且在伸出軸上安裝有用于提高扇葉風(fēng)機動平衡的平衡盤,使得扇葉風(fēng)機無論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)時都能保證伺服電機良好的散熱效果,同時也保證扇葉風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的動平衡精度。進一步,扇葉風(fēng)機設(shè)置有單獨的驅(qū)動電機,通過該驅(qū)動電機能夠控制扇葉風(fēng)機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)以及扇葉風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,再者,驅(qū)動電機與扇葉風(fēng)機采用雙軸承串聯(lián)支撐,這種設(shè)置在縮短扇葉風(fēng)機的整體軸向尺寸的同時增加了扇葉葉片的面積,能夠在相同轉(zhuǎn)速下獲得更大的風(fēng)壓和風(fēng)量。此外,主支撐環(huán)(第一支撐環(huán))具有包括兩個軸向部分和兩個徑向部分的階梯狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)不但能避免驅(qū)動電機擠占扇葉的布局空間,簡化扇葉的安裝和固定,而且能最大程度地增大扇葉的橫向尺寸,因此增加扇葉風(fēng)機的出風(fēng)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機與伺服電機的整體結(jié)構(gòu)等軸側(cè)視圖;
[0017]圖2是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的等軸側(cè)視圖;
[0018]圖3是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的主視圖;
[0019]圖4是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的局部放大圖;
[0020]圖5是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的第一支撐環(huán)的主視圖;
[0021]圖6是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的左視圖;
[0022]圖7是本發(fā)明的扇葉風(fēng)機的右視圖。
【具體實施方式】
[0023]下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,這些實施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理,并非旨在限制本發(fā)明的保護范圍。例如,雖然本發(fā)明附圖中的各部件是以一定比例關(guān)系繪制的,但是這種比例關(guān)系并非一成不變,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整,以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。
[0024]需要說明的是,在本發(fā)明的描述中,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系,這僅僅是為了便于描述,而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0025]此外,還需要說明的是,在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]如圖1所示,圖1示出了本發(fā)明的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機I與伺服電機3裝配的外形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的扇葉風(fēng)機I包括驅(qū)動電機2。
[0027]如圖2、圖3和圖5所示,扇葉風(fēng)機I包括第一支撐環(huán)11、第二支撐環(huán)12以及固定在第一支撐環(huán)11與第二支撐環(huán)12之間的多個扇葉13。第一支撐環(huán)11和第二支撐環(huán)12都是中間設(shè)置有孔的片狀結(jié)構(gòu)。扇葉13在第一支撐環(huán)11和第二支撐環(huán)12上繞其旋轉(zhuǎn)軸線周向均勻分布,并且每個扇葉13的延展面均指向第一支撐環(huán)11的旋轉(zhuǎn)軸線。具體如圖3和5所示,第一支撐環(huán)11總體上呈階梯結(jié)構(gòu),從左到右依次包括第一軸向部分、第一豎向部分、第二軸向部分和第二豎向部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,這種結(jié)構(gòu)不但能避免驅(qū)動電機2影響扇葉13的布局,簡化扇葉13的安裝和固定,而且能最大程度地增大扇葉13的橫向尺寸(S卩,圖3中的橫向?qū)挾?,因此增加扇葉風(fēng)機I的出風(fēng)量。
[0028]優(yōu)選地,扇葉13和支撐環(huán)11、12都采用模具鈑金沖壓成型,支撐環(huán)11、12上均設(shè)置有扇葉配合槽,扇葉13的兩端分別插接至支撐環(huán)11、12上的扇葉配合槽內(nèi),并通過胎具折合壓接將扇葉13固定到支撐環(huán)11、12上。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,扇葉13與支撐環(huán)11、12之間的連接方式不僅限于此,還可以通過將扇葉13與支撐環(huán)11、12焊接成型,或者采用其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的連接方式。
[0029]如圖5至圖7所示,第一支撐環(huán)11的外圓直徑略小于扇葉13的外徑一定長度,以保證扇葉風(fēng)機I的出風(fēng)效率。第二支撐環(huán)12的內(nèi)徑略小于扇葉13的內(nèi)徑一定長度,防止扇葉風(fēng)機I在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)回風(fēng)現(xiàn)象。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,上述長度并非一個固定值,可根據(jù)不同功率、不同系列的伺服電機作出適當(dāng)調(diào)整,只要保證伺服電機的正常散熱即可。
[0030]如圖3和圖5所示,扇葉風(fēng)機I的中心軸處還設(shè)置有平衡盤14和連接套15,第一支撐環(huán)11與連接套15之間例如通過過盈配合的方式固定連接。具體地,第一支撐環(huán)11的第一軸向部分的內(nèi)徑111與連接套15的左段(圖3中所示連接套15的左段)的外徑固定連接。連接套15的右端(圖3中所示連接頭15的右端)設(shè)置有一個環(huán)形凸緣,該環(huán)形凸緣的左端面與第一支撐環(huán)11的第一豎向部分的右端面112貼合。平衡盤14位于第一支撐環(huán)11的第一軸向部分的左側(cè),并且平衡盤14的右端面(圖3中所示平衡盤14的右端面)與第一支撐環(huán)11的第一軸向部分的左端面113貼合(圖3中所示第一支撐環(huán)11的左端面貼合)。進一步,平衡盤14與連接套15通過第一螺栓17固定連接,進而對扇葉風(fēng)機I的軸向與徑向進行固定。
[0031]繼續(xù)參閱圖3,扇葉風(fēng)機I的右端設(shè)置有連接為一個整體的驅(qū)動電機2,該驅(qū)動電機2包括電機機殼21和設(shè)置在其內(nèi)的定子28與轉(zhuǎn)子26。優(yōu)選地,定子28與電機機殼21之間采用過盈配合,定子鐵芯采用標(biāo)準(zhǔn)Y2系列沖片。圖中轉(zhuǎn)子26上設(shè)置有伸出軸261,伸出軸261插入連接套15內(nèi),并且伸出軸261的左端與平衡盤14的右端面貼合。進一步,伸出軸261與平衡盤14之間通過第二螺栓16固定連接。伸出軸261與連接套15之間可以采用間隙配合、過盈配合或花鍵配合。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,伸出軸261與平衡盤14之間并非必須貼合,也可以在二者之間留有一定的間隙,只要保證兩者能夠通過第二螺栓16固定連接即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,雖然在本申請中描述成兩個構(gòu)件,但是在實際應(yīng)用中,轉(zhuǎn)子26往往與伸出軸261設(shè)置成一個整體,這種設(shè)置并不偏離本發(fā)明的原理和保護范圍。
[0032]如圖3和圖4所示,伸出軸261與電機機殼21之間設(shè)置有第一軸承22和第二軸承25,第一軸承22和第二軸承25的外圈分別與電機機殼21連接,第一軸承22和第二軸承25的內(nèi)圈分別與伸出軸261連接。電機機殼21在兩個軸承22、25之間設(shè)置有一個環(huán)形凸階,用于將第一軸承22和第二軸承25隔開。進一步,第一軸承22和第二軸承25之間設(shè)置有一個隔套24。在組裝好的狀態(tài)下,隔套24的左端與第一軸承22的內(nèi)圈右端抵靠,隔套24的右端與第二軸承25的內(nèi)圈左端抵靠。第一軸承22的內(nèi)圈左端與連接套15的右端抵靠,第二軸承25的內(nèi)圈右端與伸出軸261的軸肩抵靠。進一步,第一軸承22的外圈與電機機殼21的環(huán)形凸階之間設(shè)置有一個波紋彈簧23,對第一軸承22進行預(yù)壓緊。優(yōu)選地,第一軸承22和第二軸承25均采用深溝球軸承,或者本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)具體需要采用其他形式的軸承。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,設(shè)置在第一軸承22和第二軸承25之間的凸階也可以去除,兩個軸承22、25直接通過波紋彈簧23進行預(yù)壓緊。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是,上述第一軸承22和第二軸承25與各部件之間的連接均是用于軸向和徑向固定第一軸承22和第二軸承25,并通過第一軸承22和第二軸承25對伸出軸261起到徑向支撐的作用。
[0033]繼續(xù)參閱圖3,連接套15與電機機殼21之間構(gòu)成了一個迷宮式的密封環(huán)27,使得扇葉風(fēng)機I和驅(qū)動電機2能夠保證較高的防護等級。優(yōu)選地,電機機殼21采用壓鑄鋁合金一次壓鑄成型。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,電機機殼21不僅限于壓鑄鋁合金材質(zhì),也可以采用其他材質(zhì),或者采用其他方法制作而成。優(yōu)選地,平衡盤14采用鋁棒加工而成,根據(jù)不同的扇葉13和不同的平衡量來調(diào)整平衡盤14的外徑及軸向尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,平衡盤14的加工、制作方式也不僅限于此,也可采用其他材質(zhì)以及其它方式來實現(xiàn)。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,扇葉風(fēng)機I中的支撐環(huán)的數(shù)量并非一成不變,例如,只需對第一支撐環(huán)11的形狀結(jié)構(gòu)進行合理的調(diào)整變化,去除第二支撐環(huán)12,只余第一支撐環(huán)11;或者,在第一支撐環(huán)11和第二支撐環(huán)12之間增設(shè)其他的支撐環(huán),只要保證扇葉風(fēng)機I的散熱即可。
[0035]綜上所述,用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機通過將扇葉風(fēng)機I上的扇葉13設(shè)置成其延展面指向第一支撐環(huán)11的旋轉(zhuǎn)軸線的豎直結(jié)構(gòu),使得扇葉風(fēng)機I無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)都能夠保證出風(fēng)量一致。進一步,與現(xiàn)有技術(shù)不同,本發(fā)明的第一軸承22和第二軸承25串聯(lián)地設(shè)置在扇葉風(fēng)機的一側(cè)(因此稱為單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機),用于支撐驅(qū)動電機2的伸出軸261,進而支撐扇葉13,使得整體結(jié)構(gòu)在軸向尺寸縮短的同時,大幅度增加了扇葉13的葉片面積,因此增加了冷卻風(fēng)量。再者,扇葉風(fēng)機I上設(shè)置了平衡盤14,使得整機的動平衡精度更容易控制和保證。同時,平衡盤14通過螺栓分別與伸出軸261和連接套16連接,使得扇葉風(fēng)機I在軸向上和徑向上得以固定。
[0036]至此,已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,本發(fā)明的保護范圍顯然不局限于這些【具體實施方式】。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換,這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機包括第一支撐環(huán)以及周向分布在所述第一支撐環(huán)上的扇葉,所述第一支撐環(huán)包括依次相連的第一軸向部分、第一豎向部分、第二軸向部分和第二豎向部分,所述扇葉的一端與所述第一支撐環(huán)的第二豎向部分固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括平衡盤和連接套,所述連接套在徑向上與所述第一支撐環(huán)的第一軸向部分相連并且在軸向上與所述平衡盤相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述平衡盤通過螺栓連接到所述連接套,并且/或者所述第一支撐環(huán)的第一軸向部分以固定連接的方式套在所述連接套的外部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括第二支撐環(huán),所述第二支撐環(huán)與所述扇葉的另一端固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括驅(qū)動電機,所述驅(qū)動電機包括電機機殼和設(shè)置在所述電機機殼內(nèi)的定子與轉(zhuǎn)子。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述轉(zhuǎn)子與所述連接套固定連接,并且所述轉(zhuǎn)子與所述平衡盤固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括相鄰的第一軸承和第二軸承,所述第一軸承和所述第二軸承的外圈與所述電機機殼連接,所述第一軸承和所述第二軸承的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子連接,并且所述第一軸承的內(nèi)圈抵靠在所述連接套上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括隔套,所述隔套設(shè)置在所述第一軸承和所述第二軸承之間,所述隔套的一端抵靠在所述第一軸承的內(nèi)圈上,所述隔套的另一端抵靠在所述第二軸承的內(nèi)圈上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還包括波紋彈簧,所述波紋彈簧的一端與所述第一軸承的外圈連接,所述波紋彈簧的另一端與所述電機機殼連接,所述波紋彈簧用于對所述第一軸承進行預(yù)壓緊。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于冷卻電機的單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機,其特征在于,所述單側(cè)支撐扇葉風(fēng)機還設(shè)置有排水環(huán),所述排水環(huán)位于所述連接套與所述電機機殼之間;并且/或者 所述扇葉的延展面指向所述第一支撐環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線。
【文檔編號】H02K9/04GK106089775SQ201610687005
【公開日】2016年11月9日
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【發(fā)明人】項久鵬, 房聰
【申請人】北京超同步伺服股份有限公司