專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 實(shí)用新型涉及一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，屬于電動(dòng)機(jī)冷卻技術(shù)范圍，該熱管散熱器適用于高速、高精密機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)等對(duì)熱穩(wěn)定性要求較高的散熱場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)機(jī)床加工精度與加工速度的要求，直線電機(jī)作為一種新的傳動(dòng)系統(tǒng)受到了大量研究人員的關(guān)注。直線電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位推力大，不需中間機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，相對(duì)傳統(tǒng)電機(jī)控制精度高，被稱(chēng)為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”。但是，直線電機(jī)發(fā)熱是制約其應(yīng)用的重要因素之一。在高速、高精密直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行中，繞組線圈發(fā)熱、鐵心磁滯發(fā)熱導(dǎo)致電機(jī)溫升過(guò)高，產(chǎn)生的熱變形直接影響電機(jī)自身性能與系統(tǒng)進(jìn)給精度。因此對(duì)直線電機(jī)的冷卻是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容為了減少直線電機(jī)溫升過(guò)高而影響加工精度的問(wèn)題，本實(shí)用新型利用熱管高效傳熱的優(yōu)點(diǎn)，提供一種具有冷卻效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約空間的直線電機(jī)用熱管散熱器，將電機(jī)動(dòng)子產(chǎn)生的熱量及時(shí)的散發(fā)到周?chē)h(huán)境中。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種熱管散熱器，由熱管上基座、下基座、熱管、肋片四個(gè)主要部分組成，通過(guò)螺栓、焊接的方式安裝于直線電機(jī)動(dòng)子與動(dòng)子底板之間。所述熱管基座由兩塊平板狀基座組成，其中與電機(jī)動(dòng)子相接觸的基座采用具有優(yōu)秀導(dǎo)熱性能的金屬材料，其接觸面為導(dǎo)熱面，其目的在于將直線電機(jī)動(dòng)子產(chǎn)生的熱量快速傳遞給熱管，為保證接觸面具有良好的導(dǎo)熱特性，可在接觸面處涂抹一層導(dǎo)熱硅膠；與電機(jī)動(dòng)子底板相接觸的基座可根據(jù)散熱要求采用具有優(yōu)秀隔熱性能的材料，其目的在于阻隔電機(jī)動(dòng)子產(chǎn)生的熱傳遞到機(jī)床進(jìn)給工作臺(tái)，防止其產(chǎn)生熱變形，亦可采用輕質(zhì)材料，以提高電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；兩塊平板基座通過(guò)螺栓、焊接的連接方式固定在一起。所述的基座的下表面與下基座的上表面加工有沿基座長(zhǎng)度方向排列、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的間距根據(jù)直線電機(jī)單位長(zhǎng)度散熱量與熱管傳遞功率進(jìn)行設(shè)計(jì)，溝槽的尺寸等于或略小于熱管的截面尺寸，熱管安裝固定在熱管基座上。所述熱管可根據(jù)直線電機(jī)內(nèi)部空間的大小及工況需要采用直管或彎管，熱管的截面類(lèi)型包括圓形、橢圓形或矩形形狀，熱管的吸熱段夾持在熱管基座的溝槽內(nèi)，熱管的冷卻段位于熱管的兩端。所述肋片安裝在熱管兩端的冷卻段上，其材質(zhì)為高導(dǎo)熱金屬材料，其外觀特征為強(qiáng)化對(duì)流換熱的肋片結(jié)構(gòu)，肋片與肋片之間保持一定的間距，肋片表面開(kāi)有穿孔，肋片與熱管之間的安裝通過(guò)焊接、浸鍍或脹管的方式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)計(jì)了一種模塊化的直線電機(jī)用熱管散熱器，不需要對(duì)現(xiàn)有的直線電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，即可直接安裝在直線電機(jī)的動(dòng)子與動(dòng)子底板之間，易于實(shí)現(xiàn)，利用熱管高效傳熱的優(yōu)點(diǎn)將直線電機(jī)動(dòng)子繞組產(chǎn)生的熱量傳遞到肋片散發(fā)到周?chē)h(huán)境中，熱管散熱器有效利用直線電機(jī)內(nèi)部有限的空間增大電機(jī)的散熱表面，同時(shí)利用電機(jī)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)熱管散熱器與周?chē)諝膺M(jìn)行對(duì)流換熱，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自我冷卻，而不需要額外的強(qiáng)制風(fēng)冷，降低了系統(tǒng)的能量損耗，且散熱肋片的延伸方向與電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)特性的影響較小。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。附圖I為一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖?！0013]附圖2為一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器的安裝示意圖。附圖3為一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器的散熱示意圖。以上附圖中1.上基座；2.下基座；3.熱管；4.肋片；5.直線電機(jī)動(dòng)子6.直線電機(jī)動(dòng)子底板。
具體實(shí)施方式
在圖I中，本實(shí)用新型由上基座⑴、下基座(2)、熱管(3)、肋片⑷等構(gòu)成，其中，上基座(I)與下基座(2)的外形相同，均為平板形，尺寸相同，下基座(2)與上基座(I)通過(guò)螺栓連接的方式固定在一起；熱管(3)的外形為拱形彎管，熱管(3)的橫截面形狀為圓形；下基座(2)的上表面與上基座(I)的下表面加工有沿基座長(zhǎng)度方向排列的、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的外形輪廓與熱管(3)的外形輪廓相一致，熱管(3)的中段通過(guò)粘結(jié)或擠壓夾持固定安裝在上基座(I)與下基座(2)的溝槽內(nèi)；肋片(4)的外觀特征為平片，肋片
(4)的表面加工有通孔，通孔的外形尺寸與熱管(3)的橫截面輪廓相一致，肋片(4)通過(guò)焊接、浸鍍或脹管的方式固定在熱管(3)的兩端。上基座(I)的材料為隔熱材料或輕質(zhì)材料，下基座(2)與肋片(4)所采用的材料為具有優(yōu)秀導(dǎo)熱性能的金屬。在圖2所示實(shí)例中，下基座(2)通過(guò)螺栓連接固定在直線電機(jī)動(dòng)子(5)上，上基座
(I)通過(guò)螺栓連接固定在直線電機(jī)動(dòng)子底板(6)上。在圖3所示實(shí)例中，熱量通過(guò)下基座(2)由直線電機(jī)動(dòng)子(5)進(jìn)入熱管(3)的中段即吸熱段，通過(guò)熱管⑶內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)傳遞至熱管⑶的兩端即放熱段，再通過(guò)肋片(4)與空氣的對(duì)流換熱將熱量散發(fā)到環(huán)境中，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明與圖附，并非因此限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的所有范圍應(yīng)以專(zhuān)利權(quán)利書(shū)要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)，凡應(yīng)用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想及其實(shí)施例的類(lèi)似變化，都應(yīng)包含于本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，在直線電機(jī)動(dòng)子與動(dòng)子底板之間，通過(guò)螺栓和焊接的連接方式裝有熱管上基座、下基座、熱管和肋片，其特征是上基座通過(guò)螺栓與直線電機(jī)動(dòng)子底板連接，下基座通過(guò)螺栓與直線電機(jī)動(dòng)子連接，上基座與下基座通過(guò)螺栓連接的方式固定在一起，熱管夾持固定在上基座和下基座表面上加工的溝槽內(nèi)，肋片固定在熱管的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，其特征是熱管散熱器由熱管、熱管基座和肋片構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，其特征是熱管基座分為上基座和下基座，其中與電機(jī)動(dòng)子相接觸的下基座采用具有優(yōu)秀導(dǎo)熱性能的金屬材料，與電機(jī)動(dòng)子底板相接觸的上基座可采用金屬材料，亦可以根據(jù)散熱及電機(jī)運(yùn)行性能的需要采用隔熱材料或輕質(zhì)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，其特征是上基座的下表面與下基座的上表面加工有沿基座長(zhǎng)度方向排列、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的尺寸等于或略小于熱管的截面尺寸，熱管安裝固定在上基座和下基座的溝槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，其特征是熱管可根據(jù)直線電機(jī)內(nèi)部空間的大小及工況需要采用直管或者彎管，熱管的截面類(lèi)型包括圓形、橢圓形或矩形形狀的熱管，熱管的吸熱段夾持在熱管基座的溝槽內(nèi)，熱管的冷卻段位于熱管的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，其特征是肋片安裝在熱管兩端的冷卻段上，其外觀特征為平片、波紋片、開(kāi)縫片的強(qiáng)化對(duì)流換熱的肋片結(jié)構(gòu)，肋片與肋片之間保持一定的間距，肋片表面開(kāi)有穿孔，通過(guò)焊接、浸鍍或脹管的方法安裝固定在熱管的冷卻段。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于直線電機(jī)的熱管散熱器，該熱管散熱器安裝于直線電機(jī)動(dòng)子與動(dòng)子底板之間，其組件包括熱管、熱管基座和散熱肋片，其特點(diǎn)是利用熱管的高效傳熱的優(yōu)點(diǎn)將直線電機(jī)動(dòng)子產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱肋片處，通過(guò)電機(jī)自身運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)肋片與周?chē)諝膺M(jìn)行對(duì)流換熱，從而達(dá)到散熱的目的。該熱管散熱器結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，冷卻效率高，適用于高速、高精密機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)等對(duì)熱穩(wěn)定性要求較高的散熱場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02K9/00GK202679153SQ20122022894
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月6日
發(fā)明者鄧小雷, 黃曉艷, 蔣豐駿 申請(qǐng)人:衢州學(xué)院