本發(fā)明涉及伺服電機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及一種大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)緊湊型的水冷結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

整體結(jié)構(gòu)緊湊的大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)多用在空間緊湊、狹窄的安裝場(chǎng)合，例如高端機(jī)床行業(yè)，自動(dòng)化生產(chǎn)線行業(yè)，高精密設(shè)備行業(yè)中。中心高在60mm～105mm，功率在10～25kW的伺服電機(jī)在機(jī)械行業(yè)中較為常用。目前，大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)普遍存在以下問(wèn)題：

1.電機(jī)發(fā)熱量大，難以釋放電機(jī)的極限功率，普通的電機(jī)水冷結(jié)構(gòu)不但使電機(jī)體積增加，且不能充分滿足散熱要求。

2.軸承正常工作溫度應(yīng)該≤85℃，而高轉(zhuǎn)速(5000～12000rpm)電機(jī)迫使軸承工作溫度急劇上升，如果不能對(duì)軸承室進(jìn)行充分冷卻，最終過(guò)高的溫度會(huì)破壞軸承的潤(rùn)滑油脂，導(dǎo)致軸承最終被燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)的散熱要求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種散熱性能好的大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)緊湊型水冷結(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)緊湊型水冷結(jié)構(gòu)，電機(jī)設(shè)計(jì)屬于60機(jī)座號(hào)電機(jī)，功率可達(dá)到30kW。具體說(shuō)，本發(fā)明用于伺服電機(jī)的水冷結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)的機(jī)殼在平行輸出軸的方向以周向間隔方式設(shè)置多個(gè)流水通道；其中兩個(gè)流水通道分別連接了第一進(jìn)水接頭和第一出水接頭；連接所述第一進(jìn)水接頭的流水通道通過(guò)所述機(jī)殼端側(cè)法蘭蓋上的獨(dú)立過(guò)渡槽連通了相鄰的一個(gè)流水通道，并交替通過(guò)所述機(jī)殼兩端的法蘭蓋獨(dú)立過(guò)渡槽依次連通各個(gè)流水通道，直至連至連接所述第一出水接頭的流水通道；其中，所述獨(dú)立過(guò)渡槽為所述法蘭蓋上僅連通相鄰兩個(gè)流水通道端部的槽體。

優(yōu)選方式下，所述第一進(jìn)水接頭和第一出水接頭位于兩個(gè)相鄰流水通道的同側(cè)端部；此時(shí)，需要流水通道為偶數(shù)個(gè)。第一進(jìn)水接頭和第一出水接頭也可以位于機(jī)殼的異側(cè)兩端，此時(shí)流水通道應(yīng)為奇數(shù)個(gè)。

為了方便制造，本發(fā)明的最優(yōu)方式為：所述流水通道為繞所述機(jī)殼一周間隔的8個(gè)弧形槽體通道。所述第一進(jìn)水接頭和第一出水接頭位于伺服電機(jī)輸出軸的相反端側(cè)的后法蘭蓋上，通過(guò)入口通道和出口通道分別與進(jìn)出水的兩個(gè)流水通道連通；所述輸出軸端的前法蘭蓋上為四個(gè)分別分布在90度圓弧內(nèi)的前法蘭蓋過(guò)渡槽；所述后法蘭蓋上除所述入口通道和出口通道外，還包括三個(gè)分布在90度圓弧內(nèi)的后法蘭蓋過(guò)渡槽。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述前法蘭蓋上位于所述輸出軸軸承外圍設(shè)置有開(kāi)口的“回”字型通道，并且所述“回”字型通道的開(kāi)口兩端分別連通了第二進(jìn)水接頭和第二出水接頭。

最優(yōu)方式為，除開(kāi)口側(cè)通道外，所述“回”字型其他三個(gè)側(cè)面的通道分別是在所述前法蘭蓋1端側(cè)蓋體上穿設(shè)的盲孔式通道，并封堵孔體；而開(kāi)口側(cè)通道的開(kāi)設(shè)方式為：位于所述前法蘭蓋端側(cè)蓋體相對(duì)的兩側(cè)相對(duì)方式開(kāi)設(shè)封堵入口的對(duì)置通道，至兩所述對(duì)置通道間隔30-80毫米處，并連通所述其他三個(gè)側(cè)面的通道；位于所述對(duì)置通道的端部垂向向所述前法蘭蓋1端側(cè)蓋體外側(cè)開(kāi)設(shè)連接所述第二進(jìn)水接頭和第二出水接頭的通道。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)設(shè)置兩組循環(huán)冷卻水道，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承進(jìn)行充分冷卻，采用結(jié)構(gòu)緊湊的冷卻系統(tǒng)，更好的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高功率密度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速高低，可以選擇性地連接或封閉兩組循環(huán)冷卻水道，根據(jù)工況不同，冷卻消耗的功率不同，更加靈活的實(shí)現(xiàn)冷卻功能，節(jié)省能量。(3)大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)緊湊型水冷結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高，轉(zhuǎn)速高，所需安裝空間小，實(shí)現(xiàn)了大功率電動(dòng)機(jī)的低震動(dòng)，低溫升，低噪音，高效率，節(jié)能又環(huán)保。(4)制造方便。

附圖說(shuō)明

圖1是大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是前法蘭蓋軸承處的水冷結(jié)構(gòu)A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是前法蘭蓋的水路過(guò)渡通道B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是電機(jī)鐵芯外殼水路分布C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是后法蘭蓋的水路過(guò)渡通道D-D剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一種散熱性能好的大功率高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)緊湊型水冷結(jié)構(gòu)，電機(jī)設(shè)計(jì)屬于60機(jī)座號(hào)電機(jī)，功率可達(dá)到30kW。如圖1～5所示，本發(fā)明的組合件結(jié)構(gòu)包括：前法蘭蓋1，密封墊片2，電機(jī)鐵芯外殼3，軸承4，后法蘭蓋5，密封圈6，水堵7，前法蘭蓋過(guò)渡槽8，第一通道9，第二通道10，第三通道11，后法蘭蓋過(guò)渡槽12，第一進(jìn)水接頭13，第二進(jìn)水接頭15，第一出水接頭14，第二出水接頭16。

本發(fā)明設(shè)置兩組循環(huán)冷卻水道，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承進(jìn)行充分冷卻，第一組循環(huán)冷卻水道從第一進(jìn)水接頭13進(jìn)水，從第一出水接頭14流出到外接循環(huán)水路，第二組循環(huán)冷卻水道從第二進(jìn)水接頭15進(jìn)水，從第二出水接頭16流出到外接循環(huán)水路。

水冷結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在電機(jī)鐵芯外殼3中的冷卻水道，前/后法蘭蓋上連接電機(jī)鐵芯外殼冷卻水道的過(guò)渡槽，前法蘭蓋1軸承處的冷卻水道及進(jìn)/出水接頭，后法蘭蓋5的進(jìn)/出水接頭，以及相關(guān)的密封墊片。

所述電機(jī)鐵芯外殼與前后法蘭蓋連接處裝有密封墊片2。后法蘭蓋5設(shè)有進(jìn)/出水接頭，接頭通過(guò)水管與外界循環(huán)水箱進(jìn)行連接。前法蘭蓋軸承處設(shè)置冷卻水道，前法蘭蓋的水道末端裝有水堵7。前法蘭蓋1設(shè)有進(jìn)/出水接頭，接頭通過(guò)水管與外界循環(huán)水箱進(jìn)行連接。

使用第一組循環(huán)冷卻水道時(shí)，外接循環(huán)水路進(jìn)水管與第一進(jìn)水接頭13相連，通過(guò)電機(jī)鐵芯外殼中的第三通道11，進(jìn)入前法蘭蓋過(guò)渡槽8中，前法蘭蓋過(guò)渡槽8將第三通道11與第二通道10聯(lián)通，冷卻水在第二通道10折返到后法蘭蓋5，經(jīng)過(guò)后法蘭蓋過(guò)渡槽12又可以將第二通道10與第一通道9聯(lián)通。冷卻水流經(jīng)電機(jī)鐵芯外殼3的所有冷卻水通道后，最后冷卻水會(huì)從第一出水接頭14流回到外接循環(huán)水路。

使用第二組循環(huán)冷卻水道時(shí)，外接循環(huán)水路進(jìn)水管與第二進(jìn)水接頭15相連，通過(guò)“回”字型水路，最終冷卻水會(huì)從第二出水接頭16流回到外接循環(huán)水路。第二組循環(huán)冷卻水道可以跟電機(jī)鐵芯外殼3的第一組循環(huán)冷卻水道串聯(lián)到一起，也可以根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速高低，選擇性連接或封閉第二組循環(huán)冷卻水道。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。