一種整體水冷的電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種整體水冷的電機(jī)，包括分為內(nèi)筒和外筒的機(jī)殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側(cè)冷卻腔，外筒上設(shè)有第一進(jìn)水口和第一出水口，所述機(jī)殼的軸向兩端分別安裝有封閉所述水冷通道的前蓋和后蓋，所述前蓋和后蓋均為中空結(jié)構(gòu)，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔；所述前蓋上設(shè)有與前冷卻腔相通的第二進(jìn)水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進(jìn)水口連通；所述后蓋上設(shè)有與后冷卻腔相通第三進(jìn)水口和第三出水口，該第三進(jìn)水口與所述第一出水口連通；所述轉(zhuǎn)子設(shè)有延伸至所述后蓋外側(cè)的延長(zhǎng)段，該延長(zhǎng)段的外圍設(shè)有設(shè)有水冷罩殼，水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結(jié)構(gòu)，所述罩殼冷卻腔與后冷卻腔相通。
【專利說明】
一種整體水冷的電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水冷電機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種整體水冷的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]水冷耐高溫特種變頻電動(dòng)機(jī)是在變頻調(diào)速、特種輥道及爐用多速等系列電機(jī)的基礎(chǔ)上根據(jù)冶金連鑄機(jī)、出坯現(xiàn)場(chǎng)工況需要開發(fā)設(shè)計(jì)的內(nèi)循環(huán)水冷變頻調(diào)速特種電動(dòng)機(jī)。適用于高溫環(huán)境、變頻調(diào)速系統(tǒng)。其特點(diǎn)是調(diào)速范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、運(yùn)行效率高、夕卜觀設(shè)計(jì)新穎美觀。
[0003]水冷電機(jī)為無刷結(jié)構(gòu)，負(fù)載特性優(yōu)異，低速性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小、適應(yīng)電動(dòng)車頻繁起動(dòng)的需要，節(jié)省電能。在整個(gè)速度范圍內(nèi)水冷電機(jī)均高效運(yùn)行，比有刷直流水冷電機(jī)、交流變頻水冷電機(jī)(只在額定點(diǎn)附近效率高)相比有質(zhì)的提高，顯著提高車輛的續(xù)駛里程、顯著提高電池的使用壽命。不產(chǎn)生火花.不需要更換炭刷，結(jié)構(gòu)緊湊、過載能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。水冷電機(jī)采用插入式稀土磁鋼，特別適合有顛簸、反復(fù)啟動(dòng)、高速、大力拒起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的需要。水冷電機(jī)轉(zhuǎn)子具有強(qiáng)磁場(chǎng)，在滑行和制動(dòng)狀態(tài)時(shí)發(fā)電效果好，不需要吸收電池電量勵(lì)磁(有刷直流水冷電機(jī)或交流水冷電機(jī)需要)，能量回饋效果好，電制動(dòng)效果好。
[0004]公開號(hào)為CN204089485U的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種水冷電機(jī)，包括機(jī)殼和機(jī)體，還包括兩根設(shè)置于所述水冷電機(jī)機(jī)殼內(nèi)部，交互螺旋纏繞于所述水冷電機(jī)機(jī)體上的水冷冷卻管，所述水冷冷卻管A的入水口和水冷冷卻管B的出水口)設(shè)置于所述水冷電機(jī)機(jī)體的一側(cè)，所述水冷冷卻管A的出水口和水冷冷卻管B的入水口設(shè)置于所述水冷電機(jī)機(jī)體的另一偵U。該技術(shù)方案解決了單螺旋排水道采用傳統(tǒng)銑削方式加工而容易造成水滲漏以及單螺旋排水道容易導(dǎo)致電機(jī)整體溫度不均衡而損壞電機(jī)的問題。但是對(duì)于水冷的效率并沒有顯著提升。
[0005]公開號(hào)為CN102330810A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種水冷式礦用曳引機(jī)，屬于曳引機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它包括集成在同一殼體內(nèi)的電機(jī)和減速機(jī)，減速機(jī)殼體包括減速機(jī)前蓋和齒圈，所述的齒圈的外圓上固定有與齒圈相適配的水冷器，所述的水冷器為封閉的環(huán)形殼體，水冷器內(nèi)有一個(gè)全封閉的隔水板，緊鄰隔水板兩側(cè)的水冷器殼體上分別連接有進(jìn)水管和出水管，所述的進(jìn)水管和出水管分別通過管接頭與外界水循環(huán)系統(tǒng)相連。所述的水冷器內(nèi)固定有多個(gè)回水板，回水板在水冷器內(nèi)形成迷宮式水流回路。該技術(shù)方案對(duì)減速機(jī)進(jìn)行了水冷，但是額外設(shè)置的水冷器會(huì)增加曳引機(jī)的重量和尺寸，在安裝時(shí)也要額外連接管路，操作方面不便。
[0006]公開號(hào)為CN102628445A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種栗用水冷電機(jī)，主要涉及栗用水冷電機(jī)。所述電機(jī)的電機(jī)殼設(shè)冷卻夾層，內(nèi)殼末端密閉，外殼末端設(shè)出水口，電機(jī)殼栗端環(huán)冷卻夾層分布導(dǎo)流孔與電機(jī)端蓋導(dǎo)流孔相對(duì)，水栗出水經(jīng)導(dǎo)流孔流入電機(jī)殼冷卻夾層，出水口排出，電機(jī)軸由栗端引出，機(jī)械密封若出現(xiàn)滲漏水，通過水栗與電機(jī)間排水腔與排水槽流到栗外，電機(jī)線從電機(jī)端蓋側(cè)孔引出。市面上類似于該技術(shù)方案的水冷電機(jī)有的只有機(jī)殼水冷，有的只有端蓋水冷，有的端蓋、機(jī)殼單獨(dú)進(jìn)出水口，這樣的設(shè)計(jì)在使用和安裝上都會(huì)出現(xiàn)水冷效果不好的情況;而且在水冷電機(jī)中常用的制動(dòng)和編碼器等組件在高溫下不能穩(wěn)定工作，傳統(tǒng)技術(shù)方案不能保證制動(dòng)器和編碼器冷卻要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種將制動(dòng)器和編碼器包裹在水冷殼內(nèi)的整體水冷電機(jī)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]—種整體水冷的電機(jī)，包括分為內(nèi)筒和外筒的機(jī)殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側(cè)冷卻腔，外筒上設(shè)有第一進(jìn)水口和第一出水口，所述機(jī)殼的軸向兩端分別安裝有封閉所述水冷通道的前蓋和后蓋，所述前蓋和后蓋均為中空結(jié)構(gòu)，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔;所述前蓋上設(shè)有與前冷卻腔相通的第二進(jìn)水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進(jìn)水口連通;所述后蓋上設(shè)有與后冷卻腔相通第三進(jìn)水口和第三出水口，該第三進(jìn)水口與所述第一出水口連通;所述轉(zhuǎn)子設(shè)有延伸至所述后蓋外側(cè)的延長(zhǎng)段，該延長(zhǎng)段的外圍設(shè)有設(shè)有水冷罩殼，所述延長(zhǎng)段上安裝有位于水冷罩殼內(nèi)的制動(dòng)器和/或編碼器，所述水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結(jié)構(gòu)，所述罩殼冷卻腔與后冷卻腔相通。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)方案中，有的只有機(jī)殼水冷，有的只有端蓋水冷，有的端蓋、機(jī)殼單獨(dú)進(jìn)出水口，這樣的設(shè)計(jì)在使用和安裝上都會(huì)出現(xiàn)水冷效果不好的情況;而且在水冷電機(jī)中常用的制動(dòng)和編碼器等組件在高溫下不能穩(wěn)定工作，傳統(tǒng)技術(shù)方案不能保證制動(dòng)器和編碼器冷卻要求。本申請(qǐng)相互連通的前冷卻腔、后冷卻腔、側(cè)冷卻腔以及罩殼冷卻腔實(shí)現(xiàn)電機(jī)的整體水冷，該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于將制動(dòng)器和/或編碼器進(jìn)行一體化的水冷，從而能夠有效的提高制動(dòng)器和/或編碼器的散熱效率，從而改善水冷電機(jī)的使用效果。并且相較于現(xiàn)有技術(shù)中單側(cè)水冷，本申請(qǐng)中兩側(cè)端蓋和殼體內(nèi)均設(shè)有冷卻腔，能夠大大提高水冷電機(jī)的散熱效率，通過管路的相互串聯(lián)，從而使得用戶只需要連接一個(gè)進(jìn)水管和一個(gè)出水管就能實(shí)現(xiàn)水冷電機(jī)管路的連接。簡(jiǎn)化了安裝流程，方便后期的維護(hù)和檢修。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述水冷罩殼外壁設(shè)有與罩殼冷卻腔連通的第四進(jìn)水口和第四出水口，該第四進(jìn)水口和第三出水口連通。
[0012]為簡(jiǎn)化管路連接，作為優(yōu)選，所述后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通為一體結(jié)構(gòu)。后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通的好處在于能夠減少第四進(jìn)水口和第四出水口的設(shè)計(jì)，換熱介質(zhì)不用通過外部的連接管路從后冷卻腔到達(dá)罩殼冷卻腔內(nèi)，提高換熱介質(zhì)的使用效率。并且一體化的結(jié)構(gòu)方便生產(chǎn)，減少因?yàn)橹圃炀鹊淖兓斐傻膿Q熱介質(zhì)泄漏的問題，提高了水冷電機(jī)的使用壽命。
[0013]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子的兩端均通過軸承與所述前蓋和后蓋轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述前冷卻腔和后冷卻腔與對(duì)應(yīng)軸承相貼靠。水冷電機(jī)在工作時(shí)，軸承高速轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)積累大量的熱量，高溫會(huì)影響軸承內(nèi)潤(rùn)滑介質(zhì)的性能，從而影響水冷電機(jī)的效率。因此，前蓋和后蓋中的前冷卻腔和后冷卻腔除了給機(jī)殼冷卻外，還要負(fù)責(zé)對(duì)軸承的冷卻。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述軸承為耐高溫封閉軸承。相較于現(xiàn)有技術(shù)中一般采用的開式軸承+端蓋有注油孔的技術(shù)方案而言，耐高溫封閉軸承具有免維護(hù)，壽命長(zhǎng)以及阻力小等優(yōu)點(diǎn)，配合貼靠前冷卻腔和后冷卻腔，能夠?qū)崿F(xiàn)水冷電機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0015]作為優(yōu)選，所述側(cè)冷卻腔與所述定子相貼靠。水冷電機(jī)工作過程中，發(fā)熱量最大的就是定子，為盡快的將定子的熱量傳遞出去，體積最大的側(cè)冷卻腔與定子的外周面相貼靠，從而增加換熱的接觸面積，提高散熱效果。
[0016]作為優(yōu)選，所述水冷罩殼內(nèi)填充有換熱介質(zhì)，所述制動(dòng)器和/或編碼器浸在該換熱介質(zhì)中。
[0017]作為優(yōu)選，所述水冷通道內(nèi)設(shè)有與所述內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯(cuò)布置的折流板。機(jī)殼的內(nèi)筒與外筒之間的側(cè)冷卻腔內(nèi)用一片片的折流板隔開做成迷宮式水流導(dǎo)向，這樣有效的使電機(jī)各部分均勻冷卻，保證電機(jī)正常運(yùn)行。
[0018]作為優(yōu)選，所述第二出水口與所述第一進(jìn)水口之間以及所述第三進(jìn)水口與所述第一出水口之間均通過金屬軟管連接。整機(jī)采用外部隔熱金屬軟管連接，更換方便，而且水不容易進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，有效防止因水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)而燒壞。
[0019]作為優(yōu)選，所述前蓋和后蓋均為繞電機(jī)主軸分布的環(huán)形，所述第二進(jìn)水口和第二出水口以及第三進(jìn)水口和第三出水口分別處對(duì)應(yīng)的環(huán)形的周向上的不同位置。該設(shè)計(jì)的好處在于能夠延長(zhǎng)水流導(dǎo)向在冷卻腔的運(yùn)動(dòng)路徑，從而提高水冷效果。
[0020]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I) 一體化水冷，通過帶有冷卻腔的前、后蓋以及水冷罩殼整體冷卻電機(jī)，增強(qiáng)了水冷電機(jī)的穩(wěn)定性；
[0022](2)連通管路設(shè)計(jì)，前、后蓋、機(jī)殼以及水冷罩殼的冷卻腔相互連通，用戶單位只需連接一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口就能使用，簡(jiǎn)化操作；
[0023](3)編碼器和制動(dòng)器一體化設(shè)計(jì)，將編碼器和制動(dòng)器安裝在水冷罩殼內(nèi)，同步水冷，在不過分影響水冷電機(jī)的整體體積的同時(shí)拓展了適用范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)施例整體水冷的電機(jī)的示意圖；
[0025]圖2為圖1中整體水冷的電機(jī)的外部示意圖；
[0026]圖3為圖1中整體水冷的電機(jī)的機(jī)殼的展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明【具體實(shí)施方式】。
[0028]如圖1?3所不，一種整體水冷的電機(jī)，包括分為內(nèi)筒和外筒的機(jī)殼118，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子106和定子112，內(nèi)筒和外筒之間為側(cè)冷卻腔107，外筒上設(shè)有第一進(jìn)水口和第一出水口，機(jī)殼118的軸向兩端分別安裝有封閉水冷通道的前蓋108和后蓋104，前蓋108和后蓋104均為中空結(jié)構(gòu)，分別帶有前冷卻腔110和后冷卻腔113;前蓋108上設(shè)有與前冷卻腔110相通的第二進(jìn)水口和第二出水口，該第二出水口與第一進(jìn)水口通過第一金屬軟管115相連;后蓋104上設(shè)有與后冷卻腔113相通第三進(jìn)水口和第三出水口，該第三進(jìn)水口與第一出水口通過第二金屬軟管116連通;轉(zhuǎn)子106設(shè)有延伸至后蓋104外側(cè)的延長(zhǎng)段，該延長(zhǎng)段的外圍設(shè)有設(shè)有水冷罩殼119，延長(zhǎng)段上安裝有位于水冷罩殼119內(nèi)的制動(dòng)器103和編碼器101，水冷罩殼119為帶有罩殼冷卻腔120的夾套結(jié)構(gòu)，罩殼冷卻腔120與后冷卻腔113相通。
[0029]水冷罩殼119外壁設(shè)有與罩殼冷卻腔120連通的第四進(jìn)水口和第四出水口 117，該第四進(jìn)水口和第三出水口通過第三金屬軟管123連通。
[0030]轉(zhuǎn)子106的兩端均分別通過前軸承109、后軸承105與前蓋108、后蓋104轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，前冷卻腔110和后冷卻腔113與對(duì)應(yīng)軸承相貼靠。軸承為耐高溫封閉軸承。側(cè)冷卻腔107與定子112相貼靠。
[0031]水冷通道內(nèi)設(shè)有與內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯(cuò)布置的折流板121，折流板121圍成水流導(dǎo)路122。
[0032]第二出水口與第一進(jìn)水口之間以及第三進(jìn)水口與第一出水口之間均通過金屬軟管111連接。
[0033]前蓋108和后蓋104均為繞電機(jī)主軸分布的環(huán)形，第二進(jìn)水口和第二出水口以及第三進(jìn)水口和第三出水口分別處對(duì)應(yīng)的環(huán)形的周向上的不同位置。
[0034]用戶單位在使用時(shí)只需要連接第一進(jìn)水口114和第四出水口 117即可。在水冷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，換熱介質(zhì)從第一進(jìn)水口進(jìn)入前蓋內(nèi)的前冷卻腔110，完成對(duì)前軸承109的冷卻后從第一出水口通過第一金屬軟管115、第二進(jìn)水口進(jìn)入機(jī)殼118的側(cè)冷卻腔107，在折流板121的作用下形成繞機(jī)殼118—周的水流導(dǎo)路122實(shí)現(xiàn)對(duì)定子112的冷卻，后從第二出水口經(jīng)過第二金屬軟管116進(jìn)入后蓋的后冷卻腔113，實(shí)現(xiàn)對(duì)后軸承105的冷卻，再經(jīng)過第三出水口進(jìn)入水冷罩殼119的罩殼冷卻腔120內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器101和制動(dòng)器103的冷卻，最后從第四出水口 102離開。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種整體水冷的電機(jī)，包括分為內(nèi)筒和外筒的機(jī)殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側(cè)冷卻腔，外筒上設(shè)有第一進(jìn)水口和第一出水口，所述機(jī)殼的軸向兩端分別安裝有封閉所述水冷通道的前蓋和后蓋，其特征在于，所述前蓋和后蓋均為中空結(jié)構(gòu)，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔;所述前蓋上設(shè)有與前冷卻腔相通的第二進(jìn)水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進(jìn)水口連通;所述后蓋上設(shè)有與后冷卻腔相通第三進(jìn)水口和第三出水口，該第三進(jìn)水口與所述第一出水口連通;所述轉(zhuǎn)子設(shè)有延伸至所述后蓋外側(cè)的延長(zhǎng)段，該延長(zhǎng)段的外圍設(shè)有設(shè)有水冷罩殼，所述延長(zhǎng)段上安裝有位于水冷罩殼內(nèi)的制動(dòng)器和/或編碼器，所述水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結(jié)構(gòu)，所述罩殼冷卻腔與后冷卻腔相通。2.如權(quán)利要求1所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述水冷罩殼外壁設(shè)有與罩殼冷卻腔連通的第四進(jìn)水口和第四出水口，該第四進(jìn)水口和第三出水口連通。3.如權(quán)利要求1所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通為一體結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的兩端均通過軸承與所述前蓋和后蓋轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述前冷卻腔和后冷卻腔與對(duì)應(yīng)軸承相貼靠。5.如權(quán)利要求4所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述軸承為耐高溫封閉軸承。6.如權(quán)利要求4所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述側(cè)冷卻腔與所述定子相貼A+-.與巨O7.如權(quán)利要求6所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述水冷罩殼內(nèi)填充有換熱介質(zhì)，所述制動(dòng)器和/或編碼器浸在該換熱介質(zhì)中。8.如權(quán)利要求7所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述水冷通道內(nèi)設(shè)有與所述內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯(cuò)布置的折流板。9.如權(quán)利要求8所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述第二出水口與所述第一進(jìn)水口之間以及所述第三進(jìn)水口與所述第一出水口之間均通過金屬軟管連接。10.如權(quán)利要求9所述的整體水冷的電機(jī)，其特征在于，所述前蓋和后蓋均為繞電機(jī)主軸分布的環(huán)形，所述第二進(jìn)水口和第二出水口以及第三進(jìn)水口和第三出水口分別處對(duì)應(yīng)的環(huán)形的周向上的不同位置。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK105871124SQ201610427773
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】劉仲文, 陳杰, 呂麗青
【申請(qǐng)人】上虞奧克斯齒輪電機(jī)有限公司