一種整體水冷的電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種整體水冷的電機，包括分為內(nèi)筒和外筒的機殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側冷卻腔，外筒上設有第一進水口和第一出水口，所述機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構，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔；所述前蓋上設有與前冷卻腔相通的第二進水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進水口連通；所述后蓋上設有與后冷卻腔相通第三進水口和第三出水口，該第三進水口與所述第一出水口連通；所述轉子設有延伸至所述后蓋外側的延長段，該延長段的外圍設有設有水冷罩殼，水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結構，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
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及水冷電機領域，特別是涉及一種整體水冷的電機。
【背景技術】
[0002]水冷耐高溫特種變頻電動機是在變頻調(diào)速、特種輥道及爐用多速等系列電機的基礎上根據(jù)冶金連鑄機、出坯現(xiàn)場工況需要開發(fā)設計的內(nèi)循環(huán)水冷變頻調(diào)速特種電動機。適用于高溫環(huán)境、變頻調(diào)速系統(tǒng)。其特點是調(diào)速范圍廣、運行穩(wěn)定、可靠性高、運行效率高、夕卜觀設計新穎美觀。
[0003]水冷電機為無刷結構，負載特性優(yōu)異，低速性能好，啟動轉矩大，啟動電流小、適應電動車頻繁起動的需要，節(jié)省電能。在整個速度范圍內(nèi)水冷電機均高效運行，比有刷直流水冷電機、交流變頻水冷電機(只在額定點附近效率高)相比有質的提高，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，結構緊湊、過載能力強，使用壽命長。水冷電機采用插入式稀土磁鋼，特別適合有顛簸、反復啟動、高速、大力拒起動、正反轉運行的需要。水冷電機轉子具有強磁場，在滑行和制動狀態(tài)時發(fā)電效果好，不需要吸收電池電量勵磁(有刷直流水冷電機或交流水冷電機需要)，能量回饋效果好，電制動效果好。
[0004]公開號為CN204089485U的中國專利文獻公開了一種水冷電機，包括機殼和機體，還包括兩根設置于所述水冷電機機殼內(nèi)部，交互螺旋纏繞于所述水冷電機機體上的水冷冷卻管，所述水冷冷卻管A的入水口和水冷冷卻管B的出水口)設置于所述水冷電機機體的一側，所述水冷冷卻管A的出水口和水冷冷卻管B的入水口設置于所述水冷電機機體的另一偵U。該技術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致電機整體溫度不均衡而損壞電機的問題。但是對于水冷的效率并沒有顯著提升。
[0005]公開號為CN102330810A的中國專利文獻公開了一種水冷式礦用曳引機，屬于曳引機技術領域。它包括集成在同一殼體內(nèi)的電機和減速機，減速機殼體包括減速機前蓋和齒圈，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)有一個全封閉的隔水板，緊鄰隔水板兩側的水冷器殼體上分別連接有進水管和出水管，所述的進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)固定有多個回水板，回水板在水冷器內(nèi)形成迷宮式水流回路。該技術方案對減速機進行了水冷，但是額外設置的水冷器會增加曳引機的重量和尺寸，在安裝時也要額外連接管路，操作方面不便。
[0006]公開號為CN102628445A的中國專利文獻公開了一種栗用水冷電機，主要涉及栗用水冷電機。所述電機的電機殼設冷卻夾層，內(nèi)殼末端密閉，外殼末端設出水口，電機殼栗端環(huán)冷卻夾層分布導流孔與電機端蓋導流孔相對，水栗出水經(jīng)導流孔流入電機殼冷卻夾層，出水口排出，電機軸由栗端引出，機械密封若出現(xiàn)滲漏水，通過水栗與電機間排水腔與排水槽流到栗外，電機線從電機端蓋側孔引出。市面上類似于該技術方案的水冷電機有的只有機殼水冷，有的只有端蓋水冷，有的端蓋、機殼單獨進出水口，這樣的設計在使用和安裝上都會出現(xiàn)水冷效果不好的情況;而且在水冷電機中常用的制動和編碼器等組件在高溫下不能穩(wěn)定工作，傳統(tǒng)技術方案不能保證制動器和編碼器冷卻要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種將制動器和編碼器包裹在水冷殼內(nèi)的整體水冷電機。
[0008]本發(fā)明的技術方案為:
[0009]—種整體水冷的電機，包括分為內(nèi)筒和外筒的機殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側冷卻腔，外筒上設有第一進水口和第一出水口，所述機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構，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔;所述前蓋上設有與前冷卻腔相通的第二進水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進水口連通;所述后蓋上設有與后冷卻腔相通第三進水口和第三出水口，該第三進水口與所述第一出水口連通;所述轉子設有延伸至所述后蓋外側的延長段，該延長段的外圍設有設有水冷罩殼，所述延長段上安裝有位于水冷罩殼內(nèi)的制動器和/或編碼器，所述水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結構，所述罩殼冷卻腔與后冷卻腔相通。
[0010]在現(xiàn)有技術方案中，有的只有機殼水冷，有的只有端蓋水冷，有的端蓋、機殼單獨進出水口，這樣的設計在使用和安裝上都會出現(xiàn)水冷效果不好的情況;而且在水冷電機中常用的制動和編碼器等組件在高溫下不能穩(wěn)定工作，傳統(tǒng)技術方案不能保證制動器和編碼器冷卻要求。本申請相互連通的前冷卻腔、后冷卻腔、側冷卻腔以及罩殼冷卻腔實現(xiàn)電機的整體水冷，該技術方案的優(yōu)點在于將制動器和/或編碼器進行一體化的水冷，從而能夠有效的提高制動器和/或編碼器的散熱效率，從而改善水冷電機的使用效果。并且相較于現(xiàn)有技術中單側水冷，本申請中兩側端蓋和殼體內(nèi)均設有冷卻腔，能夠大大提高水冷電機的散熱效率，通過管路的相互串聯(lián)，從而使得用戶只需要連接一個進水管和一個出水管就能實現(xiàn)水冷電機管路的連接。簡化了安裝流程，方便后期的維護和檢修。
[0011]作為進一步優(yōu)選，所述水冷罩殼外壁設有與罩殼冷卻腔連通的第四進水口和第四出水口，該第四進水口和第三出水口連通。
[0012]為簡化管路連接，作為優(yōu)選，所述后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通為一體結構。后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通的好處在于能夠減少第四進水口和第四出水口的設計，換熱介質不用通過外部的連接管路從后冷卻腔到達罩殼冷卻腔內(nèi)，提高換熱介質的使用效率。并且一體化的結構方便生產(chǎn)，減少因為制造精度的變化造成的換熱介質泄漏的問題，提高了水冷電機的使用壽命。
[0013]作為優(yōu)選，所述轉子的兩端均通過軸承與所述前蓋和后蓋轉動安裝，所述前冷卻腔和后冷卻腔與對應軸承相貼靠。水冷電機在工作時，軸承高速轉動會積累大量的熱量，高溫會影響軸承內(nèi)潤滑介質的性能，從而影響水冷電機的效率。因此，前蓋和后蓋中的前冷卻腔和后冷卻腔除了給機殼冷卻外，還要負責對軸承的冷卻。
[0014]作為進一步優(yōu)選，所述軸承為耐高溫封閉軸承。相較于現(xiàn)有技術中一般采用的開式軸承+端蓋有注油孔的技術方案而言，耐高溫封閉軸承具有免維護，壽命長以及阻力小等優(yōu)點，配合貼靠前冷卻腔和后冷卻腔，能夠實現(xiàn)水冷電機的長時間高負荷運轉。
[0015]作為優(yōu)選，所述側冷卻腔與所述定子相貼靠。水冷電機工作過程中，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，所述制動器和/或編碼器浸在該換熱介質中。
[0017]作為優(yōu)選，所述水冷通道內(nèi)設有與所述內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯布置的折流板。機殼的內(nèi)筒與外筒之間的側冷卻腔內(nèi)用一片片的折流板隔開做成迷宮式水流導向，這樣有效的使電機各部分均勻冷卻，保證電機正常運行。
[0018]作為優(yōu)選，所述第二出水口與所述第一進水口之間以及所述第三進水口與所述第一出水口之間均通過金屬軟管連接。整機采用外部隔熱金屬軟管連接，更換方便，而且水不容易進入電機內(nèi)部，有效防止因水進入電機內(nèi)而燒壞。
[0019]作為優(yōu)選，所述前蓋和后蓋均為繞電機主軸分布的環(huán)形，所述第二進水口和第二出水口以及第三進水口和第三出水口分別處對應的環(huán)形的周向上的不同位置。該設計的好處在于能夠延長水流導向在冷卻腔的運動路徑，從而提高水冷效果。
[0020]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[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，增強了水冷電機的穩(wěn)定性；
[0022](2)連通管路設計，前、后蓋、機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進水口和一個出水口就能使用，簡化操作；
[0023](3)編碼器和制動器一體化設計，將編碼器和制動器安裝在水冷罩殼內(nèi)，同步水冷，在不過分影響水冷電機的整體體積的同時拓展了適用范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實施例整體水冷的電機的示意圖；
[0025]圖2為圖1中整體水冷的電機的外部示意圖；
[0026]圖3為圖1中整體水冷的電機的機殼的展開圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合【附圖說明】本發(fā)明【具體實施方式】。
[0028]如圖1?3所不，一種整體水冷的電機，包括分為內(nèi)筒和外筒的機殼118，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉子106和定子112，內(nèi)筒和外筒之間為側冷卻腔107，外筒上設有第一進水口和第一出水口，機殼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均為中空結構，分別帶有前冷卻腔110和后冷卻腔113;前蓋108上設有與前冷卻腔110相通的第二進水口和第二出水口，該第二出水口與第一進水口通過第一金屬軟管115相連;后蓋104上設有與后冷卻腔113相通第三進水口和第三出水口，該第三進水口與第一出水口通過第二金屬軟管116連通;轉子106設有延伸至后蓋104外側的延長段，該延長段的外圍設有設有水冷罩殼119，延長段上安裝有位于水冷罩殼119內(nèi)的制動器103和編碼器101，水冷罩殼119為帶有罩殼冷卻腔120的夾套結構，罩殼冷卻腔120與后冷卻腔113相通。
[0029]水冷罩殼119外壁設有與罩殼冷卻腔120連通的第四進水口和第四出水口 117，該第四進水口和第三出水口通過第三金屬軟管123連通。
[0030]轉子106的兩端均分別通過前軸承109、后軸承105與前蓋108、后蓋104轉動安裝，前冷卻腔110和后冷卻腔113與對應軸承相貼靠。軸承為耐高溫封閉軸承。側冷卻腔107與定子112相貼靠。
[0031]水冷通道內(nèi)設有與內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯布置的折流板121，折流板121圍成水流導路122。
[0032]第二出水口與第一進水口之間以及第三進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均為繞電機主軸分布的環(huán)形，第二進水口和第二出水口以及第三進水口和第三出水口分別處對應的環(huán)形的周向上的不同位置。
[0034]用戶單位在使用時只需要連接第一進水口114和第四出水口 117即可。在水冷電機的運轉過程中，換熱介質從第一進水口進入前蓋內(nèi)的前冷卻腔110，完成對前軸承109的冷卻后從第一出水口通過第一金屬軟管115、第二進水口進入機殼118的側冷卻腔107，在折流板121的作用下形成繞機殼118—周的水流導路122實現(xiàn)對定子112的冷卻，后從第二出水口經(jīng)過第二金屬軟管116進入后蓋的后冷卻腔113，實現(xiàn)對后軸承105的冷卻，再經(jīng)過第三出水口進入水冷罩殼119的罩殼冷卻腔120內(nèi)實現(xiàn)對編碼器101和制動器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)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種整體水冷的電機，包括分為內(nèi)筒和外筒的機殼，內(nèi)筒內(nèi)裝有轉子和定子，內(nèi)筒和外筒之間為側冷卻腔，外筒上設有第一進水口和第一出水口，所述機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構，分別帶有前冷卻腔和后冷卻腔;所述前蓋上設有與前冷卻腔相通的第二進水口和第二出水口，該第二出水口與所述第一進水口連通;所述后蓋上設有與后冷卻腔相通第三進水口和第三出水口，該第三進水口與所述第一出水口連通;所述轉子設有延伸至所述后蓋外側的延長段，該延長段的外圍設有設有水冷罩殼，所述延長段上安裝有位于水冷罩殼內(nèi)的制動器和/或編碼器，所述水冷罩殼為帶有罩殼冷卻腔的夾套結構，所述罩殼冷卻腔與后冷卻腔相通。2.如權利要求1所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述水冷罩殼外壁設有與罩殼冷卻腔連通的第四進水口和第四出水口，該第四進水口和第三出水口連通。3.如權利要求1所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述后冷卻腔和罩殼冷卻腔連通為一體結構。4.如權利要求1?3任一項所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述轉子的兩端均通過軸承與所述前蓋和后蓋轉動安裝，所述前冷卻腔和后冷卻腔與對應軸承相貼靠。5.如權利要求4所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述軸承為耐高溫封閉軸承。6.如權利要求4所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述側冷卻腔與所述定子相貼A+-.與巨O7.如權利要求6所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述水冷罩殼內(nèi)填充有換熱介質，所述制動器和/或編碼器浸在該換熱介質中。8.如權利要求7所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述水冷通道內(nèi)設有與所述內(nèi)筒和外筒固定的多塊間隔交錯布置的折流板。9.如權利要求8所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述第二出水口與所述第一進水口之間以及所述第三進水口與所述第一出水口之間均通過金屬軟管連接。10.如權利要求9所述的整體水冷的電機，其特征在于，所述前蓋和后蓋均為繞電機主軸分布的環(huán)形，所述第二進水口和第二出水口以及第三進水口和第三出水口分別處對應的環(huán)形的周向上的不同位置。
【文檔編號】H02K11/00GK105871124SQ201610427773
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】劉仲文, 陳杰, 呂麗青
【申請人】上虞奧克斯齒輪電機有限公司