CN219268632U - 一种强制风冷型电机 - Google Patents

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朱海军
周明理
罗昊
吴兴意
斯天民
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Abstract

本申请公开了一种强制风冷型电机,包括电机本体、散热风扇和机壳;电机本体的至少部分表面设有弹性减震件,机壳套设电机本体且挤压弹性减震件;电机本体、机壳和弹性减震件三者围成散热通道;散热风扇向散热通道送风。该强制风冷型电机针对电机本体设置弹性减震件和机壳,既可以实现减震降噪,还可以利用弹性减震件在机壳和电机本体之间划分出散热通道,方便散热风扇通过散热通道对电机本体降温。可见,该强制风冷型电机具有良好的减震降噪性能和散热性能,尤其适合作为大功率电机例如大功率伺服电机。

Description

一种强制风冷型电机
技术领域
本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种强制风冷型电机。
背景技术
大功率伺服***可以实现滑块或模具的精确控制,适用于不同的场合和制造工艺,同时可以简化***的机械结构,减少噪音和不必要的冲击,其应用场合涵盖国民经济持续快速发展以及国防建设所需的多个方面。
伺服电机作为伺服***中最重要核心部件之一。目前我国伺服***在中小功率的发展相对成熟,但是在大功率的伺服驱动技术方面还有很大的不足,包括且不限于大功率伺服电机的振动过大、散热效果不佳,为此,如何在保障高功率的基础上提升大功率伺服电机的抗震性能和散热性能,成为开展大功率电机伺服驱动技术的重要目标之一。
实用新型内容
本申请的目的是提供一种强制风冷型电机,具有良好的减震效果和散热能力,能够满足大功率伺服电机对抗震和散热的需求。
为实现上述目的,本申请提供一种强制风冷型电机,包括电机本体、散热风扇和机壳;电机本体的至少部分表面设有弹性减震件,机壳套设电机本体且挤压弹性减震件;电机本体、机壳和弹性减震件三者围成散热通道;散热风扇向散热通道送风。
在一些实施例中,散热风扇设于电机本体的轴向端部;机壳包括呈套筒状的第一机壳和呈盖状的第二机壳;第一机壳和第二机壳相互连通,第一机壳套设于电机本体,第二机壳罩扣散热风扇。
在一些实施例中,电机本体包括电机轴、编码器和接线盒;编码器安装于电机轴的轴端,且设于第二机壳内;接线盒设于机壳外,接线盒和机壳二者的相接处设有穿线孔。
在一些实施例中,任一弹性减震件具体为弹性减震条;电机本体的周侧设有多个弹性减震条,全部弹性减震条的长度方向均平行于电机本体的轴向。
在一些实施例中,电机本体的同一表面设有多个弹性减震条,多个弹性减震条分设于同一表面的两边缘。
在一些实施例中,电机本体的表面设有散热筋条。
在一些实施例中,电机本体包括多个呈条状的定子块;任一定子块设有单匝绕组,全部定子块共同拼接形成套筒状的定子组件。
在一些实施例中,相邻两个定子块的邻面拼接形成绕组槽。
在一些实施例中,定子组件的轴向两端设有环氧树脂封层。
在一些实施例中,电机本体包括由若干硅钢片叠压而成的转子铁芯积层和设于转子铁芯积层的永磁铁。
相对于上述背景技术,本申请所提供的强制风冷型电机包括电机本体、散热风扇和机壳;前述电机本体的至少部分表面设有弹性减震件,机壳套设电机本体并挤压弹性减震件,也就是说,当机壳套设于电机本体时,弹性减震件被夹持在机壳和电机本体之间,不仅可以对机壳和电机本体形成稳定可靠地支撑,还可以对电机本体进行减震降噪,避免该强制风冷型电机运转时产生不必要的冲击;在该强制风冷型电机中,电机本体、机壳和弹性减震件三者围成散热通道,散热风扇向散热通道送风,可以有效降低电机本体的温度。
可见,本申请所提供的强制风冷型电机具有良好的减震降噪和散热性能,适合作为大功率电机。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的剖视图;
图3为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的***视图;
图4为本申请实施例所提供的定子组件的结构示意图。
其中,1-电机本体、2-散热风扇、3-机壳、31-第一机壳、32-第二机壳、4-弹性减震件、5-电机轴、6-编码器、7-接线盒、8-定子块、9-吊环、10-散热筋条。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
请参考图1至图4,图1为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的结构示意图;图2为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的剖视图;图3为本申请实施例所提供的强制风冷型电机的***视图;图4为本申请实施例所提供的定子组件的结构示意图。
请参考图1和图2,本申请提供一种强制风冷型电机,包括电机本体1、机壳3和散热风扇2;机壳3套设电机本体1,机壳3和电机本体1的间隙内设有弹性减震件4,此弹性减震件4填充于机壳3和电机本体1的部分间隙内,因此,电机本体1、机壳3和弹性减震件4三者围成散热通道;散热风扇2的出风口连通于散热通道,可向散热通道送风。
在该实施例中,弹性减震件4填充于机壳3和电机本体1之间,也就是说,弹性减震件4在机壳3和电机本体1之间处于受压状态,既可以发挥减震作用,还可以保障机壳3和电机本体1的安装关系;弹性减震件4处于机壳3和电机本体1的部分间隙内,也就是说,弹性减震件4仅占据机壳3和电机本体1的一部分间隙,而机壳3和电机本体1的另外一部分间隙处于空置状态,因此,电机本体1、机壳3和弹性减震件4此三者可以围成散热通道。显然,前述散热通道处于电机本体1和机壳3之间。
弹性减震件4可以安装在电机本体1的表面,例如,电机本体1的至少部分表面固定连接有弹性减震件4。装配机壳3和电机本体1时,机壳3套设电机本体1并挤压位于电机本体1上的弹性减震件4。
弹性减震件4既可以有效发挥减震作用,还有利于在机壳3和电机本体1的狭小间隙内形成散热通道这种通道结构。通常,弹性减震件4贴合于电机本体1的表面延伸,例如,弹性减震件4可以呈条状且粘贴于电机本体1的表面,弹性减震件4的长度方向平行于电机本体1的表面。由于电机本体1的外轮廓近似长方体,机壳3套设电机本体1时,机壳3通常围绕电机本体1的长度方向包围电机本体1,与此同时,弹性减震件4通常沿电机本体1的长度方向延伸,相应地,散热通道同样沿电机本体1的长度方向延伸。当然,弹性减震件4还可以以其他角度设置于电机本体1和机壳3之间,相应地,散热通道在电机本体1和机壳3之间可以具有不同的延伸轨迹。
在该实施例中,散热风扇2可以向散热通道送风,通过散热通道对电机本体1进行散热降温。前述散热风扇2可以专门用于对散热通道散热降温,也可以对该强制风冷型电机中包括散热通道在内的多个结构进行散热降温。
本申请所提供的强制风冷型电机既利用弹性减震件4和机壳3实现减震降噪,避免该强制风冷型电机运转时产生不必要的冲击,还可以利用弹性减震件4在机壳3和电机本体1之间划分出散热通道,方便散热风扇2通过散热通道对电机本体1进行散热降温,保障电机本体1的运行环境的温度要求。正是由于该强制风冷型电机所具备的减震降噪和良好散热性能,该强制风冷型电机尤其适合作为大功率电机。
下面结合附图和实施方式,对本申请所提供的强制风冷型电机做更进一步的说明。
在一些实施例中,散热风扇2设于电机本体1的轴向端部;机壳3包括相互连通的第一机壳31和第二机壳32,第一机壳31呈套筒状且套设电机本体1,第二机壳32呈盖状并罩扣前述散热风扇2,由此可见,第二机壳32扣盖于电机本体1的轴端。
在上述实施例中,电机本体1包括电机轴5,电机轴5的轴向可以视为电机本体1的轴向,例如,可参考图2,图2的左右方向为电机轴5的轴向,同样也就是电机本体1的轴向,则散热风扇2设于前述电机本体1的左端或者右端。散热风扇2和第二机壳32设于电机本体1的轴向端部,散热风扇2可以自电机本体1的轴向一端向另一端吹风,由散热风扇2吹出的气流直接流向电机本体1,也会在第一机壳31和第二机壳32的约束下流入散热通道。由此可见,前述散热风扇2对强制风冷型电机中包括散热通道在内的多个结构实现散热降温。
此外,可参考图1和图3,电机本体1还可以包括编码器6和接线盒7;编码器6设于第二机壳32内,并且安装在电机轴5的轴端,用于反馈电机位置;接线盒7设于机壳外,例如,接线盒7可以固定于第一机壳31的外部;接线盒7和机壳二者的相接处设有穿线孔,电机本体1的动力线和与电机本体1连接的刹车线等电线均可以自穿线孔穿设安装。前述编码器6设于电机轴5的端部,与此同时,编码器6的后盖可安装在电机本体1的后轴承端盖。
上述电机本体1可以作为伺服电机,也就是说,该强制风冷型电机可以看作是强制风冷性伺服电机。
编码器6和散热风扇2共同设于第二机壳32内,通常,编码器6设于散热风扇2的出风口一侧,也就是说,散热风扇2朝电机本体1的轴向端部吹风时,散热风扇2吹出的气流会流经编码器6,可以对编码器6进行散热降温。
在一些实施例中,电机本体1设有多个弹性减震件4;任意一个弹性减震件4具体设置为弹性减震条,这些弹性减震条分布于电机本体1的周侧,例如,全部弹性减震条可以均匀分布在电机本体1的周侧的各个表面;其中,前述弹性减震条的长度方向平行于电机本体1的轴向。
弹性减震条围绕电机本体1的轴向分布在电机本体1的周侧的全部表面,换句话说,将机壳3套设于电机本体1时,机壳3的任意一个内壁分离于电机本体1的外壁,机壳3通过全部弹性减震条支撑和定位电机本体1,可以从多个方向有效缓解电机本体1的振动,防止电机本体1产生较大噪音,避免电机本体1受到严重冲击。
通常,电机本体1的同一表面设有多个弹性减震条,这些弹性减震条分别设置在同一表面的两边缘,既可以在机壳3和电机本体1之间形成平稳可靠的支撑关系,还可以令机壳3、电机本体1和弹性减震条三者围成的散热通道处于前述表面的中间,可以更好地对电机本体1进行降温散热。
为了更好地保障该强制风冷型电机的散热性能,该强制风冷型电机不仅在机壳3和电机本体1之间散热通道,还在电机本体1的表面设置散热筋条10。散热筋条10设于电机本体1的表面,通常处于电机本体1和机壳3之间,可以引导电机本体1内部的热量更快更高效地向外扩散,令散热风扇2和散热通道对电机本体1发挥更好的散热降温效果。
上述散热筋条10可以与弹性减震件4按照相同角度设置于电机本体1的表面,例如,弹性减震件4沿电机本体1的轴向延伸,散热筋条10也可以沿电机本体1的轴向延伸。散热筋条10设于机壳3和电机本体1之间,散热筋条10朝机壳3延伸的一端可以贴合于机壳3的内壁,也可以分离于机壳3的内壁,通常,为了令弹性减震件4更好地发挥减震作用,散热筋条10朝机壳3延伸的有单分离于机壳3的内壁。
在一些实施例中,电机本体1的定位组件由多个呈条状的定子块8拼接而成,可参考图4,全部定位块环列分布且相互拼接,形成一个套筒状的定子组件;其中,任意一个定子块8设有单匝绕组。
在上述实施例中,任意一个定子块8设有可供绕组缠绕的芯,当然还包括可供绕组缠绕后嵌入的凹槽,显然,凹槽设于芯的一侧或者芯的两对侧。举例来说,为了提高绕组的槽满率,定子块8可以包括芯和设于芯的两对侧的凹槽,若以定子组件的方位来定义任意一个定子块8的方位,则定子块8的两个凹槽分别设于该定位块的周向两端;当任意相邻两个定子块8拼接时,相邻两个定子块8中彼此相贴的邻面拼接形成绕组槽,这两个定子块8的绕组填充于前述绕组槽内。相比于在定子组件内开孔得到的绕组孔,由相邻两个定子块8拼接形成的绕组槽在拼接前后呈现不同形态,具体来说,凹槽尚未拼接为绕组槽时,凹槽朝定子块8的周向端部敞露,方便缠绕绕组且有利于向凹槽内嵌入更多的绕组,相邻定子块8的凹槽拼接为绕组槽后,绕组槽具有通孔的形态特征,能够有限约束绕组的位置,换言之,此时绕组槽大致可视为绕组孔。
针对上述定子组件,其轴向两端设有环氧树脂封层,换句话说,当全部定子块8拼接形成套筒状的定子组件后,可以利用环氧树脂包裹全部定子块8的同侧端部,利用环氧树脂形成的环氧树脂封层封装全部定子块8的同侧端部,提高定子组件的耐压性能和散热能力。
定子组件由多个具有单匝绕组的定子块8换向拼接而成,且采用热装工艺压装于电机本体1内,还通过环氧树脂胶对其端部绕组包裹,提供了定子组件的耐压性能和散热能力。定子组件的前述结构形态既可以通过提高槽满率来提高电机的功率密度,进而增大输出力矩,还可以减少端部绕组中铜线的用量,从而降低成本。
此外,电机本体1还包括转子组件,转子组件具有转子铁芯积层和永磁铁,转子铁芯积层由若干硅钢片叠压而成,永磁铁设于转子铁芯积层,例如,若干永磁铁沿转子组件的周向均匀等距贴合于转子铁芯积层的外周。
转子组件包括转子铁芯积层和贴设于转子铁芯积层的永磁铁,转子铁芯积层由若干片0.5mm的硅钢片叠压而成,可减小电机的涡流损耗,提高电机的能量转换效率,进而提升电机效率。
可见,与现有技术相较,本申请所提供的强制风冷型电机能量转换效率高、电机温升小、使用寿命长,可以提供大功率的动能输出,实现大力矩的传动效果。
此外,在本申请所提供的多个实施例中,电机本体1还包括法兰前盖、后轴承端盖、刹车、油封等零部件;法兰前盖和后轴承端盖分别设于电机本体1的电机外壳两端,法兰前盖和后轴承端盖均可通过螺钉固定安装于前述电机外壳,而且法兰前盖和后轴承端盖任意一者与电机外壳之间可设置O型密封圈;电机轴5穿设于前述电机外壳内,而且电机轴5的两端分别通过法兰前盖和后轴承端盖的轴承实现定位安装;油封安装于前述电机轴5,并且固定连接于法兰前盖,可以提高电机的防护等级;刹车可通过键安装在电机轴5上,刹车位于电机外壳内,可通过螺钉固定于后轴承端盖;此外,法兰前盖和第二机壳32均可设置吊环9,该强制风冷型电机可通过吊环9实现吊装。
以上对本申请所提供的强制风冷型电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种强制风冷型电机,其特征在于,包括电机本体(1)、散热风扇(2)和机壳(3);所述电机本体(1)的至少部分表面设有弹性减震件(4),所述机壳(3)套设所述电机本体(1)且挤压所述弹性减震件(4);所述电机本体(1)、所述机壳(3)和所述弹性减震件(4)三者围成散热通道;所述散热风扇(2)向所述散热通道送风。
2.根据权利要求1所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述散热风扇(2)设于所述电机本体(1)的轴向端部;所述机壳(3)包括呈套筒状的第一机壳(31)和呈盖状的第二机壳(32);所述第一机壳(31)和所述第二机壳(32)相互连通,所述第一机壳(31)套设于所述电机本体(1),所述第二机壳(32)罩扣所述散热风扇(2)。
3.根据权利要求2所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述电机本体(1)包括电机轴(5)、编码器(6)和接线盒(7);所述编码器(6)安装于所述电机轴(5)的轴端,且设于所述第二机壳(32)内;所述接线盒(7)设于所述机壳(3)外,所述接线盒(7)和所述机壳(3)二者的相接处设有穿线孔。
4.根据权利要求1所述的强制风冷型电机,其特征在于,任一所述弹性减震件(4)具体为弹性减震条;所述电机本体(1)的周侧设有多个所述弹性减震条,全部所述弹性减震条的长度方向均平行于所述电机本体(1)的轴向。
5.根据权利要求4所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述电机本体(1)的同一表面设有多个所述弹性减震条,多个所述弹性减震条分设于同一表面的两边缘。
6.根据权利要求1所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述电机本体(1)的表面设有散热筋条。
7.根据权利要求1至6任一项所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述电机本体(1)包括多个呈条状的定子块(8);任一所述定子块(8)设有单匝绕组,全部所述定子块(8)共同拼接形成套筒状的定子组件。
8.根据权利要求7所述的强制风冷型电机,其特征在于,相邻两个所述定子块(8)的邻面拼接形成绕组槽。
9.根据权利要求7所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述定子组件的轴向两端设有环氧树脂封层。
10.根据权利要求1至6任一项所述的强制风冷型电机,其特征在于,所述电机本体(1)包括由若干硅钢片叠压而成的转子铁芯积层和设于所述转子铁芯积层的永磁铁。
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