CN220775486U - 一种直流风扇电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种直流风扇电机，其特征在于，包括：壳体、定子铁芯、转子组件；壳体套设在定子铁芯的外侧；转子组件包括：转子冲片、转轴、磁钢；定子铁芯套设在转子冲片的外侧；转子冲片套设在转轴的外侧，磁钢嵌入转子冲片；壳体开设有散热水道，壳体的外侧壁设有进水口与出水口；进水口通过散热水道与出水口连通。磁钢直接放置于转子冲片内部，使转子组件的强度提高的同时磁钢不容易产生变形，有良好的动态性能，相较于磁钢粘贴的方式，安装稳定性高，装配难度小，减少了粘贴、点胶等工艺步骤，提高了生产效率，产生的转矩和电感更大一些，可提升电机功率密度。

Description

一种直流风扇电机

技术领域

本申请涉及电机领域，尤其涉及一种直流风扇电机。

背景技术

永磁式无刷电机主要由永磁铁制成的转子、多对线圈绕组制成的定子和感应控制电路组成，以感应控制电路取代了传统有刷电机的电刷和换向器结构，电机寿命更长，噪声更低，效率也更高。永磁电机的转子组件包括转子冲片和磁钢，现有技术中，磁钢常采用粘贴的形式固定在转子冲片表面，可参考公开号为CN213585330U的一种新型油田抽油半直驱永磁同步电机，但这种固定方式存在磁钢粘贴不牢、高速运转时被甩掉的潜在陷患，从而影响发电机的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种直流风扇电机，适用于提高磁钢的安装稳牢固性，以免高速运转中被甩落。

根据本申请的一方面，提供了一种直流风扇电机，其特征在于，包括：壳体、定子铁芯、转子组件；

壳体套设在定子铁芯的外侧；

转子组件包括：转子冲片、转轴、磁钢；定子铁芯套设在转子冲片的外侧；转子冲片套设在转轴的外侧，磁钢嵌入转子冲片；

壳体开设有散热水道，壳体的外侧壁设有进水口与出水口；进水口通过散热水道与出水口连通。

在一种可能的实现方式中，转子冲片设有磁钢槽，

磁钢槽与磁钢相匹配，磁钢槽与磁钢可拆卸连接。

在一种可能的实现方式中，磁钢槽设有两个以上；两个以上的磁钢槽成圆周排布开设在转子冲片上。

在一种可能的实现方式中，转子组件设有：转子挡板；

转子挡板设有两个，两个转子挡板分别固定在转子冲片的两侧。

在一种可能的实现方式中，转子组件还设有：支架；

支架设置在转子冲片与转轴之间。

在一种可能的实现方式中，转子组件还设有：第一轴承与第二轴承；

第一轴承与第二轴承均套设在转轴上；

第一轴承与第二轴承分别设置在支架的相对两侧。

在一种可能的实现方式中，还包括：第一端盖与第二端盖；

第一端盖与第二端盖分别设置在壳体的相对两端。

在一种可能的实现方式中，壳体包括：外壳与内壳；

外壳紧密套设在内壳的外侧壁上。

在一种可能的实现方式中，散热水道螺旋开设在内壳的外侧壁上。

在一种可能的实现方式中，进水口设有进水接头，出水口设有出水接头。

有益效果：磁钢直接放置于转子冲片内部，使转子组件的强度提高的同时磁钢不容易产生变形，有良好的动态性能，相较于磁钢粘贴的方式，安装稳定性高，装配难度小，减少了粘贴、点胶等工艺步骤，提高了生产效率，产生的转矩和电感更大一些，可提升电机功率密度。冷却液通过进水口流进散热水道，通过散热水道充分在壳体上流动，从出水口流出散热水道，以形成冷却循环，对壳体内的组件进行冷却降温，确保其工作稳定性。本申请尺寸/功率比高，稳定性能强，并具有耐高温抗冲击的特点，在高温、高湿、沙尘、冲击、振动等条件下依旧可以稳定工作。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出本申请实施例的一种直流风扇电机的主体结构图；

图2示出本申请实施例的一种直流风扇电机的结构***示意图；

图3示出本申请实施例的一种直流风扇电机的剖面图；

图4示出本申请实施例的转子组件的结构***示意图；

图5示出本申请实施例的壳体的结构***示意图；

图6示出本申请实施例的第一端盖的结构***示意图；

图7示出本申请实施例的第二端盖的结构图；

图8示出本申请实施例的一种直流风扇电机的六视图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出本申请实施例的一种直流风扇电机的主体结构图；图2示出本申请实施例的一种直流风扇电机的结构***示意图；图3示出本申实施例的一种直流风扇电机的剖面图；图4示出本申请实施例的转子组件200的结构***示意图；图5示出本申请实施例的壳体100的结构***示意图；图6示出本申请实施例的第一端盖300的结构***示意图；图7示出本申请实施例的第二端盖400的结构图；图8示出本申请实施例的一种直流风扇电机的六视图。如图1所示，该一种直流风扇电机包括：包括：壳体100、定子铁芯500、转子组件200；壳体100套设在定子铁芯500的外侧；转子组件200包括：转子冲片210、转轴230、磁钢220；定子铁芯500套设在转子冲片210的外侧；转子冲片210套设在转轴230的外侧，磁钢220嵌入转子冲片210；壳体100的腔体内部设有散热水道123，壳体100的外侧壁设有进水口122与出水口121；进水口122通过散热水道123与出水口121连通。

本申请适用于驱动风扇旋转。需要说明的是，壳体100可以固定定子铁芯500，并对内部转子组件200、定子铁芯500进行保护与隔离，防止外界干扰电机的正常工作，延长整体结构的使用寿命，定子铁芯500适用于产生旋转磁场，转子组件200的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生(输出)电流；磁钢220直接放置于转子冲片210内部，使转子组件200的强度提高的同时磁钢220不容易产生变形，有良好的动态性能，相较于磁钢220粘贴的方式，安装稳定性高，装配难度小，减少了粘贴、点胶等工艺步骤，提高了生产效率，产生的转矩和电感更大一些，可提升电机功率密度。冷却液通过进水口122流进散热水道123，通过散热水道123充分在壳体100上流动，从出水口121流出散热水道123，以形成冷却循环，对壳体100内的组件进行冷却降温，确保其工作稳定性。本申请尺寸/功率比高，稳定性能强，并具有耐高温抗冲击的特点，在高温、高湿、沙尘、冲击、振动等条件下依旧可以稳定工作。

在一种可能的实现方式中，转子冲片210设有磁钢槽，磁钢槽与磁钢220相匹配，磁钢槽与磁钢220可拆卸连接。转子冲片210的主体呈圆柱形结构，端面呈圆环形结构，如图4所示，中部的通孔适用于***转轴230，圆环型结构的端面开设有磁钢槽，磁钢槽的端面呈“V”型结构；与其所适配的磁钢220的端面也呈“V”型结构。磁钢槽贯穿转子冲片210的相对两面。磁钢220通过***磁钢槽内实现在转子冲片210内部的固定，磁钢220嵌入转子冲片210有效避免了工作过程中的脱落。

在一种可能的实现方式中，磁钢槽设有两个以上；两个以上的磁钢槽成圆周排布开设在转子冲片210上。进一步的，磁钢槽设有10个，磁钢220也设有10个；如图4所示，10个磁钢槽环绕设置；每个磁钢槽内放置一个与其适配的磁钢220。

在一种可能的实现方式中，轴套分为依次连接的第一安装轴231、第二安装轴232、第三安装轴233与第四安装轴234；均为圆柱体结构。第一安装轴231的直径与第三安装轴233的直径相同；第二安装轴232的直径大于第一安装轴231的直径；第四安装轴234的直径小于第一安装轴231的直径。第二安装轴232的两端套设有第一卡位部235与第二卡位部236，第一卡位部235与第二卡位部236均开设有键孔。

在一种可能的实现方式中，转子组件200还设有：支架240；支架240设置在转子冲片210与第二安装轴232之间。需要说明的是，如图3所示，支架240设有连接部；支架240的主体呈圆柱型结构，端面呈圆环形结构，端面环绕开设有多个螺栓孔；支架240的内侧壁凸出设有连接部，连接部呈圆环形结构，连接部的内侧与第二安装轴232相匹配。转子冲片210的内侧壁套设在支架240的外侧壁；连接部的内侧壁套设在第二安装轴232的外侧壁上，以实现转子冲片210通过支架240与转轴230同轴连接。

在一种可能的实现方式中，支架240通过连接键241与第二安装轴232连接，如图4所示，连接键241整体呈圆柱型结构，支架240的连接部套设在第二安装轴232上时；连接键241分别穿入第一卡位部235的键孔、连接部的键孔、第二卡位部236的键孔后进行锁紧，以实现转轴230与支架240的连接。

在一种可能的实现方式中，转子组件200设有：转子挡板；转子挡板设有两个，两个转子挡板分别固定在转子冲片210的两侧。需要说明的是，两个转子挡板分别紧密固定在转子冲片210的两侧起到密封与固定的效果，使磁钢220限制在转子冲片210内部，避免电机工作过程中磁钢220脱离转子冲片210。

在一种可能的实现方式中，两个转子挡板分别通过螺栓与支架240的两端面固定连接。如图4所示，两个转子挡板分别为转子挡板211、转子挡板212；转子挡板211、转子挡板212的中部套设在转轴230上，并且固定在转子冲片210的圆柱形结构的两端面；进一步的，转子挡板211的主体呈圆环状结构，转子挡板211环状结构的内侧壁开设有多个螺栓孔，多个螺栓孔沿着环状结构环绕排列；同样的，转子挡板212的主体也呈圆环状结构，转子挡板212环状结构的内侧壁开设有多个螺栓孔，多个螺栓孔沿着环状结构环绕排列；螺栓分别穿入转子挡板211的螺栓孔、支架240的螺栓孔以实现转子挡板211与转子冲片210其中一端面的连接；螺栓分别穿入转子挡板212的螺栓孔、支架240的螺栓孔以实现转子挡板212与转子冲片210另一端面的连接；以实现两个转子挡板对转子冲片210的夹持与对磁钢槽的密封。此处，需要说明的是，两个转子挡板的直径与转子冲片210端面的直径相同。

在一种可能的实现方式中，转子组件200还设有：第一轴承250与第二轴承260；第一轴承250与第二轴承260均套设在转轴230上；第一轴承250与第二轴承260分别设置在转子冲片210的相对两侧。进一步的；第一轴承250的主体呈圆环结构，圆环结构的内侧与第一安装轴231相匹配，第一轴承250套设在第一安装轴231上。第二轴承260的主体也呈圆环结构，圆环结构的内侧与第三安装轴233相匹配，第二轴承260套设在第三安装轴233上。

在一种可能的实现方式中，转子组件200还设有：第一挡圈270与第二挡圈280；第一挡圈270与第二挡圈280均套设在转轴230上；第一挡圈270与支架240分别设置在第一轴承250的相对两面；第二挡圈280与支架240分别设置在第二轴承260的相对两面。进一步的，第一挡圈270的主体呈圆环结构，圆环结构的内侧与第一安装轴231相匹配，第一挡圈270套设在第一安装轴231上，并紧贴第一轴承250。第二挡圈280的主体也呈圆环结构，圆环结构的内侧与第三安装轴233相匹配，第二挡圈280套设在第三安装轴233上，并紧贴第二轴承260。

在一种可能的实现方式中，还包括：第一端盖300与第二端盖400；第一端盖300与第二端盖400设置在所述壳体100的相对两端。第一端盖300与第二端盖400相对于壳体100可拆卸连接，便于内部组件的检修与安装。

如图6所示，第一端盖300的主体呈圆盘形结构，中部开设有通孔330，第一端盖300通过通孔330套设在第三安装轴233上，通孔330紧贴第二挡圈280，从而实现与壳体100的紧贴，第一端盖300的圆盘形结构的四周边缘处环绕设置有多个螺栓孔310，壳体100的内壳120与第一端盖300固定的一面也环绕设置有多个螺栓孔124，第一端盖300通过螺栓与壳体100的内壳120固定连接。第一端盖300还开设有多个散热孔320；散热孔320呈扇形结构；多个散热孔320环绕排布在第一端盖300上。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，第一端盖300还设有盖体340；盖体340的主体呈圆盘形结构；圆盘形结构的边缘环绕设有6个螺栓孔341，第一端盖300的外侧也对应设置有6个螺栓孔301；盖体340通过螺栓固定在第一端盖300外侧的中部；适用于密封第一端盖300中部的通孔330。

在一种可能的实现方式中，还包括：旋转变压器轴600；旋转变压器轴600的主体呈圆柱体结构，端面呈圆环形结构；圆环形结构的中部通孔601与第四安装轴234相匹配，旋转变压器轴600套设在第四安装轴234上。

在一种可能的实现方式中，还包括：旋转变压器定子620与旋转变压器转子610；旋转变压器定子620的主体呈圆环形结构；圆环形结构的中部通孔621与旋转变压器轴600相匹配；旋转变压器定子620套设在旋转变压器轴600上。旋转变压器转子610固定在第一端盖300的内侧壁上；同时旋转变压器转子610的主体也呈圆环形结构；圆环形结构的中部通孔611套设在旋转变压器定子620的外侧，旋转变压器转子610与旋转变压器定子620之间设有预设间隙。

在一种可能的实现方式中，还包括：第三挡圈630；第三挡圈630的主体呈圆环形结构；圆环形结构的中部通孔631与第四安装轴234相匹配；第三挡圈630套设在第四安装轴234上，并紧贴旋转变压器轴600设置，适用于对旋转变压器轴600进行限位。

在一种可能的实现方式中，还包括：输出盘700与第四挡圈；输出盘700的主体呈圆盘形结构，中部设有通孔，输出盘700套设在转轴230上，并紧贴第三挡圈630设置。进一步的，第四挡圈与盖体340分别设置在输出盘700的相对两侧面，适用于对输出盘700进行限位。

在一种可能的实现方式中，壳体100包括：外壳110与内壳120；外壳110紧密套设在内壳120的外侧壁上。如图5所述，外壳110的主体呈圆管型结构；内壳120的主体也呈圆管型结构。外壳110的内侧壁套设置在内壳120的外侧壁上。内壳120的两个端面均开设有两个以上的螺栓孔124，适用于通过螺栓与第一端盖300、第二端盖400连接。

在一种可能的实现方式中，散热水道123螺旋开设在内壳120的外侧壁上。内壳120连接第二端盖400的一面设有出水口121与进水口122。如图5所示，内壳120的外侧壁开设有螺纹形状的凹槽结构；出水口121与进水口122通过散热水道123连通，适用于冷却液的充分流通。

在一种可能的实现方式中，进水口122设有进水接头130，出水口121设有出水接头140。如图5所示，进水接头130的一端与进水口122相匹配，进水接头130***进水口122；出水接头140的一端与出水口121相匹配，出水接头140***出水口121，以实现外部与散热水道123的连通。

在一种可能的实现方式中，如图7所示，第二端盖400的主体呈圆盘形结构；中部开设有通孔410，第二端盖400通过通孔410套设在第一轴承250上，并紧贴第一轴承250设置，从而实现与壳体100的紧贴，第二端盖400的圆盘形结构的四周环绕设置有多个螺栓孔430，壳体100的内壳120与第二端盖400固定的一面也环绕设置有多个螺栓孔，第二端盖400通过螺栓与壳体100的内壳120固定连接。

在一种可能的实现方式中，第二端盖400还开设有让位孔420；让位孔420呈矩形结构，位置与进水口122与出水口121的位置相匹配；适用于为进水接头130与出水接头140让位。

在一种可能的实现方式中，内壳120的内侧壁设有卡槽；定子铁芯500的外侧壁与卡槽相匹配，定子铁芯500卡入内壳120的卡槽，并通过螺栓将定子铁芯500与第二端盖400进行锁紧，以实现定子铁芯500的安装。

传统以往风扇电机的轴多设计为长轴，整体尺寸较大，成本高，本申请的转轴230长度较短、转子组件200在满足的功能同时尺寸较小，通过以上两点整体的降低本申请的制作成本，显著的提高了风扇电机的技术水平。统风扇电机散热效率低无法保证，本申请采用水冷散热，水通过进水接头130进入散热水道123，并以螺旋的走位循环整个装置，然后经过出水接头140流出，以此形成冷却液循环，来对整个电机进行散热，达到***在温度要求范围内工作2小时后，电机表面温度≤100℃；效率更高、全新结构设计，使结构简单，成本更低。相比以往的传统风扇电机，本申请采用全新的壳体100、端盖结构；使电机可以在高温、高湿、沙尘以及严酷的冲击、振动条件下可以正常工作，解决以往电机在严酷的条件下工作不正常等问题。本申请可以在以下条件下正常工作：①工作温度：-43℃—+55℃；②储存温度：-43℃—+70℃；③环境湿度(35℃)：95％±3％；④海拔高度(m)：0-5000；⑤气压：70kpa(绝对压力)。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种直流风扇电机，其特征在于，包括：壳体、定子铁芯、转子组件；

所述壳体套设在所述定子铁芯的外侧；

所述转子组件包括：转子冲片、转轴、磁钢；所述定子铁芯套设在所述转子冲片的外侧；所述转子冲片套设在所述转轴的外侧，所述磁钢嵌入所述转子冲片；

所述壳体开设有散热水道，所述壳体的外侧壁设有进水口与出水口；所述进水口通过所述散热水道与所述出水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述转子冲片设有磁钢槽，

所述磁钢槽与所述磁钢相匹配，所述磁钢槽与所述磁钢可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述磁钢槽设有两个以上；两个以上的所述磁钢槽成圆周排布开设在所述转子冲片上。

4.根据权利要求1所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述转子组件设有：转子挡板；

所述转子挡板设有两个，两个所述转子挡板分别固定在所述转子冲片的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述转子组件还设有：支架；

所述支架设置在所述转子冲片与所述转轴之间。

6.根据权利要求5所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述转子组件还设有：第一轴承与第二轴承；

所述第一轴承与所述第二轴承均套设在所述转轴上；

所述第一轴承与所述第二轴承分别设置在所述支架的相对两侧。

7.根据权利要求1所述的一种直流风扇电机，其特征在于，还包括：第一端盖与第二端盖；

所述第一端盖与所述第二端盖分别设置在所述壳体的相对两端。

8.根据权利要求1所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述壳体包括：外壳与内壳；

所述外壳紧密套设在所述内壳的外侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述散热水道螺旋开设在所述内壳的外侧壁上。

10.根据权利要求8所述的一种直流风扇电机，其特征在于，所述进水口设有进水接头，所述出水口设有出水接头。