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CN110676967B - 带有支撑端盘的密封管式马达 - Google Patents

带有支撑端盘的密封管式马达 Download PDF

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CN110676967B CN201910567783.4A CN201910567783A CN110676967B CN 110676967 B CN110676967 B CN 110676967B CN 201910567783 A CN201910567783 A CN 201910567783A CN 110676967 B CN110676967 B CN 110676967B
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Abstract

本发明涉及一种密封管式马达(1)，该密封管式马达具有：‑定子(2)，该定子具有板组(3)和带有绕组头(4)的绕组，这些绕组头在该板组(3)的端侧从该板组(3)突出；‑相对于该定子(2)可旋转地支承的转子(5)；‑布置在该定子(2)与该转子(5)之间的密封管(7)；‑贴靠在该板组(3)的端侧、带有用于使绕组穿过的凹口(14)的端盘(11)；以及‑在这些绕组头(4)的区域中、在该密封管(7)的外侧相对于该密封管(7)同中心地布置的支撑环(12)，其中该端盘(11)和该支撑环(12)形成为单件式的支撑端盘(10)。

Description

带有支撑端盘的密封管式马达
技术领域
本发明涉及一种密封管式马达(Spaltrohrmotor)，该密封管式马达具有：定子，该定子具有板组(Blechpaket)和带有绕组头的绕组，这些绕组头在该板组的端侧从该板组突出；相对于该定子可旋转地支承的转子；布置在该定子与该转子之间的密封管；贴靠在该板组的端侧、带有用于使绕组穿过的凹口的端盘；以及在这些绕组头的区域中、在该密封管的外侧相对于该密封管同中心地布置的支撑环。
背景技术
此类的密封管式马达被实施为电力驱动机器，例如永磁性的同步机器。密封管式马达可以通过直接的绕组头冷却来冷却，其中定子绕组的绕组头由液态的冷却介质从四面冲刷。
从DE 10 2010 055 821 B4已知一种开头所提及类型的密封管式马达。在该密封管式马达中，端盘在定子的端侧处与定子的板组连接。这些端盘具有多个凹口，引导定子的绕组穿过这些凹口，从而使得绕组的绕组头处于端盘外部。在这些绕组头的区域中分别布置有形成为绕组头支撑件的支撑环，这些支撑环相对于密封管同中心地布置。该密封管由浇铸料构成，该浇铸料被浇铸在这些支撑环上，使得在浇铸过程之后密封管的外侧贴靠在相应的支撑环上。在该密封式电机中产生相对较高的安装耗费，因为端盘和支撑环必须仔细地互相对准，以防止不密封性，该不密封性可能在浇铸过程中导致浇铸料不期望地侵入到绕组头的区域中。
发明内容
在此背景下，提出如下目的，减小制造密封管式马达时的安装耗费。
为了实现该目的，提出一种密封管式马达，该密封管式马达具有：
-定子，该定子具有板组和带有绕组头的绕组，这些绕组头在该板组的端侧从该板组突出；
-相对于该定子可旋转地支承的转子；
-布置在该定子与该转子之间的密封管；
-贴靠在该板组的端侧、带有用于使绕组穿过的凹口的端盘；
以及
-在这些绕组头的区域中、在该密封管的外侧相对于该密封管同中心地布置的支撑环，
其中该端盘和该支撑环形成为单件式的支撑端盘。
该单件式的支撑端盘不仅可以承担端盘的功能，而且可以承担支撑环的功能，从而使得所需要的构件的数量可以减少。在安装密封管式马达时，不必将端盘和支撑环互相对准。而是可以将该单件式的支撑端盘布置在定子的端侧，以便安装端盘和支撑环。因此减少了安装耗费。此外，相比于带有单独形成的端盘和支撑环的结构，支撑端盘具有提高的刚性和承载能力。这使得端盘和支撑环可以形成有减少的壁厚度，由此可以实现更紧凑的构型。
支撑端盘的端盘优选地在端盘平面中延伸，该端盘平面横向于、尤其垂直于支撑端盘的支撑环的圆周面布置。特别优选地，端盘平面是与支撑环的径向方向平行地布置的。
根据一个有利的构型，端盘和支撑环由非金属材料形成，尤其由塑料形成，从而减少在该密封管式马达运行时不期望的涡流损失。此外，可以由此改善电绝缘。通过支撑端盘的单件式构型以及其提高的刚性，该支撑端盘的端盘和支撑环可以由非金属材料形成。优选地使用塑料。特别优选地，端盘和/或支撑环由纤维增强的塑料形成。由此可以在低的涡流损失下实现特别高的刚性。
已经证明有利的是，端盘和支撑环由同一种材料形成。由此，可以简化支撑端盘的生产。
根据一个替代性的、有利的构型提出，支撑端盘被设计为混合式构件，其中该端盘由第一材料形成，而该支撑环由第二材料形成。在带有单件式支撑端盘的此类构型中，端盘和支撑环的区域可以通过选择适合的材料优化地设计用于其各自的功能，其中同时获得具有提高的刚性和良好的可安装性的单件式构件。支撑端盘任选地具有多于两种材料，从而使得支撑端盘的至少一个区域由第三材料构成。
就此而言，已经证明有利的是，构成端盘的区域的第一材料被注塑到构成支撑环的区域的第二材料上。替代性地，该第二材料可以被注塑到该第一材料上。
优选地，第一材料为纤维增强的材料，从而使得支撑环的区域在支撑环的刚性和承载能力方面得以改善。
根据一个有利的构型，第一材料具有纤维、尤其连续纤维，这些纤维被布置成在支撑环的圆周方向上延伸。通过一个此类的构型可以在支撑环的区域中实现特别高的刚性和承载能力。端盘的区域可以由非纤维增强的材料设计。替代性地，端盘的区域由纤维增强的塑料形成。
一个优选的构型提出，在端盘与支撑环之间的过渡区域中形成有第一材料与第二材料的齿部。在一个此类的构型中，在支撑环的圆周方向上看，支撑环的齿状区域可以分别被端盘的齿状区域包围。通过齿部可以改善第一材料与第二材料的接合。
本发明的一个有利的构型提出，该端盘具有至少一个定位孔以使将该端盘定位在该板组的端侧变得容易。在将端盘安装在定子的板组上的过程中，定位孔可以在板组的端侧上朝向标记、例如标记孔对准。优选地，在端盘上设置有多个定位孔，尤其两个定位孔。
根据一个有利的构型提出，支撑端盘、尤其支撑环具有定位突出部(Positionierabsatz)，该定位突出部接合到板组的端侧中的凹陷部中。通过定位突出部与板组端侧中的凹陷部的共同作用，可以在支撑端盘与定子的板组之间实现形状配合的连接。
有利的是，端盘的凹口与定子板组中的凹槽相对应。就此而言，端盘中的凹口对应于板切口。由此可能的是，穿过板组中的凹槽并且然后穿过与该凹槽对应的凹口来放置定子的绕组。
总体而言，本发明包括下述1中所记载的技术方案，下述2-11为优选实施方案。
1.一种密封管式马达，该密封管式马达具有：
-定子，该定子具有板组和带有绕组头的绕组，这些绕组头在该板组的端侧从该板组突出；
-相对于该定子可旋转地支承的转子；
-布置在该定子与该转子之间的密封管；
-贴靠在该板组的端侧、带有用于使绕组穿过的凹口的端盘；
以及
-在这些绕组头的区域中、在该密封管的外侧相对于该密封管同中心地布置的支撑环，
其特征在于，
该端盘和该支撑环形成为单件式的支撑端盘。
2.根据上述1所述的密封管式马达，其中该端盘和该支撑环由非金属材料形成，尤其由塑料形成。
3.根据上述之一所述的密封管式马达，其中该端盘和该支撑环由同一种材料形成。
4.根据上述1或2之一所述的密封管式马达，其中该支撑端盘被设计为混合式构件，其中该端盘由第一材料形成，而该支撑环由第二材料形成。
5.根据上述4所述的密封管式马达，其中该第一材料可以被注塑到该第二材料中。
6.根据上述4或5之一所述的密封管式马达，其中该第一材料是纤维增强的材料。
7.根据上述6所述的密封管式马达，其中该第一材料具有纤维、尤其连续纤维，这些纤维被布置成在该支撑环的圆周方向上延伸。
8.根据上述4至7之一所述的密封管式马达，其中在该端盘与该支撑环之间的过渡区域中形成有该第一材料与该第二材料的齿部。
9.根据上述之一所述的密封管式马达，其中该端盘具有至少一个定位孔以用于使将该端盘定位在该板组的端侧变得容易。
10.根据上述之一所述的密封管式马达，其中该支撑端盘、尤其该支撑环具有定位突出部，该定位突出部接合到该板组的端侧中的凹陷部中。
11.根据上述之一所述的密封管式马达，其中该端盘的这些凹口与该板组中的凹槽相对应。
附图说明
在下文中，应借助在附图中示出的实施例来说明本发明的其他特征和优点。这些附图在此仅示例性展示本发明的实施方式，而不限制发明构思。在附图中：
图1以示意性截面图示出根据本发明的第一实施例的密封管式马达；
图2以透视图示出带有布置在定子端侧处的两个支撑端盘的定子板组；
图3以示意性截面图示出根据图2的支撑端盘的区域；
图4以透视图示出根据本发明的第一实施例的支撑端盘；
图5以从轴向方向的俯视图示出来自图4的支撑端盘在端盘区域中的细节图；
图6示出根据本发明第二实施例的支撑端盘；
图7以透视性截面图示出根据本发明的第三实施例的支撑端盘；
图8以示意性截面图示出根据本发明的第四实施例的、带有布置在定子端侧的支撑端盘的定子板组；
图9以透视图示出根据图8的第四实施例的支撑端盘；并且
图10以透视性截面图示出根据图8的第四实施例的支撑端盘。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的第一实施例的密封管式马达1，该密封管式马达可以实现对定子绕组的绕组头的直接冷却。密封管式马达1具有定子2，该定子包括板组3和绕组，在图示中可以看到在板组3的端侧从该绕组突出的绕组头4。密封管式马达1的另一个组成部分为转子5，其相对于定子2可旋转地支承。转子5同中心地布置在基本上圆柱形的定子2的内部并且防旋转地(drehfest)与轴6连接。在定子2与转子5之间存在圆柱形的气隙，在该气隙中布置有密封管7。定子2的区域藉由密封管7相对于位于内部的转子5不透液体地密封，从而使得定子2、尤其绕组头4可以被液体冷却。为此，密封管式马达具有用于冷却液体的入口8和出口9。在运行中，液态的、不导电的冷却介质经由入口8被导入该区域中，在平行于密封管式马达1的旋转轴线的方向上围绕定子2的绕组头4、绕组而流动，并且然后经由出口9被导出。密封管7形成为衬管，该衬管层叠在板组3的内部轮廓和支撑端盘10的内部轮廓上。
为了在绕组头4的区域中强化密封管7，在密封管式马达中在板组3的端侧处分别设置有支撑端盘10，该支撑端盘包括与密封管7同中心地布置的支撑环12，该支撑环贴靠密封管7的外部轮廓并且盘绕该密封管。支撑端盘10还包括端盘11，该端盘贴靠板组3的端侧并且具有用于使绕组穿过的凹口。支撑端盘11防止可能在板组3端侧处在边缘尖锐的板轮廓处损坏凹槽底部绝缘。
根据本发明，端盘和支撑环可以形成为单件式的支撑端盘，从而使得单件式的支撑端盘不仅可以承担端盘的功能，而且可以承担支撑环的功能。
图2和图3示出板组3和布置在板组3端侧处的两个支撑端盘10的组合。支撑端盘10可以与板组3的端侧拧接或粘合。
整个支撑端盘10(即端盘11和支撑环12)都由非金属材料、优选塑料形成，特别优选地由纤维增强的塑料形成，从而使得在密封管式马达1的运行中不期望的涡流损失减少。
图4和图5示出支撑端盘10的第一实施例，该支撑端盘可以用在根据图1的密封管式马达中。支撑端盘10具有端盘11和支撑环12，这两者均由同一种材料形成。优选地选择塑料、特别优选纤维增强的塑料作为材料。支撑端盘10还具有多个(在此两个)定位孔13，这些定位孔使得将端盘11定位在板组3的端侧变得容易。任选地，在将支撑端盘10安装在板组3的端侧处时候，可以引导连接元件、例如螺钉穿过定位孔，以便将该支撑端盘连接在板组3上。在支撑端盘10的端盘11中的凹口14这样布置，使得这些凹口与板组3中的凹槽相对应。
图6示出支撑端盘10的第二实施例，该支撑端盘可以用在根据图1的密封管式马达中。支撑端盘10具有与图3的支撑端盘相同的形状。然而，支撑端盘10被设计为混合式构件，其中端盘11由第一材料形成，而支撑环12由第二材料形成。第一材料(在端盘11的区域中)为纤维增强的材料，从而使得支撑环的区域在支撑环的刚性和承载能力方面得以改善。第一材料包括纤维、尤其连续纤维，这些纤维被布置成在支撑环12的圆周方向上延伸。通过一个此类的构型可以在支撑环12区域中实现特别高的刚性和承载能力。为了制造混合构件，构成端盘12的区域的第一材料可以被注塑到构成支撑环11的区域的第二材料上。
图7示出了图6的实施例的变形。支撑端盘10也形成作为混合式构件。与图6所示的实施例不同，支撑端盘10在端盘11与支撑环12之间的过渡区域15中具有第一材料与第二材料的齿部。在此，在支撑环12的圆周方向上看，支撑环12的第一齿状区域17可以分别被端盘11的第二齿状区域16包围。通过齿部改善在过渡区域中第一材料与第二材料的接合。
图8示出板组3和布置在板组3的端侧处的一个根据本发明的第四实施例的支撑端盘10的另一个组合。即使在图8中仅示出板组3的一个端侧，也可以在板组3的第二端侧布置有相同的支撑端盘。支撑端盘10可以与板组3的端侧拧接或粘合。根据第四实施例的支撑端盘10具有定位突出部12.1，该定位突出部接合到板组3的端侧中的凹陷部中。就此而言，可以在支撑端盘10与定子2的板组3之间实现形状配合的连接。定位突出部12.1被设计为支撑环12的部分，该部分伸出超过端盘11的贴靠板组3端侧的外表面。因此，定位突出部12.1形成布置在端盘11的第一侧的支撑环12的延续部(在支撑环12的与第一侧相反的第二侧)。
在图9和图10中单独示出的根据第四实施例的支撑端盘10作为混合式构件由非金属材料形成。端盘11由第一材料构成，该第一材料被设计为纤维增强的材料。支撑环12由第二金属、优选聚酰胺、尤其聚己内酰胺(PA 6)形成。第二材料可以被注塑到第一材料上。与图7所示的支撑端盘类似地，根据第四实施例的支撑端盘10在端盘11与支撑环12之间的过渡区域15中具有第一材料与第二材料的齿部。这意味着，在支撑环12的圆周方向上看，支撑环12的第一齿状区域11可以分别被端盘11的第二齿状区域16包围。支撑端盘10还具有多个(在此两个)定位孔13，这些定位孔使得将端盘11定位在板组3的端侧变得容易。
在密封管式马达1的上述实施例中，分别设置有定子2，该定子具有板组3和带有绕组头4的绕组，这些绕组头在板组3的端侧从板组3突出。密封管式马达1还具有相对于定子2可旋转地支承的转子5以及布置在定子2与转子5之间的密封管7。在板组3的端侧处贴靠有带有用于使绕组穿过的凹口14的端盘11，并且在绕组头4的区域中、在密封管7的外侧相与该密封管7同中心地布置有支撑环12。端盘11和支撑环12形成为单件式的支撑端盘19，从而使得制造密封管式马达1时的安装耗费减少。

Claims (12)

1.一种密封管式马达(1)，该密封管式马达具有：
-定子(2)，该定子具有板组(3)和带有绕组头(4)的绕组，这些绕组头在该板组(3)的端侧从该板组(3)突出；
-相对于该定子(2)可旋转地支承的转子(5)；
-布置在该定子(2)与该转子(5)之间的密封管(7)；
-贴靠在该板组(3)的端侧、带有用于使绕组穿过的凹口(14)的端盘(11)；以及
-在这些绕组头(4)的区域中、在该密封管(7)的外侧相对于该密封管(7)同中心地布置的支撑环(12)，
其特征在于，
该端盘(11)和该支撑环(12)形成为单件式的支撑端盘(10)；以及
该支撑端盘(10)被设计为混合式构件，其中该端盘(11)由第一材料形成，而该支撑环(12)由不同于第一材料的第二材料形成。
2.根据权利要求1所述的密封管式马达，其特征在于，该端盘(11)和该支撑环(12)由非金属材料形成。
3.根据权利要求1所述的密封管式马达，其特征在于，该端盘(11)和该支撑环(12)由塑料形成。
4.根据权利要求1所述的密封管式马达，其特征在于，该第一材料能够被注塑到该第二材料中。
5.根据权利要求1所述的密封管式马达，其特征在于，该第一材料是纤维增强的材料。
6.根据权利要求5所述的密封管式马达，其特征在于，该第一材料具有纤维，这些纤维被布置成在该支撑环(12)的圆周方向上延伸。
7.根据权利要求1所述的密封管式马达，其特征在于，在该端盘(11)与该支撑环(12)之间的过渡区域(15)中形成有该第一材料与该第二材料的齿部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的密封管式马达，其特征在于，该端盘(11)具有至少一个定位孔(13)以用于使将该端盘(11)定位在该板组(3)的端侧变得容易。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的密封管式马达，其特征在于，该支撑端盘(10)具有定位突出部(12.1)，该定位突出部接合到该板组(3)的端侧中的凹陷部中。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的密封管式马达，其特征在于，该端盘的这些凹口(14)与该板组(3)中的凹槽相对应。
11.根据权利要求5所述的密封管式马达，其特征在于，该第一材料具有连续纤维，这些纤维被布置成在该支撑环(12)的圆周方向上延伸。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的密封管式马达，其特征在于，该支撑环(12)具有定位突出部(12.1)，该定位突出部接合到该板组(3)的端侧中的凹陷部中。
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