CN112398261B - 免维护低噪音高效电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，涉及一种免维护低噪音高效电机，包括转轴、与转轴固定的转子和设置在转子外周并与转子相配合的定子绕组，定子绕组外周设有定子壳体，转子两侧分别为电机驱动端和电机非驱动端，还包括水冷壳体，水冷壳体固定在定子壳体外周，并且水冷壳体与定子壳体之间设有冷却水腔一，水冷壳体两端分别一个轴承座，两个轴承座与转轴之间分别设有驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承，驱动端轴承座和非驱动端轴承座与转子之间分别设一个连接盘，驱动端轴承座与一个连接盘围城的冷却水腔二、非驱动端轴承座与一个连接盘围城的冷却水腔三均与冷却水腔一连通。本发明能够免维护，降低人工的维修成本；且散热效果好，没有噪音。

Description

免维护低噪音高效电机

技术领域

本发明涉及一种免维护低噪音高效电机，属于电机技术领域。

背景技术

多数的电机故障源于电机驱动端与非驱动端两端刚性滚动轴承因未及时维护缺油脂而造成轴承的磨损引起水泵的振动及电机过载现象，电机维护费用高、需有人值守、维护难度大、一旦出故障需专业维修，维修成本较高；传统电机尾部的散热风扇引起的扰人噪音，且散热效果不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种免维护低噪音高效电机，该免维护低噪音高效电机能够免维护，降低人工的维修成本；且散热效果好，没有噪音。

本发明所述的免维护低噪音高效电机，包括转轴、与转轴固定的转子和设置在转子外周并与转子相配合的定子绕组，定子绕组外周设有定子壳体，转子两侧分别为电机驱动端和电机非驱动端，还包括水冷壳体，水冷壳体固定在定子壳体外周，并且水冷壳体与定子壳体之间设有冷却水腔一，水冷壳体上设有冷却水进口和冷却水出口；转子两侧的电机驱动端和电机非驱动端的转轴外周分别设有驱动端轴承座和非驱动端轴承座，驱动端轴承座和非驱动端轴承座与转轴之间分别设有驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承；驱动端轴承座和非驱动端轴承座与转子之间分别设有驱动端连接盘和非驱动端连接盘，驱动端轴承座和非驱动端轴承座分别与水冷壳体的两端连接，驱动端连接盘和非驱动端连接盘分别与定子壳体的两端连接，驱动端轴承座与驱动端连接盘围城的冷却水腔二、非驱动端轴承座与非驱动端连接盘围城的冷却水腔三均与冷却水腔一连通。

冷却水进口和冷却水出口分别设置在水冷壳体的底部和顶部，遵循低进高出的原则，一方面保证较好的冷却效果，另一方面气泡向上运动经过冷却水出口排出。水冷壳体与定子壳体连接一体。冷却水由冷却水进口进入冷却水腔一，随后充满冷却水腔二和冷却水腔三，冷却水将转轴、定子绕组和转子包围，起到较好的冷却效果，无噪音；并且冷却水对驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承起润滑作用，不需要额外对驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承维护，因此实现电机驱动端与非驱动端两端轴承的维护，且能保证轴承不受磨损，降低人工的维修成本。水冷壳体侧面设有防水电缆，防水电缆外周套装有电缆橡胶密封套管，电缆橡胶密封套管外端受电缆压套挤压，电缆压套通过电缆固定螺钉与水冷壳体固定。

优选的，所述的电机驱动端的转轴外周固定套装有驱动端轴套，电机非驱动端的转轴外周固定套装有非驱动端轴套。驱动端轴套和非驱动端轴套均为不锈钢材质，转轴在转动过程中驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承分别与驱动端轴套和非驱动端轴套进行磨合，驱动端轴套和非驱动端轴套不仅能够避免转轴的磨损，而且能够较好的适应冷却水的水环境，在水环境下不生锈，能够较好的保证工作的稳定性。

优选的，所述的驱动端轴承座前端的转轴外周套装有驱动端机封压盖，驱动端机封压盖与驱动端轴承座固定，并且驱动端机封压盖与转轴之间固定有驱动端外机封轴套，驱动端外机封轴套与驱动端轴套连接；驱动端机封压盖与驱动端轴承座前端面围城的空腔与冷却水腔二连通。驱动端外机封轴套为不锈钢材质，驱动端外机封轴套能够对转轴起保护作用。驱动端机封压盖与驱动端轴承座前端面围城的空腔与冷却水腔二连通，能够保证转轴的充分散热降温。

优选的，所述的驱动端轴承座与驱动端连接盘之间的转轴外周设有驱动端内机械密封，驱动端内机械密封的动环与驱动端轴套固定，驱动端内机械密封的静环置于驱动端连接盘的前端；非驱动端轴承座与非驱动端连接盘之间的转轴外周设有非驱动端机械密封，非驱动端机械密封的动环与非驱动端轴套固定，非驱动端机械密封的静环置于非驱动端连接盘的后端。驱动端内机械密封和非驱动端机械密封的设置，能够有效防止冷却水进入驱动端连接盘和非驱动端连接盘之间的区域内，避免定子绕组因绝缘降低而烧毁。

优选的，所述的驱动端轴承座与驱动端机封压盖之间的转轴外周设有驱动端外机械密封，驱动端外机械密封的动环与驱动端外机封轴套固定，驱动端外机械密封的静环置于驱动端机封压盖后端。驱动端外机械密封能够有效防止冷却水泄漏至外界。

优选的，所述的非驱动端轴承座后端设有后端盖，后端盖通过螺栓与非驱动端轴承座固定；非驱动端轴承座后端面与后端盖围城的空腔与冷却水腔三连通，有利于转轴的充分散热降温。

优选的，所述的后端盖与转轴端部之间增设非驱动端轴向推力润滑轴承，非驱动端轴向推力润滑轴承能够平衡轴向力，防止转轴出现轴向移动。

优选的，所述的驱动端连接盘后端与转轴轴肩之间增设驱动端轴向推力润滑轴承，驱动端轴向推力润滑轴承能够平衡轴向力，防止转轴出现轴向移动。

优选的，所述的驱动端外机封轴套前端的转轴外周增设驱动端轴套锁紧螺母；非驱动端轴套后端的转轴外周增设非驱动端轴套锁紧螺母。驱动端轴套锁紧螺母和非驱动端轴套锁紧螺母的设置分别对驱动端外机封轴套和驱动端轴套、非驱动端轴套起定位作用，能够有效防止驱动端外机封轴套和驱动端轴套、非驱动端轴套出现轴向移动。

优选的，所述的驱动端轴承座与水冷壳体之间、非驱动端轴承座与水冷壳体之间分别设有驱动端O型圈和非驱动端O型圈。驱动端O型圈和非驱动端O型圈均起到密封作用，防止冷却水外泄。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明结构设计合理，驱动端水润滑轴承和非驱动端水润滑轴承的设置配合水冷却能够实现免维护，降低人工的维修成本；且散热效果好，没有噪音；驱动端轴套、非驱动端轴套和驱动端外机封轴套的设置不仅能够避免转轴的磨损，而且能够使转轴较好的适应冷却水的水环境，在水环境下不生锈，能够较好的保证电机工作的稳定性。

附图说明

图1、免维护低噪音高效电机结构示意图；

图2、图1中A-A剖视图。

图中：1、水冷壳体；2、定子壳体；3、冷却水腔一；4、冷却水出口；5、非驱动端O型圈；6、非驱动端连接盘；7、冷却水腔三；8、非驱动端轴承座；9、后端盖；10、非驱动端轴向推力润滑轴承；11、非驱动端轴套锁紧螺母；12、非驱动端水润滑轴承；13、非驱动端机械密封；14、定子绕组；15、转子；16、冷却水进口；17、驱动端轴向推力润滑轴承；18、驱动端内机械密封；19、驱动端水润滑轴承；20、驱动端外机械密封；21、驱动端轴套锁紧螺母；22、转轴；23、驱动端机封压盖；24、驱动端轴承座；25、冷却水腔二；26、非驱动端轴套；27、驱动端连接盘；28、驱动端O型圈；29、电缆固定螺钉；30、防水电缆；31、电缆压套；32、电缆橡胶密封套管；33、驱动端轴套；34、驱动端外机封轴套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1和图2，本发明所述的免维护低噪音高效电机，包括转轴22、与转轴22固定的转子15和设置在转子15外周并与转子15相配合的定子绕组14，定子绕组14外周设有定子壳体2，转子15两侧分别为电机驱动端和电机非驱动端，还包括水冷壳体1，水冷壳体1固定在定子壳体2外周，并且水冷壳体1与定子壳体2之间设有冷却水腔一3，水冷壳体1上设有冷却水进口16和冷却水出口4；转子15两侧的电机驱动端和电机非驱动端的转轴22外周分别设有驱动端轴承座24和非驱动端轴承座8，驱动端轴承座24和非驱动端轴承座8与转轴22之间分别设有驱动端水润滑轴承19和非驱动端水润滑轴承12；驱动端轴承座24和非驱动端轴承座8与转子15之间分别设有驱动端连接盘27和非驱动端连接盘6，驱动端轴承座24和非驱动端轴承座8分别与水冷壳体1的两端连接，驱动端连接盘27和非驱动端连接盘6分别与定子壳体2的两端连接，驱动端轴承座24与驱动端连接盘27围城的冷却水腔二25、非驱动端轴承座8与非驱动端连接盘6围城的冷却水腔三7均与冷却水腔一3连通。

本实施例中：

电机驱动端的转轴22外周固定套装有驱动端轴套33，电机非驱动端的转轴22外周固定套装有非驱动端轴套26；驱动端轴承座24前端的转轴22外周套装有驱动端机封压盖23，驱动端机封压盖23与驱动端轴承座24固定，并且驱动端机封压盖23与转轴22之间固定有驱动端外机封轴套34，驱动端外机封轴套34与驱动端轴套33连接；驱动端机封压盖23与驱动端轴承座24前端面围城的空腔与冷却水腔二25连通。驱动端轴承座24与驱动端连接盘27之间的转轴22外周设有驱动端内机械密封18，驱动端内机械密封18的动环与驱动端轴套33固定，驱动端内机械密封18的静环置于驱动端连接盘27的前端；非驱动端轴承座8与非驱动端连接盘6之间的转轴22外周设有非驱动端机械密封13，非驱动端机械密封13的动环与非驱动端轴套26固定，非驱动端机械密封13的静环置于非驱动端连接盘6的后端。驱动端轴承座24与驱动端机封压盖23之间的转轴22外周设有驱动端外机械密封20，驱动端外机械密封20的动环与驱动端外机封轴套34固定，驱动端外机械密封20的静环置于驱动端机封压盖23后端。驱动端外机封轴套34、驱动端轴套33和非驱动端轴套26均为不锈钢材质，转轴22在转动过程中驱动端水润滑轴承19和非驱动端水润滑轴承12分别与驱动端轴套33和非驱动端轴套26进行磨合，驱动端轴套33和非驱动端轴套26不仅能够避免转轴22的磨损，而且能够较好的适应冷却水的水环境，在水环境下不生锈，能够较好的保证工作的稳定性。驱动端内机械密封18和非驱动端机械密封13的设置，能够有效防止冷却水进入驱动端连接盘27和非驱动端连接盘6之间的区域内，避免定子绕组14和转子15出现损坏；驱动端外机械密封20能够有效防止冷却水泄漏至外界。驱动端外机封轴套34能够对转轴22起保护作用。

非驱动端轴承座8后端设有后端盖9，后端盖9通过螺栓与非驱动端轴承座8固定；非驱动端轴承座8后端面与后端盖9围城的空腔与冷却水腔三7连通，有利于转轴22的充分散热降温。

后端盖9与转轴22端部之间增设非驱动端轴向推力润滑轴承10，驱动端连接盘27后端与转轴22轴肩之间增设驱动端轴向推力润滑轴承17。非驱动端轴向推力润滑轴承10和驱动端轴向推力润滑轴承17的设置能够平衡转轴22轴向力，防止转轴22出现轴向移动。

驱动端外机封轴套34前端的转轴22外周增设驱动端轴套33锁紧螺母21；非驱动端轴套26后端的转轴22外周增设非驱动端轴套26锁紧螺母11。驱动端轴套33锁紧螺母21和非驱动端轴套26锁紧螺母11的设置分别对驱动端外机封轴套34和驱动端轴套33、非驱动端轴套26起定位作用，能够有效防止驱动端外机封轴套34和驱动端轴套33、非驱动端轴套26出现轴向移动。

驱动端轴承座24与水冷壳体1之间、非驱动端轴承座8与水冷壳体1之间分别设有驱动端O型圈28和非驱动端O型圈5。驱动端O型圈28和非驱动端O型圈5均起到密封作用，防止冷却水外泄。

冷却水进口16和冷却水出口4分别设置在水冷壳体1的底部和顶部，遵循低进高出的原则，一方面保证较好的冷却效果，另一方面气泡向上运动经过冷却水出口4排出。水冷壳体1与定子壳体2连接一体，水冷壳体1与定子壳体2围城冷却水腔一，驱动端轴承座24和非驱动端轴承座8均通过螺栓与水冷壳体1固定。冷却水由冷却水进口16进入冷却水腔一3，随后充满冷却水腔二25和冷却水腔三7，冷却水将转轴22、定子绕组14和转子15包围，起到较好的冷却效果，无噪音；并且冷却水对驱动端水润滑轴承19和非驱动端水润滑轴承12起润滑作用，不需要额外对驱动端水润滑轴承19和非驱动端水润滑轴承12维护，因此实现电机驱动端与非驱动端两端轴承的维护，且能保证轴承不受磨损，降低人工的维修成本。水冷壳体1侧面设有防水电缆30，防水电缆30外周套装有电缆橡胶密封套管32，电缆橡胶密封套管32外端受电缆压套31挤压，电缆压套31通过电缆固定螺钉29与水冷壳体1固定。

Claims (6)

1.一种免维护低噪音高效电机，包括转轴（22）、与转轴（22）固定的转子（15）和设置在转子（15）外周并与转子（15）相配合的定子绕组（14），定子绕组（14）外周设有定子壳体（2），转子（15）两侧分别为电机驱动端和电机非驱动端，其特征在于：还包括水冷壳体（1），水冷壳体（1）固定在定子壳体（2）外周，并且水冷壳体（1）与定子壳体（2）之间设有冷却水腔一（3），水冷壳体（1）上设有冷却水进口（16）和冷却水出口（4）；转子（15）两侧的电机驱动端和电机非驱动端的转轴（22）外周分别设有驱动端轴承座（24）和非驱动端轴承座（8），驱动端轴承座（24）和非驱动端轴承座（8）与转轴（22）之间分别设有驱动端水润滑轴承（19）和非驱动端水润滑轴承（12）；驱动端轴承座（24）和非驱动端轴承座（8）与转子（15）之间分别设有驱动端连接盘（27）和非驱动端连接盘（6），驱动端轴承座（24）和非驱动端轴承座（8）分别与水冷壳体（1）的两端连接，驱动端连接盘（27）和非驱动端连接盘（6）分别与定子壳体（2）的两端连接，驱动端轴承座（24）与驱动端连接盘（27）围城的冷却水腔二（25）、非驱动端轴承座（8）与非驱动端连接盘（6）围城的冷却水腔三（7）均与冷却水腔一（3）连通；

电机驱动端的转轴（22）外周固定套装有驱动端轴套（33），电机非驱动端的转轴（22）外周固定套装有非驱动端轴套（26）；

驱动端轴承座（24）前端的转轴（22）外周套装有驱动端机封压盖（23），驱动端机封压盖（23）与驱动端轴承座（24）固定，并且驱动端机封压盖（23）与转轴（22）之间固定有驱动端外机封轴套（34），驱动端外机封轴套（34）与驱动端轴套（33）连接；驱动端机封压盖（23）与驱动端轴承座（24）前端面围城的空腔与冷却水腔二（25）连通；

驱动端轴承座（24）与驱动端连接盘（27）之间的转轴（22）外周设有驱动端内机械密封（18），驱动端内机械密封（18）的动环与驱动端轴套（33）固定，驱动端内机械密封（18）的静环置于驱动端连接盘（27）的前端；非驱动端轴承座（8）与非驱动端连接盘（6）之间的转轴（22）外周设有非驱动端机械密封（13），非驱动端机械密封（13）的动环与非驱动端轴套（26）固定，非驱动端机械密封（13）的静环置于非驱动端连接盘（6）的后端；

驱动端轴承座（24）与驱动端机封压盖（23）之间的转轴（22）外周设有驱动端外机械密封（20），驱动端外机械密封（20）的动环与驱动端外机封轴套（34）固定，驱动端外机械密封（20）的静环置于驱动端机封压盖（23）后端。

2.根据权利要求1所述的免维护低噪音高效电机，其特征在于：非驱动端轴承座（8）后端设有后端盖（9），后端盖（9）通过螺栓与非驱动端轴承座（8）固定；非驱动端轴承座（8）后端面与后端盖（9）围城的空腔与冷却水腔三（7）连通。

3.根据权利要求2所述的免维护低噪音高效电机，其特征在于：后端盖（9）与转轴（22）端部之间增设非驱动端轴向推力润滑轴承（10）。

4.根据权利要求1所述的免维护低噪音高效电机，其特征在于：驱动端连接盘（27）后端与转轴（22）轴肩之间增设驱动端轴向推力润滑轴承（17）。

5.根据权利要求1所述的免维护低噪音高效电机，其特征在于：驱动端外机封轴套（34）前端的转轴（22）外周增设驱动端轴套锁紧螺母（21）；非驱动端轴套（26）后端的转轴（22）外周增设非驱动端轴套锁紧螺母（11）。

6.根据权利要求1所述的免维护低噪音高效电机，其特征在于：驱动端轴承座（24）与水冷壳体（1）之间、非驱动端轴承座（8）与水冷壳体（1）之间分别设有驱动端O型圈（28）和非驱动端O型圈（5）。