CN116885884B - 一种水下使用便于散热的永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及永磁电机技术领域，具体为一种水下使用便于散热的永磁电机，包括电机壳体、内机体以及电机轴，电机壳体的两侧依次设置有左封盖和右封盖，电机壳体的外部均匀绕卷有联结管，联结管一端固定连接有吸气管，联结管另一端固定连接有进气管，吸气管远离联结管的一端连通于左封盖，进气管远离联结管的一端连通于右封盖，且电机轴的两端均套接有电机轴承，电机轴承的上端固定安装有装配座，装配座内部开设有柱形腔，柱形腔内限位转动安装有润滑油盒，润滑油盒的下端设置有润油棉辊，且润滑油盒的内部还设置有辅助升温机构，用于解冻润滑油盒内部固态油体。本发明通过设置预热结构，使得电机在遇到极端寒冷天气时，也能很好保证电机正常运行。

Description

一种水下使用便于散热的永磁电机

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体为一种水下使用便于散热的永磁电机。

背景技术

永磁电机的质量较轻，功耗较小，其尺寸和外形灵活多样，因此应用范围及其广泛，除了应用于日常生活之外，还被应用于国防、航天等领域，使用范围的广泛也使得永磁电机需要满足不同环境下的使用需求，例如有些需要在潮湿环境，甚至在水下工作的电机就需要具备较强的防水能力。

当永磁电机的水下工作时，除了要具备良好的密封性之外，电机在水下密闭环境中的散热问题也较为棘手，此外，在遇到极端寒冷天气时，低温使润滑脂稠度增大,或凝固冻结,引起电机轴承的静态阻力矩增加,而现有的水下使用的永磁电机不具备润滑油预热功能，导致破坏电机轴不易转动，甚至使其瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下使用便于散热的永磁电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下使用便于散热的永磁电机，包括电机壳体、内机体以及电机轴，电机壳体的两侧依次设置有左封盖和右封盖，所述电机壳体包覆在内机体的外部，所述内机体的中部固定穿插有电机轴，所述电机轴一端伸入左封盖内并固定套接有吸气扇，电机轴另一端伸入右封盖内并同轴固定连接有排气扇，电机壳体的外部均匀绕卷有联结管，所述联结管一端固定连接有吸气管，联结管另一端固定连接有进气管，所述吸气管远离联结管的一端连通于左封盖，所述进气管远离联结管的一端连通于右封盖，且电机轴的两端均套接有电机轴承，所述电机轴承的上端固定安装有装配座；

所述装配座内部开设有柱形腔，柱形腔内限位转动安装有润滑油盒，所述润滑油盒的下端设置有润油棉辊，所述润油棉辊贯穿装配座并伸入电机轴承的滚珠腔，润滑油盒由推动机构驱动在柱形腔内进行旋转运动，且润滑油盒的内部还设置有辅助升温机构，通过推动机构提供动力实现两组金属板表面橡胶层不断相互摩擦，产生热量用于解冻润滑油盒内部固态油体。

优选的，所述装配座的上端可拆式固定有盖板，所述盖板的上端四个拐角均固定连接有支撑腿，所述支撑腿上端固定连接有顶板，盖板上设置有辅助升温机构。

优选的，所述辅助升温机构包括两组滑动贴合的金属板，两组金属板相互接触的一侧均固定粘接有橡胶层，所述橡胶层外壁面设置为粗糙面。

优选的，每组金属板的上端固定连接有遮板，所述遮板贴合在盖板的下表面，且遮板的上端固定连接有滑杆，所述滑杆贯穿盖板并固定连接有门型移动座，所述门型移动座底部还固定设置有梯形导条，盖板的上端面开设有与梯形导条相配合的燕尾形滑槽。

优选的，所述门型移动座的侧壁上开设有斜槽，斜槽内部插设有拨杆，所述拨杆固定连接从动杆，所述从动杆远离拨杆的一端连接于推动组件，所述推动组件包括拨动柱、下压杆、主推架、配合长槽、偏心柱、凸轮、立板以及旋转马达，所述从动杆固定连接在主推架的下端面。

优选的，所述主推架上对称开设有两组圆孔，每个圆孔内均插接有一根立向导杆，立向导杆竖直设置在盖板与顶板之间，所述主推架前侧面还开设有配合长槽，配合长槽内插接有偏心柱，偏心柱固定连接在凸轮上。

优选的，所述凸轮通过中心轴转动安装在立板上，立板固定安装在顶板上，且立板上还设置有与中心轴同轴固定连接的旋转马达。

优选的，所述下压杆一端固定连接主推架，下压杆另一端伸入装配座内并固定连接拨动柱，润滑油盒的外壁上开设有连续型的曲线槽。

优选的，所述柱形腔的内壁上呈环形阵列分布有多个调和滚珠，润滑油盒的外壁上还开设有容纳调和滚珠的环形滑槽。

优选的，所述润滑油盒与柱形腔的底部均设置成漏斗结构，装配座的水平两侧均一体成型有弧形外沿块，弧形外沿块通过螺钉固定在电机轴承上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置吸气管、联结管以及进气管构成循环管道，并通过吸气扇将电机壳体内部热气吸入该循环管道内，由于联结管设置成螺旋结构，能够延长热气与冷水的接触时间，快速进行散热，将热气转换成冷气，并通过排气扇排入电机壳体内，对内机体进行吹拂散热，从而确保电机的正常运行。

2.本发明通过在金属板的表面设置橡胶层，并将橡胶层外壁面设置为粗糙面，进而能够增大两组金属板之间摩擦力，提高摩擦生热的效率，从而更好地对冷却固化的润滑油进行辅助加热解冻，保证电机轴承的正常运转。

3.本发明结构巧妙，机械联动性强，通过设置配合长槽、偏心柱以及凸轮配合使用，能够将旋转马达的驱动力转换为主推架的直线上下运动，而通过设置拨动柱和下压杆与润滑油盒外壁上连续型的曲线槽配合使用，能够将主推架的直线上下运动转换为润滑油盒的轴向旋转运动，并配合于金属板，能够提高润滑油盒内部油体的受热均匀性，提高加热效率。

4.本发明通过设置两组相互摩擦的金属板，构成预热结构，使得电机在遇到极端寒冷天气时，能够及时解决低温使润滑脂稠度增大,或凝固冻结,引起电机轴承的静态阻力矩增加的问题,进而可以很好保证电机的在多变环境下的正常运行。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图。

图2为本发明结构另一视角示意图。

图3为本发明结构的剖开示意图。

图4为本发明内机体与电机轴的连接示意图。

图5为本发明电机轴承与装配座的连接示意图。

图6为本发明中电机轴承与装配座的剖开示意图。

图7为本发明中装配座的剖开示意图。

图8为本发明装配座内部组件的爆炸示意图。

图9为本发明推动机构与润滑油盒的连接示意图。

图10为本发明推动机构与辅助升温机构的连接示意图。

图中：电机壳体1、内机体2、电机轴3、吸气扇4、排气扇5、左封盖6、右封盖7、吸气管8、联结管9、进气管10、电机轴承11、装配座12、盖板1201、支撑腿1202、顶板1203、润滑油盒13、曲线槽14、调和滚珠15、润油棉辊16、拨动柱17、下压杆18、主推架19、配合长槽20、偏心柱21、凸轮22、立板23、旋转马达24、立向导杆25、从动杆26、拨杆2601、门型移动座27、斜槽28、梯形导条29、滑杆30、遮板31、金属板32、橡胶层33。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明提供技术方案：一种水下使用便于散热的永磁电机，包括电机壳体1、内机体2以及电机轴3，电机壳体1的两侧依次设置有左封盖6和右封盖7，电机壳体1包覆在内机体2的外部，内机体2的中部固定穿插有电机轴3，电机轴3一端伸入左封盖6内并固定套接有吸气扇4，电机轴3另一端伸入右封盖7内并同轴固定连接有排气扇5，电机壳体1的外部均匀绕卷有联结管9，联结管9一端固定连接有吸气管8，联结管9另一端固定连接有进气管10，吸气管8远离联结管9的一端连通于左封盖6，进气管10远离联结管9的一端连通于右封盖7，且电机轴3的两端均套接有电机轴承11，电机轴承11的上端固定安装有装配座12；

进一步地，通过设置吸气管8、联结管9以及进气管10构成循环管道，并通过吸气扇4将电机壳体1内部热气吸入该循环管道内，由于联结管9设置成螺旋结构，能够延长热气与冷水的接触时间，快速进行散热，将热气转换成冷气，并通过排气扇5排入电机壳体1内，对内机体2进行吹拂散热；

装配座12内部开设有柱形腔，柱形腔内限位转动安装有润滑油盒13，润滑油盒13的下端设置有润油棉辊16，润油棉辊16贯穿装配座12并伸入电机轴承11的滚珠腔，润滑油盒13由推动机构驱动在柱形腔内进行旋转运动，且润滑油盒13的内部还设置有辅助升温机构，通过推动机构提供动力实现两组金属板32表面橡胶层33不断相互摩擦，产生热量用于解冻润滑油盒13内部固态油体。

进一步地，通过润油棉辊16将润滑油盒13内的油脂均匀导入电机轴承11的滚珠腔中，对电机轴承11进行润滑，而通过设置辅助升温机构，能够对解冻润滑油盒13内的固态化的油脂；

装配座12的上端可拆式固定有盖板1201，盖板1201的上端四个拐角均固定连接有支撑腿1202，支撑腿1202上端固定连接有顶板1203，盖板1201上设置有辅助升温机构。

辅助升温机构包括两组滑动贴合的金属板32，两组金属板32相互接触的一侧均固定粘接有橡胶层33，橡胶层33外壁面设置为粗糙面。

进一步地，通过在金属板32的表面设置橡胶层33，并将橡胶层33外壁面设置为粗糙面，进而能够增大两组金属板32之间摩擦力，提高摩擦生热的效率，从而更好地对冷却固化的润滑油进行辅助加热解冻，保证电机轴承11的正常运转。

每组金属板32的上端固定连接有遮板31，遮板31贴合在盖板1201的下表面，且遮板31的上端固定连接有滑杆30，滑杆30贯穿盖板1201并固定连接有门型移动座27，门型移动座27底部还固定设置有梯形导条29，盖板1201的上端面开设有与梯形导条29相配合的燕尾形滑槽。

进一步地，通过设置遮板31，能够避免金属板32在移动过程中，润滑油从盖板1201中漏出；

门型移动座27的侧壁上开设有斜槽28，斜槽28内部插设有拨杆2601，拨杆2601固定连接从动杆26，从动杆26远离拨杆2601的一端连接于推动组件，推动组件包括拨动柱17、下压杆18、主推架19、配合长槽20、偏心柱21、凸轮22、立板23以及旋转马达24，从动杆26固定连接在主推架19的下端面。

进一步地，通过设置配合长槽20、偏心柱21以及凸轮22配合使用，能够将旋转马达24的驱动力转换为主推架19的直线上下运动，而通过设置拨动柱17和下压杆18与润滑油盒13外壁上连续型的曲线槽14配合使用，能够将主推架19的直线上下运动转换为润滑油盒13的轴向旋转运动，并配合于金属板32，能够提高润滑油盒13内部油体的受热均匀性，提高加热效率。

主推架19上对称开设有两组圆孔，每个圆孔内均插接有一根立向导杆25，立向导杆25竖直设置在盖板1201与顶板1203之间，主推架19前侧面还开设有配合长槽20，配合长槽20内插接有偏心柱21，偏心柱21固定连接在凸轮22上。

凸轮22通过中心轴转动安装在立板23上，立板23固定安装在顶板1203上，且立板23上还设置有与中心轴同轴固定连接的旋转马达24。

下压杆18一端固定连接主推架19，下压杆18另一端伸入装配座12内并固定连接拨动柱17，润滑油盒13的外壁上开设有连续型的曲线槽14。

具体地，通过开启旋转马达24，驱动凸轮22进行旋转，当凸轮22上的偏心柱21插入配合长槽20内并向上旋转时，使得主推架19受力带动下压杆18以及从动杆26向上移动，此时从动杆26上的拨杆2601作用于斜槽28，使得两组门型移动座27受力带动金属板32进行直线相向运动；

而当通过开启旋转马达24，驱动凸轮22进行旋转，当凸轮22上的偏心柱21插入配合长槽20内并向下旋转时，使得主推架19受力带动下压杆18以及从动杆26向下移动，此时从动杆26上的拨杆2601再次作用于斜槽28，使得两组门型移动座27受力带动金属板32进行直线相背运动；于此反复，从而实现两组金属板32表面橡胶层33不断相互摩擦，进而产生热量，对润滑油盒13的固态油体进行加热，促进融化；

与此同时，下压杆18上的拨动柱17作用于曲线槽14，使得润滑油盒13受力进行旋转，从而使得润滑油盒13内的油体能够均匀受热，从而进一步加速融化。

柱形腔的内壁上呈环形阵列分布有多个调和滚珠15，润滑油盒13的外壁上还开设有容纳调和滚珠15的环形滑槽。

进一步地，通过设置调和滚珠15作为润滑油盒13支撑与柱形腔接触，能够将滑动摩擦转换为滚动摩擦，使得润滑油盒13转动起来更加顺滑，进而降低机械磨损。

润滑油盒13与柱形腔的底部均设置成漏斗结构，装配座12的水平两侧均一体成型有弧形外沿块，弧形外沿块通过螺钉固定在电机轴承11上。

进一步地，通过将润滑油盒13设置成漏斗结构，便于润滑油的流出。

本发明在使用时：将永磁电机设置于水下，当永磁电机使用一端时间后，内机体便会产生热量，此时吸气管8、联结管9以及进气管10构成循环管道，并通过吸气扇4将电机壳体1内部热气吸入该循环管道内，由于联结管9设置成螺旋结构，能够延长热气与冷水的接触时间，快速进行散热，将热气转换成冷气，并通过排气扇5排入电机壳体1内，对内机体2进行吹拂散热，以保证电机的正常运行；

当遇到冬季寒冷天气时，通过开启旋转马达24，驱动凸轮22进行旋转，当凸轮22上的偏心柱21插入配合长槽20内并向上旋转时，使得主推架19受力带动下压杆18以及从动杆26向上移动，此时从动杆26上的拨杆2601作用于斜槽28，使得两组门型移动座27受力带动金属板32进行直线相向运动；

而当通过开启旋转马达24，驱动凸轮22进行旋转，当凸轮22上的偏心柱21插入配合长槽20内并向下旋转时，使得主推架19受力带动下压杆18以及从动杆26向下移动，此时从动杆26上的拨杆2601再次作用于斜槽28，使得两组门型移动座27受力带动金属板32进行直线相背运动；

于此反复，从而实现两组金属板32表面橡胶层33不断相互摩擦，进而产生热量，对润滑油盒13的固态油体进行加热，促进融化；

与此同时，下压杆18上的拨动柱17作用于曲线槽14，使得润滑油盒13受力进行旋转，从而使得润滑油盒13内的油体能够均匀受热，从而进一步加速固态润滑油的融化；保证电机轴承11的正常运转。

本发明好处在于，通过设置两组相互摩擦的金属板，构成预热结构，使得电机在遇到极端寒冷天气时，能够及时解决低温使润滑脂稠度增大,或凝固冻结,引起电机轴承的静态阻力矩增加的问题,进而可以很好保证电机的在多变环境下的正常运行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种水下使用便于散热的永磁电机，包括电机壳体（1）、内机体（2）以及电机轴（3），电机壳体（1）的两侧依次设置有左封盖（6）和右封盖（7），其特征在于：所述电机壳体（1）包覆在内机体（2）的外部，所述内机体（2）的中部固定穿插有电机轴（3），所述电机轴（3）一端伸入左封盖（6）内并固定套接有吸气扇（4），电机轴（3）另一端伸入右封盖（7）内并同轴固定连接有排气扇（5），电机壳体（1）的外部均匀绕卷有联结管（9），所述联结管（9）一端固定连接有吸气管（8），联结管（9）另一端固定连接有进气管（10），所述吸气管（8）远离联结管（9）的一端连通于左封盖（6），所述进气管（10）远离联结管（9）的一端连通于右封盖（7），且电机轴（3）的两端均套接有电机轴承（11），所述电机轴承（11）的上端固定安装有装配座（12）；

所述装配座（12）内部开设有柱形腔，柱形腔内限位转动安装有润滑油盒（13），所述润滑油盒（13）的下端设置有润油棉辊（16），所述润油棉辊（16）贯穿装配座（12）并伸入电机轴承（11）的滚珠腔，润滑油盒（13）由推动机构驱动在柱形腔内进行旋转运动，且润滑油盒（13）的内部还设置有辅助升温机构，所述辅助升温机构包括两组滑动贴合的金属板（32），两组金属板（32）相互接触的一侧均固定粘接有橡胶层（33），所述橡胶层（33）外壁面设置为粗糙面，通过推动机构提供动力实现两组金属板（32）表面橡胶层（33）不断相互摩擦，产生热量用于解冻润滑油盒（13）内部固态油体。

2.根据权利要求1所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述装配座（12）的上端可拆式固定有盖板（1201），所述盖板（1201）的上端四个拐角均固定连接有支撑腿（1202），所述支撑腿（1202）上端固定连接有顶板（1203），盖板（1201）上设置有辅助升温机构。

3.根据权利要求1所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：每组金属板（32）的上端固定连接有遮板（31），所述遮板（31）贴合在盖板（1201）的下表面，且遮板（31）的上端固定连接有滑杆（30），所述滑杆（30）贯穿盖板（1201）并固定连接有门型移动座（27），所述门型移动座（27）底部还固定设置有梯形导条（29），盖板（1201）的上端面开设有与梯形导条（29）相配合的燕尾形滑槽。

4.根据权利要求3所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述门型移动座（27）的侧壁上开设有斜槽（28），斜槽（28）内部插设有拨杆（2601），所述拨杆（2601）固定连接从动杆（26），所述从动杆（26）远离拨杆（2601）的一端连接于推动组件，所述推动组件包括拨动柱（17）、下压杆（18）、主推架（19）、配合长槽（20）、偏心柱（21）、凸轮（22）、立板（23）以及旋转马达（24），所述从动杆（26）固定连接在主推架（19）的下端面。

5.根据权利要求4所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述主推架（19）上对称开设有两组圆孔，每个圆孔内均插接有一根立向导杆（25），立向导杆（25）竖直设置在盖板（1201）与顶板（1203）之间，所述主推架（19）前侧面还开设有配合长槽（20），配合长槽（20）内插接有偏心柱（21），偏心柱（21）固定连接在凸轮（22）上。

6.根据权利要求5所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述凸轮（22）通过中心轴转动安装在立板（23）上，立板（23）固定安装在顶板（1203）上，且立板（23）上还设置有与中心轴同轴固定连接的旋转马达（24）。

7.根据权利要求4所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述下压杆（18）一端固定连接主推架（19），下压杆（18）另一端伸入装配座（12）内并固定连接拨动柱（17），润滑油盒（13）的外壁上开设有连续型的曲线槽（14）。

8.根据权利要求1所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述柱形腔的内壁上呈环形阵列分布有多个调和滚珠（15），润滑油盒（13）的外壁上还开设有容纳调和滚珠（15）的环形滑槽。

9.根据权利要求1所述的一种水下使用便于散热的永磁电机，其特征在于：所述润滑油盒（13）与柱形腔的底部均设置成漏斗结构，装配座（12）的水平两侧均一体成型有弧形外沿块，弧形外沿块通过螺钉固定在电机轴承（11）上。