CN215071929U - 一种冷却电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷却电机，包括机壳、轴承安装环、轴承、两个环形盖和导热装置。所述机壳的端部设置有端盖，所述端盖上设置中心孔；所述机壳和所述端盖围合形成电机腔；所述轴承安装环设置在所述中心孔上；所述轴承连接在所述轴承安装环上；两个所述环形盖分设在所述轴承的两侧，且两个所述环形盖分别和所述轴承安装环连接；两个所述环形盖围合形成轴承腔；所述导热装置贯穿靠近所述电机腔一侧的环形盖，以将所述轴承腔内的热量传导至所述电机腔。本申请的冷却电机设置导热装置，将壳体与输出轴之间轴承的轴承腔内的热量传导至所述电机腔进行散热，延长轴承使用寿命和电机满功率运转时间。

Description

一种冷却电机

技术领域

本实用新型涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种冷却电机。

背景技术

现有电机的冷却大都是对电机铁芯进行冷却。然而，现在的部分电机(例如包括但不仅限于大功率电机)在满负载满功率运行的时候，壳体与输出轴之间的轴承会有发热严重的问题。对轴承的固定需要将轴承封闭在轴承腔内，但是轴承腔内不易将热量散发出去，导致电机无法长时间运行。现阶段还没有对轴承进行针对性的降温方法，轴承处极易损坏，大大降低了电机的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供一种冷却电机，可对壳体与输出轴之间的轴承进行散热，延长轴承使用寿命和电机满功率运转时间。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种冷却电机，包括：机壳，所述机壳的端部设置有端盖，所述端盖上设置中心孔；所述机壳和所述端盖围合形成电机腔；轴承安装环，所述轴承安装环设置在所述中心孔上；轴承，所述轴承连接在所述轴承安装环上；两个环形盖，两个所述环形盖分设在所述轴承的两侧，且两个所述环形盖分别和所述轴承安装环连接；两个所述环形盖围合形成轴承腔；导热装置，所述导热装置贯穿靠近所述电机腔一侧的环形盖，以将所述轴承腔内的热量传导至所述电机腔。

可选的，所述导热装置包括导热片和若干导热杆，所述导热片设置在所述轴承腔内，所述导热杆贯穿所述环形盖，以和所述导热片连接。

在一个实施例中，所述导热片为环形，所述导热片绕所述轴承腔的周向设置。

在一个实施例中，所述导热装置包括至少两个导热杆，各所述导热杆绕所述环形盖的周向依次设置。

在一个实施例中，所述环形盖设置连通所述轴承腔的螺纹孔，所述导热杆螺纹连接在所述螺纹孔上。

在一个实施例中，所述导热杆包括限位块和连接所述限位块的杆体，所述杆体贯穿所述环形盖体设置，所述限位块限位在所述环形盖体背离所述导热片的一端。

在一个实施例中，所述导热杆具有空腔。

在一个实施例中，所述端盖内设置有水冷通道，所述端盖朝向所述电机腔的一面设置吸热筋板。

在一个实施例中，所述端盖包括主盖体，所述主盖体上设置凹槽，所述吸热筋板连接在所述主盖体上，覆盖所述凹槽，形成所述水冷通道。

在一个实施例中，还包括叶轮部，所述叶轮部设置在电机腔内，所述叶轮部连接在冷却电机的转轴上。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

本申请的冷却电机设置导热装置，将壳体与输出轴之间轴承的轴承腔内的热量传导至所述电机腔进行散热，延长轴承使用寿命和电机满功率运转时间。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是根据本申请实施例提供的冷却电机的局部剖视图；

图2是根据本申请实施例提供的冷却电机的导热装置的剖视图；

图3是根据本申请实施例提供的冷却电机的端盖的结构示意图。

图中，端盖1、轴承安装环2、轴承3、环形盖4、导热杆5、限位块51、杆体52、导热片6、叶轮部7、吸热筋板8、水冷通道9。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

参见图1-图3所示，本申请实施例提供一种冷却电机，包括机壳、轴承安装环2、轴承3、两个环形盖4和导热装置。在一个实施方式中，所述机壳的端部设置有端盖1，所述端盖1上设置中心孔，所述机壳和所述端盖1围合形成电机腔。所述轴承安装环2设置在所述中心孔上，轴承安装环2可以为环形，轴承安装环外圈边沿和端盖上中心孔的边沿贴合并通过紧固件固定。所述轴承3连接在所述轴承安装环2上。两个所述环形盖4分设在所述轴承3的两侧，且两个所述环形盖4分别和所述轴承安装环2连接，用于对轴承3进行限位。

示例性地，上述两个环形盖4均通过紧固件固定在轴承安装环2上。两个所述环形盖4围合形成轴承腔，轴承腔内可以设置润滑脂，在冷却电机运行过程中，轴承3产生大量热量，而这些热量集中在轴承腔内，无法及时通过润滑脂传导出去。为解决前述轴承腔内散热难的问题，本申请设计了导热装置，该导热装置贯穿靠近所述电机腔一侧的环形盖4，以将所述轴承腔内的热量传导至所述电机腔。本实施例的冷却电机设置导热装置，将壳体与输出轴之间的轴承3的轴承腔内的热量传导至所述电机腔进行散热，延长轴承3使用寿命和电机满功率运转时间。

在一种可能的实施方案中，所述导热装置包括导热片6和若干导热杆5，所述导热片6设置在所述轴承腔内，所述导热杆5贯穿所述环形盖4，以和所述导热片6连接。导热片6吸收轴承腔内由轴承3产生的热量，并通过导热杆5将热量传递至电机腔内，从而对轴承3进行散热，延长轴承3使用寿命。在一个实施场景中，导热片和导热杆可以均为金属材料制成，散热性好。优选地，导热片和导热杆可以为铜材料制成，铜材料导热性能好，容易吸热散热。基于本申请的教导，本领域技术人员可以理解本申请的冷却电机的导热片和导热杆也可采用其他散热性能好的材料制成，本申请对此不做任何限定。

在一种可能的实施方案中，所述导热片6可以为环形，并且该导热片6可以绕所述轴承腔的周向设置。通过针导热片6设置为沿轴承3的环形，增大了二者的接触面积，从而提高热交换效率。由此，也提高了对轴承腔内部的散热效果。进一步，由于将导热片设置为环形，导热片在轴承腔内部可以均匀分布，从而也提高了散热的均匀度。在一个实施方式中，导热片可以设置为环形，并且在其在延伸方向上可以设置翅片结构，由此可以进一步增加换热散热面积并提高散热效率。

在一个实施场景中，前述导热装置可以包括至少两个导热杆5，各所述导热杆5绕所述环形盖4的周向依次设置。随着导热杆5数量的增加，散热效果可以得到进一步提升，并且更多的导热杆可以对导热片6起到更好的固定效果。通过设置多个导热杆5，本申请增加了电机腔和轴承腔的连接，从而显著地提高了热传递效率。另外，随着导热杆5数量的增加，导热杆和导热片的连接位置增加，导热杆可对导热片固定效果好，由此也提高导热片的结构稳定性。

在一种可能的实施方案中，所述环形盖4可以设置有连通所述轴承腔的螺纹孔，所述导热杆5螺纹连接在所述螺纹孔上。通过这种螺纹连接结构，本申请提高了结构稳定性。进一步，导热杆紧固在环形盖上并和导热片固定连接，可以提高结构稳定性并防止了导热杆和导热片晃动。

在一种可能的实施方案中，所述导热杆5可以包括限位块51和连接所述限位块51的杆体52。在一个场景中，所述杆体52可以贯穿所述环形盖体4设置，所述限位块51限位在所述环形盖体4背离所述导热片6的一端。此处，通过限位块的设计，可以便于导热杆5拧紧固定在环形盖体4上。进一步，导热杆5的限位块和导热片面积均大于螺纹孔，从而在电机高速运行的过程中，导热装置不会脱离环形盖体4，由此提高了安全性。在一个实施场景中，所述导热杆5可以为实心结构，导热杆5内部也可以设置空腔。空腔的设计减轻重量，且提高了热交换效率。在一个方案中，空腔可以贯通限位块51和杆体52，空腔的设计增大了散热面积，提高了散热效率。进一步，导热杆5中位于轴承腔的一端可以为封闭端，导热杆5中位于电机腔的一端可以为开口端，且为广口结构以便于热量的传输。进一步地，导热杆5的空腔内可以填充导热硅脂，由此提高散热性能。另外，空腔内也可以不设置任何结构，而导热杆内部空腔的内壁可以设置凹凸结构，以增加热交换面积，并由此提高换热效率。示例性地，导热杆内部空腔的内壁上可以设置螺纹槽。该螺纹槽表面可以凹凸不平，从而增加了空腔的内表面面积，即增加了热交换面积，由此提高了散热效果。

上述方案中，仅仅是将轴承腔内的热量传导至电机腔。为了提高冷却电机的自冷却性能，本申请进一步还设置冷却电机腔的结构。具体地，在一种可能的实施方案中，所述端盖1内设置有水冷通道9，所述端盖1朝向所述电机腔的一面设置吸热筋板8。该吸热筋板8可以吸收电机腔内的热量，并将热量传递给水冷通道9。此后，水冷通道9内循环冷却液将电机腔内的热量带走。在一个实施场景中，可以将端盖1设置位置靠近于轴承，便于吸收由轴承腔导入电机腔的热量。

在一个实施例中，电机的机壳还可以包括圆筒状外壁，圆筒状外壁上也可以设置冷却结构，以便吸收电机腔内的热量。示例性地，可以在圆筒状外壁内绕圆周方向设置螺旋的冷却水流通道。该冷却水流通道沿圆筒状外壁螺旋延伸设置，且布满圆筒状外壁，从而增加了热交换面积，由此提高了对电机腔的散热效果。

在一个实施例中，上述端盖1可以包括主盖体。所述主盖体上设置凹槽，所述吸热筋板8连接在所述主盖体上并覆盖所述凹槽，以形成所述水冷通道9。吸热筋板的设计增加了热交换面积，提高了换热效率，并且将更多的热量传导至水冷通道9，从而达到快速降温的目的。作为示例，吸热筋板材料可以为普通材料并且与端盖材料形同，类似于风冷电机的散热筋。替代地，吸热筋板也可以采用导热性能更好的材料制成，以提高散热效果，例如吸热筋板可以采用铜材料。

进一步地，所述吸热筋板8截面呈“T”形，吸热筋板8包括平行主盖板的连接筋和垂直连接筋的吸热筋。连接筋可以为片状，连接在主盖体上，覆盖所述凹槽。而且吸热筋连接在连接筋上且凸出端盖的表面，以增加吸热面积。在使用中，连接筋和吸热筋均可进行吸热，两者横截面呈“T”形配合结构以增加吸热面积。在一个场景中，主盖体上可以绕周向设置多个环形凹槽，各环形凹槽由主盖体的中心向外周依次设置。各环形凹槽可以相连接或相隔离，也即并联多个冷却管路。

在一个实施例中，电机还可以包括叶轮部7。该所述叶轮部7设置在电机腔内并且连接在冷却电机的转轴上。在操作中，叶轮部7可以将导热杆5和电机铁芯上的热量吹散在电机腔内，以防止热量集中并且进一步提升降温速率。作为示例，叶轮部7的出风端可以朝向主盖体一侧，以将散出的热量驱向端盖一侧，从而增加热量和吸热筋的接触，并由此提高热交换效率。

以下对冷却电机工作原理进行说明：

在电机高速旋转过程中，轴承3位置处将产生大量热量且集中在轴承腔内。此后，导热片6吸收轴承腔内热量，并通过导热杆4传导至电机腔。由于电机腔空间较大，其可以对热量进行缓冲，从而防止热量集中在轴承腔内。各导热杆4将热量传导至电机腔内后，电机腔内的叶轮部7随电机的转轴转动，驱动电机腔内空气流动，形成循环气流来防止热量集中。接着，电机壳体上的冷却结构能吸收电机腔内热量并排出。端盖1上的吸热筋板8吸收热量，并传到至水冷通道9内，将热量传导至冷却液，以排出至电机外部。本申请的冷却电机通过设置导热装置，可以将壳体与输出轴之间轴承的轴承腔内的热量传导至所述电机腔进行散热，从而延长轴承3使用寿命和电机满功率运转时间。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明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”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种冷却电机，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳的端部设置有端盖，所述端盖上设置中心孔；所述机壳和所述端盖围合形成电机腔；

轴承安装环，所述轴承安装环设置在所述中心孔上；

轴承，所述轴承连接在所述轴承安装环上；

两个环形盖，两个所述环形盖分设在所述轴承的两侧，且两个所述环形盖分别和所述轴承安装环连接；两个所述环形盖围合形成轴承腔；

导热装置，所述导热装置贯穿靠近所述电机腔一侧的环形盖，以将所述轴承腔内的热量传导至所述电机腔。

2.根据权利要求1所述的冷却电机，其特征在于，所述导热装置包括导热片和若干导热杆，所述导热片设置在所述轴承腔内，所述导热杆贯穿所述环形盖，以和所述导热片连接。

3.根据权利要求2所述的冷却电机，其特征在于，所述导热片为环形，所述导热片绕所述轴承腔的周向设置。

4.根据权利要求2所述的冷却电机，其特征在于，所述导热装置包括至少两个导热杆，各所述导热杆绕所述环形盖的周向依次设置。

5.根据权利要求2所述的冷却电机，其特征在于，所述环形盖设置连通所述轴承腔的螺纹孔，所述导热杆螺纹连接在所述螺纹孔上。

6.根据权利要求2所述的冷却电机，其特征在于，所述导热杆包括限位块和连接所述限位块的杆体，所述杆体贯穿所述环形盖体设置，所述限位块限位在所述环形盖体背离所述导热片的一端。

7.根据权利要求2所述的冷却电机，其特征在于，所述导热杆具有空腔。

8.根据权利要求1所述的冷却电机，其特征在于，所述端盖内设置有水冷通道，所述端盖朝向所述电机腔的一面设置吸热筋板。

9.根据权利要求8所述的冷却电机，其特征在于，所述端盖包括主盖体，所述主盖体上设置凹槽，所述吸热筋板连接在所述主盖体上，覆盖所述凹槽，形成所述水冷通道。

10.根据权利要求1所述的冷却电机，其特征在于，还包括叶轮部，所述叶轮部设置在电机腔内，所述叶轮部连接在冷却电机的转轴上。

Images