外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，包括：設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)水孔的定子軸；位于定子軸外部的內(nèi)水套，內(nèi)水套上設(shè)有分別與兩個(gè)導(dǎo)水孔連通的位于內(nèi)水套中部的進(jìn)水通道和出水通道，內(nèi)水套外周上設(shè)有與兩者連通的回形水道，內(nèi)水套與定子軸過盈配合；外水套。水道的回形結(jié)構(gòu)使電機(jī)散熱更加均勻，避免了軸向上的溫度梯度，從而提高了散熱效率，此外，將進(jìn)水通道和出水通道設(shè)置在內(nèi)水套中部位置，有效的減小了內(nèi)水套支撐部位的軸向尺寸，優(yōu)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也方便了水道的布局。定子軸與內(nèi)水套的過盈配合，確保了兩者之間連接的穩(wěn)定性，也提高了兩者之間的密封性，減輕了電機(jī)的重量，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)是機(jī)械裝置中常用的關(guān)鍵部件，在電機(jī)設(shè)計(jì)工作中，電機(jī)的溫升問題是影響電機(jī)工作狀態(tài)的主要問題。如果電機(jī)內(nèi)部的溫升過高，會(huì)在很大程度上減少電機(jī)絕緣材料的壽命，絕緣材料的破壞則意味著電機(jī)報(bào)廢;對(duì)于永磁電機(jī)而言，一旦溫升過高，永磁體材料會(huì)發(fā)生不可逆的退磁現(xiàn)象，該現(xiàn)象也意味著電機(jī)報(bào)廢。
[0003]通過流水帶走電機(jī)熱量是目前解決溫升問題的一個(gè)有效方法，就外轉(zhuǎn)子電機(jī)而言，由于其定子設(shè)置在電機(jī)的內(nèi)部，使得其水道的布置相對(duì)于常規(guī)電機(jī)會(huì)更加困難。而電機(jī)主要的熱源恰恰在定子上，用于冷卻定子所用的水道和進(jìn)出水口的布置空間非常有限，所以合理的冷卻水道對(duì)電機(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)行有重要的意義。
[0004]現(xiàn)有的外轉(zhuǎn)子電機(jī)的冷卻裝置，定子上需要安裝端蓋并設(shè)置水道引入定子鐵心，增加了生產(chǎn)成本。且無論是折返式還是螺旋式出入水口均設(shè)置在軸向的同一端部或者兩端，使水管的布置具有一定的局限性，且影響了電機(jī)內(nèi)部的空間。
[0005]綜上所述，如何提供一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，以優(yōu)化電機(jī)結(jié)構(gòu)，改善電機(jī)內(nèi)部空間及水管的布局，并降低生產(chǎn)成本，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，以優(yōu)化電機(jī)結(jié)構(gòu)，改善電機(jī)內(nèi)部空間及水管的布局，并降低生產(chǎn)成本。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，包括:
[0009]定子軸，所述定子軸上開設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)水孔；
[0010]設(shè)置在所述定子軸外部的內(nèi)水套，所述內(nèi)水套上設(shè)置有分別與兩個(gè)所述導(dǎo)水孔連通的進(jìn)水通道和出水通道，所述進(jìn)水通道和所述出水通道設(shè)置在所述內(nèi)水套的中部，所述內(nèi)水套的外周上設(shè)置有與兩者連通的水道，且所述水道為回形水道，所述內(nèi)水套與所述定子軸過盈配合；
[0011]設(shè)置在所述內(nèi)水套外部的外水套。
[0012]優(yōu)選的，所述定子軸的端部設(shè)置有軸向的注水孔和出水孔。
[0013]優(yōu)選的，所述水道的轉(zhuǎn)角設(shè)置為圓弧轉(zhuǎn)角，以降低水流阻力。
[0014]優(yōu)選的，所述進(jìn)水通道和所述出水通道分別設(shè)置在所述內(nèi)水套上相鄰的兩個(gè)水道單元上。
[0015]優(yōu)選的，所述內(nèi)水套與所述外水套過盈配合，以確保連接的密封性。
[0016]本發(fā)明提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，使用時(shí)，將定子軸、內(nèi)水套和外水套配合安裝，水流自一個(gè)導(dǎo)水孔流至進(jìn)水通道，之后在水道內(nèi)循環(huán)，并通過出水通道以及另一個(gè)導(dǎo)水孔流出定子軸，由于水道是回形結(jié)構(gòu)分布在內(nèi)水套的外周，使得電機(jī)散熱更加均勻，避免了軸向上的溫度梯度，從而提高了散熱效率。此外，將進(jìn)水通道和出水通道設(shè)置在內(nèi)水套中部位置，有效的減小了內(nèi)水套支撐部位的軸向尺寸，優(yōu)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也方便了水道的布局。在該外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置中，定子軸與內(nèi)水套過盈配合，一方面確保了兩者之間連接的穩(wěn)定性，另一方面也提高了兩者之間的密封性，可以在省去定子安裝端蓋的情況下確保密封性能，避免漏液?jiǎn)栴}，從而在一定程度上減輕了電機(jī)的重量，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置的徑向剖視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置的內(nèi)水套展開的結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置的內(nèi)水套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]上圖1-4 中:
[0023]I為定子軸、11為注水孔、12為出水孔、13為導(dǎo)水孔、2為內(nèi)水套、21為進(jìn)水通道、22為出水通道、23為水道、3為外水套。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]請(qǐng)參見圖1至圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，包括定子軸1、設(shè)置在定子軸I外部的內(nèi)水套2和設(shè)置在內(nèi)水套2外部的外水套3，其中，內(nèi)水套2上開設(shè)有進(jìn)水通道21、出水通道22，定子軸I上開設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)水孔13，且兩個(gè)導(dǎo)水孔13的一端分別與上述進(jìn)水通道21及出水通道22連通。
[0026]此外，內(nèi)水套2的外周上設(shè)置有與進(jìn)水通道21和出水通道22連通的水道23，且該水道23為回形水道，即為切向往返式水道，有利于電機(jī)的均勻散熱，不會(huì)在軸向形成溫度梯度，進(jìn)而提高了散熱的效率，具體如圖3的展開結(jié)構(gòu)所示。作為優(yōu)選的，進(jìn)水通道21和出水通道22設(shè)置在內(nèi)水套2的中部，位于內(nèi)水套2軸向長(zhǎng)度的中間位置，相較于原有的端部位置，設(shè)置在內(nèi)水套2的中部一方面使得水道23的設(shè)置更加多樣化，另一方面有效的減小了內(nèi)水套2支撐部位的軸向尺寸，優(yōu)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，增大了電機(jī)的內(nèi)部空間，同時(shí)也方便了水道23的布局。水道23自進(jìn)水通道21處開始沿徑向延伸，并在延伸至一定長(zhǎng)度后折回，在多次彎折回繞后延伸至出水通道22處，從而完成整個(gè)水道23的分布，使得水道23呈回形結(jié)構(gòu)，有效的減小了內(nèi)水套2與定子軸I接觸部位的尺寸，如圖1所示，內(nèi)水套2上僅需要在中間部位設(shè)置支撐臺(tái)，進(jìn)而優(yōu)化了電機(jī)內(nèi)部的空間，方便了水道23的布局。
[0027]上述內(nèi)水套2與定子軸I之間設(shè)置為過盈配合，從而提高兩者之間的密封性，同時(shí)可以省去定子的安裝端蓋，使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，并降低了生產(chǎn)成本。此外，外水套3設(shè)置在內(nèi)水套2外部，與內(nèi)水套2配合使用形成完成的水道23。當(dāng)然，內(nèi)水套2和外水套3之間可優(yōu)先選擇過盈配合，從而提高了兩者之間的密封效果，避免了漏液的問題。
[0028]本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定子軸I的端部設(shè)置有注水孔11和出水孔12，且兩個(gè)導(dǎo)水孔13的另一端分別與注水孔11及出水孔12連通。作為優(yōu)選的，導(dǎo)水孔13設(shè)置為徑向的，注水孔11和出水口 12設(shè)置為徑向的且注水孔11和導(dǎo)水孔13的連接結(jié)構(gòu)、出水孔12和導(dǎo)水孔13的連接結(jié)構(gòu)的縱截面呈L型，具體如圖1所示。即注水孔11與進(jìn)水通道21之間通過一個(gè)導(dǎo)水孔13連通，出水孔12與出水通道22之間通過另一個(gè)導(dǎo)水孔13連通，再結(jié)合內(nèi)水套2外周上的水道23，從而形成水流循環(huán)系統(tǒng)，且快速高效的完成降溫冷卻的作用。
[0029]本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)水通道21和出水通道22分別設(shè)置在水道23中相鄰的兩個(gè)水道單元上，當(dāng)然也可設(shè)置在同一個(gè)水道單元上，如圖3所示。
[0030]在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，我們可以根據(jù)不同的電機(jī)的功率值、損耗不同，可以調(diào)整水道23的數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度等參數(shù)。根據(jù)對(duì)冷卻效果的需要不同，可以使用水或者油等不同冷卻介質(zhì)。進(jìn)水通道21和出水通道22的位置可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活布置，可以相鄰也可以分布在水道23兩端等。
[0031]此外，水道23的轉(zhuǎn)角處設(shè)置為圓弧轉(zhuǎn)角，以降低水流阻力。當(dāng)然，圓弧轉(zhuǎn)角可以減小流阻，降低水栗功率，降低冷卻成本。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，使用時(shí)，將定子軸1、內(nèi)水套2和外水套3配合安裝，水流自一個(gè)導(dǎo)水孔13流至進(jìn)水通道21，之后在水道23內(nèi)循環(huán)并通過出水通道22以及另一個(gè)導(dǎo)水孔13流出定子軸I，由于水道23是回形結(jié)構(gòu)分布在內(nèi)水套2的外周，使得電機(jī)散熱更加均勻，避免了軸向上的溫度梯度，從而提高了散熱效率。此外，將進(jìn)水通道21和出水通道22設(shè)置在內(nèi)水套2中部位置，有效的減小了內(nèi)水套2支撐部位的軸向尺寸，優(yōu)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也方便了水道23的布局。在該外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置中，定子軸I與內(nèi)水套2過盈配合，一方面確保了兩者之間連接的穩(wěn)定性，另一方面也提高了兩者之間的密封性，可以在省去定子安裝端蓋的情況下確保密封性能，避免漏液?jiǎn)栴}，從而在一定程度上減輕了電機(jī)的重量，降低了生產(chǎn)成本。
[0033]本說明書中各個(gè)實(shí)施例之間采用遞進(jìn)的形式進(jìn)行描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的均是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間的相似部分互相參見即可。
[0034]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，包括: 定子軸(I)，所述定子軸(I)上開設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)水孔(13); 設(shè)置在所述定子軸(I)外部的內(nèi)水套(2)，所述內(nèi)水套(2)上設(shè)置有分別與兩個(gè)所述導(dǎo)水孔(13)連通的進(jìn)水通道(21)和出水通道(22)，所述進(jìn)水通道(21)和所述出水通道(22)設(shè)置在所述內(nèi)水套(2)的中部，所述內(nèi)水套(2)的外周上設(shè)置有與兩者連通的水道(23)，且所述水道(23)為回形水道，所述內(nèi)水套(2)與所述定子軸(I)過盈配合； 設(shè)置在所述內(nèi)水套(2)外部的外水套(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述定子軸(I)的端部設(shè)置有軸向的注水孔(11)和出水孔(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述水道(23)的轉(zhuǎn)角設(shè)置為圓弧轉(zhuǎn)角，以降低水流阻力。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述進(jìn)水通道(21)和所述出水通道(22)分別設(shè)置在所述內(nèi)水套(2)上相鄰的兩個(gè)水道單元上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述內(nèi)水套(2)與所述外水套(3)過盈配合，以確保連接的密封性。
【文檔編號(hào)】H02K9/19GK106026449SQ201610331321
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】朱利湘, 閻陽(yáng), 晏才松, 翁萍
【申請(qǐng)人】中車株洲電機(jī)有限公司