一种耐高温永磁伺服电机的制作方法

本实用新型涉及永磁伺服电机技术领域，尤其涉及一种耐高温永磁伺服电机。

背景技术：

伺服电机可控制电机的速度和转轴的位置，精度非常精确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机在工业生产自动化领域中应用广泛。在伺服电机发展早期直流电机以其良好的可控性成为主要的伺服电机种类，在机床等多种伺服系统中大量应用。随着科技的进步，特别是稀土永磁材料的出现，永磁伺服电机能够满足了现代高性能伺服系统对高精度、宽调速范围、低速转矩大、稳定性好、快速动态响应的要求。

但是，用在发电厂、锅炉房等高温环境下的永磁伺服电机性能受高温影响较大，因为永磁伺服电机内的永磁材料的磁性能会随温度的升高而降低,因此高温对永磁电机的影响较电励磁电机更为明显。传统永磁电机在高温环境下性能下降，直接影响永磁电机的工作控制精度和性能，并且因为高温，电机的绕组会老化，还会破坏绕组间的绝缘层，同时加速轴承内的润滑油的流失，大大降低了电机绕组和轴承的使用寿命，容易造成电机的烧毁。

传统的永磁伺服电机采用在底部安装风扇的方式对永磁伺服电机本体进行降温，在常温环境下能够达到对电机运行时产生的热量进行散热的效果；但是如果永磁伺服电机本身需要在高温环境下工作，仍采用此种风扇散热方式效果将极其有限，永磁伺服电机将无法在高温环境下长时间连续工作，而且因为散热不充分极有可能导致永磁伺服电机使用寿命下降，增加企业运营成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种耐高温永磁伺服电机，使永磁伺服电机能在高温环境下连续长时间工作，且散热充分，并延长永磁伺服电机在高温环境下的使用寿命。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种耐高温永磁伺服电机，包括依次连接的前端盖、外壳和后端盖，所述外壳内安装有转轴，所述转轴与前端盖之间、所述转轴与后端盖之间均安装有轴承，所述转轴于外壳内部安装有转子铁芯，所述转子铁芯内部安装有永磁体，所述外壳内壁于转子对应的位置安装有定子，所述外壳上表面安装有连接器，所述转轴一端固定安装有风扇，所述风扇位于所述转子铁芯与所述前端盖之间，所述转轴为内开设有轴向通风孔的中空管状结构，所述转轴的另一端开设有与轴向通风孔垂直相通的径向通风孔，所述转子铁芯开设有若干沿轴向的铁芯通风孔，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第二外壳套设在第一外壳上，并在所述第二外壳和第一外壳之间形成中空夹层，所述夹层内于第一外壳上螺旋缠绕有螺旋水管，所述螺旋水管的进水口和出水口贯穿所述第二外壳；所述外壳靠近所述前端盖的一端还安装有前端密封盖，所述外壳靠近后端盖的一端安装有尾端密封盖，所述前端密封盖和所述前端盖上开设有同轴线的通风孔，所述编码器固定安装在尾端密封盖内部。

进一步，所述螺旋水管包括间隔设置的第一螺旋管和第二螺旋管，所述第一螺旋管和第二螺旋管内的水流方向相反。

进一步，所述进水口包括第一进水口和第二进水口，所述出水口包括第一出水口和第二出水口；所述第一进水口和第一出水口分别设置在所述第一螺旋管的两端，所述第二进水口和第二出水口分别设置在所述第二螺旋管的两端；所述第一进水口和第一出水口安装在所述第二外壳的同一侧面，所述第二进水口和第二出水口设置在所述第二外壳上与安装所述第一进水口和第一出水口的侧面对称的另一侧面；所述第一进水口靠近所述前端密封盖，所述第二进水口靠近所述尾端密封盖。

采用两根螺旋管，且两根螺旋管的进水方向不一样，第一根管内的水流方向和第二根管内的水流方向相反，使得水流吸热更加充分和均衡，保证伺服电机内部不同部位的散热情况大致相同；水冷散热效率高，能保证伺服电机内部温度适宜。

进一步，所述风扇包括风扇叶和风扇座，所述风扇叶为多片，所述风扇叶均匀固定安装在风扇座外表面，所述风扇座固定套在所述转轴上。

风扇转动加速伺服电机内部空气流通，将伺服电机内部的冷空气通过轴上的通孔吹入轴内对轴进行降温，保证轴的工作温度适宜，使轴的性能保持稳定。

进一步，所述铁芯通风孔设置在两组相邻的所述永磁体之间。

铁芯通风孔的数量为多个，风扇转动时会将空气吹入铁芯通风孔中，一方面铁芯通风孔有利于加速伺服电机内部空气流通，另一方面铁芯通风孔中的空气流动有利于转子铁芯降温。

进一步，所述通风孔上配套安装有用于密封的密封橡胶塞。顶盖更有利于密封橡胶塞的插拔。

进一步，所述前端密封盖通过螺钉固定在所述前端盖上。前端密封盖与前端盖让外界与永磁伺服电机内部隔绝，隔绝灰尘和减缓外界热量进入伺服电机内部，避免高温影响电机性能。

本实用新型的有益效果：

1.第一外壳和第二外壳间螺旋缠绕有水流相反的水管，水流流动带走伺服电机工作时产生的热量，保证永磁体的磁性稳定，从而保证永磁伺服电机在高温环境下仍能够长时间的保持稳定的工作状态；两根水管中水流方向相反，使得水流吸热更加充分和均衡，保证永磁伺服电机内部不同部位的散热情况相同；同时采用水冷散热方式效率高，能保证永磁伺服电机内部温度适宜。

2.转轴上固定安装风扇，转子铁芯上开有贯穿的铁芯通风孔，转轴上开有与永磁伺服电机内部贯穿的通风孔，使得电机转动时永磁伺服电机的转子铁芯和转轴均能得到降温，保证转子铁芯和转轴的性能保持稳定，使永磁伺服电机使用时间更长。

附图说明

图1是本实用新型一种耐高温永磁伺服电机的剖视图；

图2是本实用新型中转轴的安装结构示意图；

图3时本实用新型中转子铁芯的端面结构示意图；

图4是本实用新型中螺旋管安装结构示意图；

图5是本实用新型的进水口和出水口的位置示意图；

图6是本实用新型一种耐高温永磁伺服电机整体结构示意图；

图7是本实用新型的密封橡胶塞结构示意图；

其中，转轴1、转子铁芯2、永磁体3、定子4、前端盖5、后端盖6、轴承7、编码器8、连接器9、风扇10、轴向通风孔11、径向通风孔12、铁芯通风孔13、第一外壳14、第二外壳15、前端密封盖16、尾端密封盖17、通风孔 18、第一螺旋管19、第二螺旋管20、第一进水口21、第二进水口22、第一出水口23、第二出水口24、密封橡胶塞25、螺钉26。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-7所示，本实用新型的一种耐高温永磁伺服电机，包括转轴1、转子铁芯2、永磁体3、定子4、外壳、前端盖5、后端盖6、轴承7、编码器8和连接器9，转子铁芯2安装在转轴1上，永磁体3插入转子铁芯2内部，定子4套在转子铁芯2外部，定子4固定安装在外壳内部，转轴1的两端分别安装有轴承 7，轴承7分别镶嵌安装在前端盖5、后端盖6的中心，前端盖5、后端盖6固定安装在外壳内部，连接器9安装在外壳上表面，转轴1上还固定安装有风扇10，风扇10安装在转子铁芯2与前端盖5之间，转轴1的前端面开有沿轴向的轴向通风孔11，转轴1的尾部开有与轴向通风孔11垂直相通的径向通风孔12；转子铁芯2上设有沿轴向贯穿的铁芯通风孔13；外壳包括第一外壳14和第二外壳15，第一外壳14外表面安装有沿轴向螺旋旋转的螺旋水管，螺旋水管的进水口和出水口贯穿第二外壳15；外壳靠近前端盖5的一端还安装有前端密封盖16，外壳的另一端安装有尾端密封盖17，前端密封盖16与前端盖5上设置有同轴线的通风孔18，编码器8固定安装在尾端密封盖17内部；

螺旋水管包括第一螺旋管19和第二螺旋管20，进水口包括第一进水口21 和第二进水口22，出水口包括第一出水口23和第二出水口24；第一进水口21 和第一出水口23分别设置在第一螺旋管19的两端，第二进水口22和第二出水口24分别设置在第二螺旋管20的两端；第一进水口21和第一出水口23安装在第二外壳15的同一侧面，第二进水口22和第二出水口24设置在第二外壳15上与安装第一进水口21和第一出水口23的侧面对称的另一侧面；第一进水口21 靠近前端密封盖16，第二进水口22靠近尾端密封盖17；采用两根螺旋水管，且两根螺旋水管的进水方向相反，使得水流吸热更加充分和均衡，保证伺服电机内部不同部位的散热情况相同，水冷散热效率高，能保证伺服电机内部温度适宜；

风扇10包括风扇叶和风扇座，风扇叶为多片，风扇叶均匀固定安装在风扇座外表面，风扇座固定套在转轴1上，风扇叶转动加速伺服电机内部空气流通，将伺服电机内部的冷空气通过转轴1上的通孔吹入转轴1内对转轴1进行降温，保证转轴1的工作温度适宜，使转轴1的性能保持稳定；

铁芯通风孔13设置在两组相邻的永磁体3之间；铁芯通风孔13的数量为多个，风扇10转动时会将空气吹入铁芯通风孔13中，一方面铁芯通风孔13有利于加速伺服电机内部空气流通，另一方面铁芯通风孔13中的空气流动有利于转子铁芯2降温；

通风孔18上配套安装有用于密封的密封橡胶塞25，当伺服电机工作的环境温度过高时，将密封橡胶塞25塞入通风孔中能隔绝外界空气进入电机内部，避免外界高温对电机内部用影响；

密封橡胶塞25包括密封塞体和顶盖，顶盖更有利于密封橡胶塞25的插拔；前端密封盖16与所述前端盖5螺接固定，前端密封盖16与前端盖5让外界与伺服电机内部隔绝，减缓外界热量进入伺服电机内部。

本实用新型的使用方法如下：

使用时，先将伺服电机的进水口接上冷却水水源，冷却水从进水口流入，从出水口流出，开动电机即可；如果伺服电机工作的外界环境温度过高，可将密封橡胶塞塞入通风孔中，避免外界空气流入伺服电机内部。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。