电动机、装置以及制造电动机的方法与流程

本公开的实施例总体上涉及电气设备领域，并且更具体地，涉及一种电动机、装置以及制造电动机的方法。

背景技术：

电动机可以在其运行期间产生热量。为了确保电动机能够正常运行，必须及时消散电动机的热量。用于电动机的常规的冷却方式包括：自冷却、空气冷却和水冷却等。水冷却由于其出色的冷却效果，而可以使电动机以相同的成本输出更高的功率或者在相同的输出功率下降低电动机的成本。此外，电动机在水冷却模式下运行期间的噪声低于空气冷却模式。因此，在水冷却模式下的电动机在各种工业中，特别是在电动机的体积和重量受到限制的情况下，具有很高的经济价值和实用价值。

通常，为电动机提供水冷却外壳，以消散来自电动机的定子的热量。从铝型材挤出的直通道外壳的方案由于其成本低、适应性广且没有气体收缩孔而被广泛使用。然而，在这种情况下，难以在外壳的两个端面处密封水路。

通常，有两种常规的方式来密封外壳的水路。在一种方式中，外壳的端面与端板焊接以密封水路。然而，铝型材的焊接性能通常较差并且焊接成本高。而且，以这种方式，焊接后很难控制水路的质量。另一种方式是使用具有复杂结构的各种密封部件来密封外壳的水路，从而导致电动机的成本普遍较高。

因此，需要一种以简单、可靠且具有成本效益的方式来冷却电动机的新的解决方案。

技术实现要素：

在本公开的第一方面，提供了电动机。该电动机包括：转子；定子，围绕转子的中心轴线被布置在转子的外侧；管状外壳，围绕中心轴线被布置在定子的外侧并且接触定子，该管状外壳包括流体通道和周向槽口，该流体通道在管状外壳的第一端部与第二端部之间延伸，周向槽口被布置在管状外壳的端部处并且包括相应的拐角；密封环，被布置在周向槽口的相应的拐角处；以及一对盖子，通过与周向槽口配合而被耦合到管状外壳的相应的端部，该一对盖子挤压相应的密封环并且在管状外壳的端部处封闭流体通道。

在一些实施例中，管状外壳进一步包括弧形凹槽，弧形凹槽被布置在周向槽口的拐角处，以用于接纳相应的密封环。

在一些实施例中，周向槽口包括：第一内周向槽口，被布置在管状外壳的第一端部处并且比流体通道更靠近中心轴线；第一外周向槽口，被布置在管状外壳的第一端部处并且比流体通道更远离中心轴线；第二内周向槽口，被布置在管状外壳的第二端部处并且比流体通道更靠近中心轴线；以及第二外周向槽口，被布置在管状外壳的第二端部处并且比流体通道更远离中心轴线。

在一些实施例中，第一内周向槽口沿中心轴线被布置在第一外周向槽口的外侧，并且第二内周向槽口沿中心轴线被布置在第二外周向槽口的外侧。

在一些实施例中，管状外壳由铝挤压件制成。

在一些实施例中，电动机进一步包括密封胶，密封胶被布置在一对盖子与周向槽口之间。

在一些实施例中，流体通道包括沿中心轴线在管状外壳的端部之间并行延伸的多个流体路径。

在一些实施例中，管状外壳进一步包括被布置在管状外壳的外壁上的流体入口和流体出口，并且流体入口和流体出口分别与彼此隔离的两个相邻的流体路径流体连通。

在一些实施例中，其它相邻的流体路径经由被布置在管状外壳的端部处的相邻的流体路径之间的凹口被连接，并且流体通道沿管状外壳的周向是s形的。

在一些实施例中，定子与管状外壳彼此过盈配合。

在一些实施例中，该对盖子包括轴承室，该轴承室适于通过轴承支撑转子。

在一些实施例中，该对盖子通过螺钉被紧固到管状外壳。

在一些实施例中，密封环具有圆形截面。

在一些实施例中，流体通道包含水。

在一些实施例中，电动机是伺服电动机。

在本公开的第二方面，提供了一种包括根据本公开的第一方面的电动机的装置。

在本公开的第三方面，提供了一种制造电动机的方法。该方法包括：提供转子；围绕转子的中心轴线将定子布置在转子的外侧；围绕中心轴线将管状外壳布置在定子的外侧，该管状外壳接触定子并且包括流体通道和周向槽口，该流体通道在管状外壳的第一端部与第二端部之间延伸，周向槽口被布置在管状外壳的端部处并且包括相应的拐角；在周向槽口的相应的拐角处布置密封环；以及通过与周向槽口配合将一对盖子耦合到管状外壳的相应的端部，该一对盖子挤压相应的密封环并且在管状外壳的端部处封闭流体通道。

根据本公开的各种实施例，通过在管状外壳的端部处提供周向槽口以便与盖子配合，并且将密封环布置在周向槽口的相应的拐角处，可以利用简单的结构可靠地密封外壳中的流体通道。另一方面，通过将密封环设置在周向槽口的拐角处充分地利用了电动机的空间。以这种方式，可以减小电动机的径向尺寸并且因此可以降低电动机的成本。

附图说明

通过以下参考附图的详细描述，本文公开的示例实施例的上述目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点将变得更加可理解。在附图中，将以示例性且非限制性的方式示出本文公开的几个示例实施例，其中：

图1是根据示例实施例的电动机的示意性截面图；

图2示意性地示出了根据示例实施例的具有流体路径的管状外壳；

图3是示出根据示例实施例的槽口的细节的管状外壳的局部截面图；以及

图4是示出根据示例实施例的管状外壳与盖子之间的密封结构的细节的转子的局部截面图。

在所有附图中，相同或相似的附图标记被用于表示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参考附图中示出的几个示例实施例来描述本公开的原理。尽管在附图中示出了本公开的示例实施例，但是应当理解，描述实施例仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解并且从而实现本公开，而不是以任何方式限制本公开的范围。

如上所述，在用于密封外壳的水路的常规的方式中，铝型材的焊接性能通常较差并且焊接成本较高；而在用于密封水路的另一种常规的方式中，需要各种结构复杂的密封件来密封外壳的水路，从而导致电动机成本较高。根据本公开的实施例，周向槽口被设置在外壳的端部处以便与电动机的端盖配合，并且密封环被布置在周向槽口的相应的拐角处，外壳中的流体通道可以利用简单的密封结构被可靠地密封。

如以下段落中将详细描述的，可以以各种方式来实现上述构思。图1至图4示出了用于实现本公开的原理的示例方式。在下文中，将参考图1至图4详细描述本公开的原理。

图1是根据示例实施例的电动机100的示意性截面图，图2示意性地示出了根据示例实施例的具有流体路径3010的管状外壳3，图3是示出根据示例实施例的管状外壳3的槽口304a、304b的细节的局部截面图，并且图4是示出根据示例实施例的管状外壳3与盖子5之间的密封结构的细节的转子100的局部截面图。

如图1至图4所示，电动机100包括转子1、定子2、管状外壳3、密封环4以及一对盖子5。定子2围绕转子1的中心轴线x被布置在转子1的外侧。管状外壳3围绕中心轴线x被布置在定子2的外侧并且接触定子2。在电动机100的运行期间，定子2可以产生热量。为了及时消散来自电动机100的热量，管状外壳3设置有流体通道301。流体通道301在管状外壳3的第一端部302与管状外壳3的第二端部303之间延伸。第一端部302和第二端部303沿中心轴线x彼此相对。

在一个实施例中，流体通道301可以包含水。在这种情况下，由定子2产生的热量可以被传递到管状外壳3并且由在流体通道301中流动的水消散。在其它实施例中，流体通道301可以包含其它可用类型的流体，诸如包含乙二醇的冷却液。本公开不旨在限制流体通道301中的冷却流体的类型。

为了防止水从电动机100漏出，密封环4被布置在管状外壳3的端部302、303与一对盖子5之间。如图1至图4所示，管状外壳3设置有周向槽口304a、304b、304c、304d。周向槽口304a、304b、304c、304d被布置在管状外壳3的端部302、303处，并且包括相应的拐角305。密封环4被布置在周向槽口304a、304b、304c、304d的相应的拐角305处。一对盖子5通过与周向槽口304a、304b、304c、304d配合而被耦合到管状外壳3的相应的端部302、303。一对盖子5可以挤压相应的密封环4并且在管状外壳3的端部302、303处封闭流体通道301。当将盖子5紧固到管状外壳3的端部302、303上时，密封环4可以在压力下变形并且因此具有密封效果。

通过在管状外壳3的端部302、303处提供周向槽口304a、304b、304c、304d以与盖子5配合并且将密封环4布置在周向槽口304a、304b、304c、304d的相应的拐角305处，外壳3中的流体通道301可以利用简单的结构被可靠地密封。另一方面，通过将密封环4设置在周向槽口304a、304b、304c、304d的拐角305处充分地利用了电动机100的空间。以这种方式，可以减小电动机100的径向尺寸并且因此降低电动机100的成本。

在一个实施例中，如图1所示，管状外壳3的两个端部302、303分别设置有内周向槽口304a、304c和外周向槽口304b、304d，以实现流体通道301的内侧和的外侧的密封。第一内周向槽口304a被布置在管状外壳3的第一端部302处并且在流体通道301内侧，即，比流体通道301更靠近中心轴线x。第一外周向槽口304b被布置在管状外壳3的第一端部302处并且在流体通道301的外侧，即，比流体通道301更远离中心轴线x。类似地，第二内周向槽口304c被布置在管状外壳3的第二端部303处并且在流体通道301内侧。第二外周向槽口304d被布置在管状外壳3的第二端部303处并且在流体通道301的外侧。在其它实施例中，管状外壳3的两个端部302、303可以设置有具有相应的拐角305的更多或更少的周向槽口，并且密封环4可以被放置在周向槽口的相应的拐角305处。本公开不旨在限制被布置在管状外壳3的两个端部302、303处的周向槽口的数目。

在一个实施例中，如图1所示，第一内周向槽口304a沿中心轴线x被布置在第一外周向槽口304b的外侧。类似地，第二内周向槽口304c沿中心轴线x被布置在第二外周向槽口304d的外侧。利用这种布置，通过与这些周向槽口304a、304b、304c、304d配合，盖子5可以被容易地安装在管状外壳3的端部302、303上。在另一个实施例中，第一内周向槽口304a可以沿中心轴线x被布置在第一外周向槽口304b的内侧，并且第二内周向槽口304c可以沿中心轴线x被布置在第二外周向槽口304d的内侧。在其它实施例中，周向槽口304a、304b、304c、304d可以具有其它相对布置。本公开不旨在限制周向槽口304a、304b、304c、304d的相对布置。

在一个实施例中，如图3所示，管状外壳3进一步包括被布置在周向槽口304a、304b、304c、304d的拐角305处的弧形凹槽310。凹槽310被提供用于接纳和保持相应的密封环4。当将盖子5紧固到管状外壳3的端部302、303上时，密封环4可以被部分地挤压到相应的弧形凹槽310中。利用这种布置，可以进一步减小管状外壳3的尺寸并且因此降低电动机100的成本。

在一个实施例中，管状外壳3由铝挤压件制成。以这种方式，制造模具简单，并且制造过程方便。在其它实施例中，管状外壳3可以由其它材料或通过其它制造过程制成。本公开不旨在限制管状外壳3的材料和制造过程。

在一个实施例中，如图4所示，密封胶6被布置在一对盖子5与周向槽口304a、304b、304c、304d之间。利用密封环4与密封胶6的组合，可以进一步提高电动机100的密封性能。

在一个实施例中，如图2所示，流体通道301可以包括沿中心轴线x在管状外壳3的端部302、302之间并行延伸的多个流体路径3010。路径3010可以沿其周向被均匀地布置在管状外壳3中。即，相邻路径3010之间的距离可以彼此基本相同。以这种方式，流体通道301中的水可以在整个管状外壳3的不同位置处均匀地消散由定子2产生的热量。

在一个实施例中，如图2所示，管状外壳3进一步包括被布置在管状外壳3的外壁308上的流体入口306和流体出口307。流体入口306和流体出口307分别与彼此隔离的两个相邻的流体路径3010流体连通。其它相邻的流体路径3010经由被布置在管状外壳3的端部302、303处的相邻的流体路径3010之间的凹口309被连接。利用这种布置，可以沿管状外壳3的周向形成s形的流体通道301。水可以经由流体入口306流入s形的流体通道301，并且可以经由流体出口307流出s形的流体通道301。s形的流体通道301提供长的流体路径。因此，流体通道301的冷却性能相对较高。

在一个实施例中，定子2和管状外壳3彼此过盈配合。通过过盈配合，由定子2产生的热量可以被快速地传递到管状外壳3。

在一个实施例中，如图1所示，一对盖子5可以包括用于通过轴承502支撑转子1的轴承室501。由于盖子5被安装在管状外壳3的端部302、303处，因此除了对定子2进行冷却之外，流体通道301中的冷却流体还对盖子5具有冷却作用。以这种方式，可以间接地冷却安装在轴承室501中的轴承502。因此，可以进一步提高电动机100的散热性能。

在一个实施例中，一对盖子5通过沿管状外壳3的周向均匀地分布的螺钉被紧固到管状外壳3。当通过螺钉将盖子5紧固到管状外壳3的端部302、303上时，密封环4可以在压力下变形。

在一个实施例中，密封环4可以具有圆形截面。在其它实施例中，密封环4还可以具有其它截面形状。本公开不旨在限制密封环4的截面形状。

在一个实施例中，电动机100是伺服电动机。在其它实施例中，电动机100可以是其它类型的电动机。本公开不旨在限制电动机100的类型。

如上所述的电动机100可以被用在各种工业装置(诸如，工业机器人、机床和纺织设备)中。

在根据本公开的实施例中，提供了一种制造电动机100的方法。该方法可以包括：提供转子1；围绕转子1的中心轴线x将定子2布置在转子1的外侧；围绕中心轴线x将管状外壳3布置在定子2的外侧，管状外壳3接触定子2并且包括流体通道301和周向槽口304a、304b、304c、304d，流体通道301在管状外壳3的第一端部302与第二端部303之间延伸，周向槽口304a、304b、304c、304d被布置在管状外壳3的端部302、303处并且包括相应的拐角305；将密封环4布置在周向槽口304a、304b、304c、304d的相应的拐角305处；并且通过与周向槽口304a、304b、304c、304d配合来将一对盖子5耦合到管状外壳3的相应的端部302、303，一对盖子5挤压相应的密封环4并且在管状外壳3的端部302、303处封闭流体通道301。

注意，如上所述的关于电动机100的实施例可以被结合到制造电动机100的方法中。

应当理解，本公开的以上详细实施例仅被用于例示或解释本公开的原理，而不限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等同替换和改进都应被包括在本公开的保护范围内。同时，本公开的所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同形式内的所有变型和修改。