闭式风冷电机的制作方法

专利名称：闭式风冷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机，特别涉及电机的风冷结构，具体为闭式风冷电机。
背景技术：
在煤矿、冶金、轨道车、电动汽车等特殊应用领域，电机面临工作环境粉尘大、工作 负荷强度大、体积尺寸限制严等特殊要求，客观上对电机的防尘及散热能力提出了更高要 求。然而，防尘要求电机密闭，散热要求通风良好，这二者成为电机设计中面临的一个主要矛盾。 现有电机的冷却方式主要有开式强迫风冷、闭式自然风冷、循环水冷、闭式风冷 等形式。开式强迫风冷，电机散热效果好，但防尘性能差；闭式自然风冷，防尘性好但散热能 力差，且电机体积重量大；循环水冷的散热能力强，防尘效果好，电机功率密度大，但水循环 系统及电机结构均复杂且昂贵；闭式风冷结构防尘性好，散热能力逊于水冷，且结构简单、 可靠、性价比高，是一种适应煤矿、冶金、铁道机车、地铁动车、电动汽车等领域特殊应用要 求的风冷式电机。 目前，现有的闭式风冷电机，仅有同心圆筒式风道装置，其不足之处是电机外形直 径扩大两个风道高度，电机中心高加大，体积扩大，给整车安装布置带来困难。同时，冷却风 沿电机轴向平行流过，散热效果不够理想。体积大和散热能力的不足，使电机的性价比降 低，尤其不能适应日益发展的低地板电动汽车等专用领域对电机直径和散热更加苛刻的要 求。

实用新型内容本实用新型为了解决现有的闭式风冷电机不同时具有良好的防尘功能和散热功 能，以及电机尺寸过大等问题，提供一种闭式风冷电机。 本实用新型是采用如下技术方案实现的闭式风冷电机，包括电机本体、轴流风 机、风罩，所述电机本体为全密封式，且机壳为圆形；所述风罩为多边形风罩，电机本体内切 于多边形风罩里，在多边形风罩与电机本体之间形成独立的风道；所述多边形风罩上沿电 机本体轴向位置的风道里设置有弧形导流板；所述轴流风机为外转子轴流风机，外转子轴
流风机的定子芯轴一端固置于电机本体端盖上的定心圆孔上，另一端置于多边形风罩一端 的风机支板上的定心圆孔上。 如图1所示，全密封电机圆形机座内切于多边形风罩里，从而在电机本体与多边 形风罩之间形成四个均布的独立通风通道，在风罩上，每个风道沿电机本体轴向位置设置 有弧形的冷却空气导流板，从而形成截面变化的通风通道，该变截面风道可以改变风的流 向，形成局部压差，有利于提高出风温度；同时，四个均布的风道，在电机机座表面形成了规 律分布的温差带，加强了热传导，提高了散热能力。 由于风罩是多边形结构，且电机内切在风罩内，故只在电机 体与多边形风罩边 角处形成独立的通风通道，从而减小了闭式风冷电机的径向尺寸。所述轴流风机为外转子轴流风机，外转子轴流风机的定子芯轴一端固定于电机本体端盖上的定心圆孔上，另一端
固定在多边形风罩上的风机支板的定心圆孔上，这样减小了闭式风冷电机的轴向尺寸。 本实用新型所述的闭式风冷电机，在保证闭式风冷电机具有良好防尘性能的同
时，增强了闭式风冷电机的散热能力，同时能够减小闭式风冷电机轴向及径向尺寸，提高了
闭式风冷电机的性价比和适用性，尤其适合在粉尘环境、高强度负荷环境下使用，对体积、
尺寸要求苛刻的设备上同样能够使用。

图1为闭式风冷电机结构示意简图；图2为闭式风冷电机未安装轴流风机及风机支板的右视图； 图3为图1的右视图； 图4为闭式风冷电机风道横向截面简图；图5为闭式风冷电机风道轴向截面简图。 附图中1-电机本体，2-多边形风罩，3-弧形导流板，4-轴流风机，5-风道，6-风 机支板，7-固定板，8、9-定心圆孔，9 1、 9 2、 9 3、 9 4、 e 5、 Ll、 L2、 L3-风道。
具体实施方式现结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。 如图1、2、3所示，闭式风冷电机，包括电机本体、轴流风机、风罩，所述电机本体1 为全密封式，且机壳为圆形；所述风罩为多边形风罩2，电机本体1内切于多边形风罩2里， 在多边形风罩2与电机本体1之间形成独立的风道5 ;所述多边形风罩2上沿电机本体1轴 向位置的风道5里设置有弧形导流板3 ;所述轴流风机4为外转子轴流风机，外转子轴流风 机的定子芯轴一端置于电机本体1端盖上的定心圆孔8上，另一端置于多边形风罩2 —端 的风机支板6上的定心圆孔9上。 本实用新型所述的多边形风罩的实施例以四边形风罩为例，如图2所示，闭式风 冷电机的风罩采用四边形结构，从而在电机本体1与四边形风罩四角之间形成独立通风通 道，在每个风道5沿电机本体轴向位置设置有弧形导流板3，从而形成截面变化的通风通 道，该变截面风道5可以改变风的流向，形成局部压差，从而在电机机座表面形成了规律分 布的温差带，加强了热传导，提高了散热能力。 如附图4所示，由于变截面风道5的结构，电机机座沿圆周方向具有不同的冷却风
量，风道e l、 e 2、 e 4、 e 5的风量小且温度高，而风道e 3的风量大但温度低，因此在电机 机座圆周方向上，形成了温度梯度，热量将沿电机机座表面由风道ei、 9 2、 9 4、 9 5向风
道9 3扩散，从而加快了电机机座的热传导作用，提高了散热能力。 如附图5所示，风传递热量的能力与风压具有正比关系，传统风道结构沿电机轴 向为等截面风道，其各点风压力相等，风道L1、L2、 L3内的风将平行机座表面流过，由于风 压PA = PB = PC，而风道Ll较风道L3远离机座，故风道Ll带走的热量将小于风道L3带走 的热量。本实用新型所述的闭式风冷电机采用弧形导流板3后，变截面风道5的风阻略有 增加，且由于风压PA > PB > PC，在变截面风道5内部形成了压差，有效提高了风量的散热 能力。同时，风道L1、L2、L3在弧形导流板3的作用下，运动路线不再与电机机座轴线平行，
4而是与电机机座表面进行多次碰撞，紊流的存在使风道L1、L2、L3带走的热量基本相同，最 终结果，使从电机变截面风道5出来风的温度上升，电机本体1散热能力得到提高。 为改善闭式风冷电机的散热功能，将所述弧形导流板3设置为多个，如图1所示， 即在每个风道沿电机本体1轴向位置设置多个弧形导流板3，可以更好地改变风流方向，使 风与电机机座表面进行更多次碰撞，从而带走更多的热量，提高电机本体1的散热能力。 为改善闭式风冷电机的散热功能，多边形风罩2用导热材料制作。本实施例中，多 边形风罩2采用导热性能良好的铝板制作，铝是热的良导体，同等面积的铝板，其散热能力 远高于铁板。本实施例中所述的铝制四边形风罩通过与电机机座紧密接触传导热量，以及 与冷却风对流传导热量，将电机本体1内部热量迅速通过铝制四方形风罩表面散发至空气 中，此结构相当于为电机本体l设计了一个铝制散热器，该铝制四边形风罩也提高了电机 的散热能力。为方便多边形风罩2的加工，方便电机本体1和轴流风机4的安装和维护，多 边形风罩2可设计为两半，安装时对接起来。 所述风机支板6为十字形支架，其上的定心圆孔9位于十字形支架的交叉处，十字 形支架的四个端部固定在固定板7上，固定板7通过螺栓与多边形风罩2的端部固定，拆下 螺栓便可检修或更换风机。该结构简单、合理，在减小电机的轴向尺寸的同时有利于热量传 递。
权利要求一种闭式风冷电机，包括电机本体、轴流风机、风罩，其特征在于所述电机本体(1)为全密封式，且机壳为圆形；所述风罩为多边形风罩(2)，电机本体(1)内切于多边形风罩(2)里，在多边形风罩(2)与电机本体(1)之间形成独立的风道(5)；所述多边形风罩(2)上沿电机本体(1)轴向位置的风道(5)里设置有弧形导流板(3)；所述轴流风机(4)为外转子轴流风机，外转子轴流风机的定子芯轴一端置于电机本体(1)端盖上的定心圆孔(8)上，另一端置于多边形风罩(2)一端的风机支板(6)上的定心圆孔(9)上。
2. 根据权利要求l所述的闭式风冷电机，其特征在于所述多边形风罩(2)为铝板制 作，分为两半。
3. 根据权利要求1所述的闭式风冷电机，其特征在于所述弧形导流板(3)为多个。
4. 根据权利要求1所述的闭式风冷电机，其特征在于所述风机支板(6)为十字形支架，其上的定心圆孔(9)位于十字形支架的交叉处，十字形支架的四个端部固定在固定板 (7)上，固定板(7)通过螺栓与多边形风罩(2)的端部固定。
专利摘要本实用新型所述的闭式风冷电机，属于电机技术领域，该闭式风冷电机，包括电机本体、轴流风机、风罩，所述电机本体为全密封式，且机壳为圆形；所述风罩为多边形风罩，电机本体内切于多边形风罩里，在多边形风罩与电机本体之间形成独立的风道；所述多边形风罩上沿电机轴向位置的风道里设置有弧形导流板；所述轴流风机的定子芯轴一端固定于电机端盖上的定心圆孔上，另一端固定在风机支板上的定心圆孔上。该闭式风冷电机在保证电机具有良好防尘性能的同时，增强了电机的散热能力，同时能够减小电机轴向及径向尺寸，提高了电机的性价比和适用性。本实用新型所述的闭式风冷电机适合在电动汽车、轨道车、冶金、煤矿等领域中的中小功率牵引电机上使用。
文档编号H02K5/04GK201466892SQ20092010400
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者张学峰, 梁培志, 程卫东, 罗汉, 霍向飞 申请人:永济新时速电机电器有限责任公司