专利名称：水套式水冷电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水冷电机技术领域，更具体地说，涉及一种水套式水冷电机。
背景技术：
目前使用的水(液)冷电机，从冷却器结构来看，主要包括两种背包式空水冷换 热器，在电机顶部或侧部设计一个背包式冷却箱，里面布满水管，通过冷却箱与电机框架结 合处的通风孔和电机内部冷却介质一空气接触，工作时，内气由电机内部风扇驱动，不断 通过背包式冷却箱，与水管内相对低温水进行热交换，达到对电机进行冷却的目的。第二种是水套式结构，框架一般为圆形结构，定子铁心直接安装其内，而在框架圆 周开设一定厚度的空间让水流动，从而在电机定子铁心周围形成一定厚度水套，同时在水 道外层或与水道同层开设一定数量风孔以形成内循环风路，两者配合达到对电机冷却的目 的。对于第二种结构，一般做法是在框架内焊接一定水量的隔水板，从而在在框架内 形成轴向水道，隔水板布满框架整个圆周，工作时，冷却介质水沿轴向在框架内流动，在水 道端部折回流进下一角度水道，循环一周后流出框架，带走热量，类似一种“S”型结构。这 种结构对于发热量不大的小型电机具有非常好的冷却效果，但是对于一些中大型电机，水 在水道进出口将会有很大温差，即在靠近水道出口处，电机温升将会很高，甚至能到10到 20度以上，而在某些中大型电机设计时，实际温升与要求温升都是很接近的，进出口水温相 差太大给设计带来困难。
实用新型内容本实用新型的目的是解决现有技术中，中大型电机采用水套式结构对电机进行冷 却时，在冷却水道内流动的冷却液在电机的不同位置温差较大，从而影响电机散热的问题， 提供一种新的水套式水冷电机。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现—种水套式水冷电机，电机框架圆周开设有紧贴并围绕定子铁心的水套，其特征 在于水套内设有沿电机轴向往复而环绕定子铁心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周 的流动方向与电机转子转动方向同向的第一冷却水道，以及沿电机轴向往复而环绕定子铁 心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周的流动方向与电机转子转动方向反向的第二冷却 水道。本实用新型中，第一冷却水道和第二冷却水道通过设置在水套内的隔水板分隔而 成，第一冷却水道和第二冷却水道相邻的轴向水道之间仅相隔一块隔水板，以有利于两水 道内的冷却液进行换热。所述第一冷却水道的进水口和第二冷却水道的出水口相邻，第一冷却水道的出水 口与第二冷却水道的进水口相邻，以使得两冷却水道内的水温更加趋于均勻。所述第一冷却水道和第二冷却水道的进水口和出水口设置在电机轴向的同一端，以便于进水口和出水口管路的设置和连接。本实用新型中，电机框架内水套外侧设有环绕水套的通风道，以形成内风路循环， 配合水套进行散热。所述通风道内具有多个沿电机径向设置的辅助散热筋，以增大在通风道内循环的 空气的接触面积，增强散热效果。本实用新型，框架内的水套中的冷却液在流动的同时，不断带走电机热量而使自 身温度不断升高，与电机完成热交换，同时，由于水套内的两条冷却水道中的冷却液流动方 向相反，使得两冷却水道中的冷却液在共同流动的过程中由于温度不同而进行热交换，从 而使整个水套内冷却液的温升趋于均勻，解决了采用单一冷却水道时，水套内不同位置的 冷却液温差较大的问题，改善了电机的散热效果。说明书附图
图1为本实用新型水套式水冷电机的轴向剖视图图2为本实用新型水套式水冷电机的径向剖视图图3为本实用新型水套内两冷却水道的展开结构示意图
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。本实用新型的主旨在于提供一种新的水套式水冷电机，以解决现有的水套式水冷 电机水套内的冷却液在水套中不同位置温升差异较大的问题。参见图1、图2，本实用新型的水套式水冷电机与常规的水套式水冷电机结构类 似，由框架1以及安装在框架1中的定子铁心2以及转子(图中未示意)等结构构成，为了 解决散热问题，电机框架1圆周开设有紧贴并围绕定子铁心2的水套3，水套3内通入循环 的冷却液，以对电机进行冷却。本实用新型的在水套3内设置了两条冷却水道，两条冷却水道具有4个开口，分别 是开口 41、开口 42、开口 51和开口 52，4个开口设置在电机沿轴向的同一端，这样可如图1 所示便于电机外水冷循环的管路进行连接。由于图1、图2中难以看出冷却水道是如何设置 的，因此将水套3进行了展开，图3是将图2中的水套3沿开口 41和开口 42处进行剖开，将 水套3紧贴定子铁心2的内侧平铺在纸面上，图3沿纸面竖直方向即电机的轴向方向(冷 却水道的开口在图3中本应处于上侧边缘，但为了便于进行展示和标注，向下进行了移动， 这并非是错误)。从图3中可以看出，冷却水道4和冷却水道5均是沿电机轴向往复设置的，进而可 以环绕定子铁心2 —周，较好的方式是两冷却水道是采用设置在水套3内的隔水板31分 隔而成，对于本领域的技术人员如何设置隔水板是熟知的，在此不再累述，这样，冷却水道4 和冷却水道5相邻的轴向水道之间仅相隔一块隔水板31，将非常有利于两冷却水道内的冷 却液进行热交换。开口 41为冷却水道4的进水口，开口 42为冷却水道4的出水口 ；开口 51为冷却 水道5的进水口，开口 52为冷却水道5的出水口。这样，再参见图2，在进行水冷循环时，冷 却水道4内部的冷却液将沿着多个轴向的冷却水道以逆时针(当然从电机轴向的另一侧是
4顺时针)的方向环绕定子铁心2圆周流动，冷却水道5内部的冷却液将沿着多个轴向的冷 却水道以顺时针(当然从电机轴向的另一侧是逆时针)的方向环绕定子铁心2圆周流动。我们以两冷却水道中冷却液环绕定子铁心2圆周的流动方向与电机转子转动方 向的关系对两冷却水道进行区分，我们将冷却液环绕定子铁心2圆周的流动方向与电机转 子转动方向同向的冷却水道，称为第一冷却水道；将冷却液环绕定子铁心2圆周的流动方 向与电机转子转动方向反向的冷却水道，称为第二冷却水道。假设从图2中的方向看过去， 电机转子是逆时针转动的，那么冷却水道4即为第一冷却水道，冷却水道5即为第二冷却水 道。这样区分的好处在于，无论从电机的轴向的哪一端看过去，不管该冷却水道中冷却液是 沿顺时针方向环绕定子铁心2圆周流动还是沿逆时针方向环绕定子铁心2圆周流动，其与 电机转子的转动方向的关系都是确定的。由此，两个冷却水道中冷却液环绕定子铁心2圆周的流动方向将是相反的，这样 做的目的是避免采用单一冷却水道时，冷却液从冷却水道的进水口进入冷却水道后，由于 与定子铁心2进行热交换，冷却液的温度会逐渐升高，当电机功率较大时，冷却水道进水口 和出水口的水温差会很大，这样会导致电机不同位置的温升差距很大，电机不同位置的温 升差过大会严重影响电机的正常运行。采用两个冷却水道并通入沿定子铁心2圆周流动方向相反的冷却液，使得两个冷 却水道中的冷却液之间进行热交换，可使得电机不同位置的温升保持尽可能的一致。最优 的设置方式是，第一冷却水道的进水口要和第二冷却水道的出水口相邻，第一冷却水道的 出水口要和第二冷却水道的进入口相邻，本实施例中即是采用的上述设置方式。当然，本领 域的技术人员应当知晓，冷却水道的进水口和出水口的设置位置是可以根据实际情况进行 选择的，本实施例的设置方式并非对本实用新型的限制。再参见图1、图2，为了进一步加强电机的散热效果，电机框架1内水套3的外侧还 设有环绕水套3的通风道6，以在电机框架1内形成内风路循环，水套3内的冷却液在对电 机进行冷却的同时，也对风路循环的空气进行冷却。通风道6内可沿电机径向再设置一些 辅助散热筋61，这样可进一步增大在通风道6内循环的空气的接触面积，增强散热效果。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求水套式水冷电机，电机框架圆周开设有紧贴并围绕定子铁心的水套，其特征在于水套内设有沿电机轴向往复而环绕定子铁心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周的流动方向与电机转子转动方向同向的第一冷却水道，以及沿电机轴向往复而环绕定子铁心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周的流动方向与电机转子转动方向反向的第二冷却水道。
2.如权利要求1所述的水套式水冷电机，其特征在于第一冷却水道和第二冷却水道 通过设置在水套内的隔水板分隔而成。
3.如权利要求1或2所述的水套式水冷电机，其特征在于所述第一冷却水道的进水 口和第二冷却水道的出水口相邻，第一冷却水道的出水口与第二冷却水道的进水口相邻。
4.如权利要求1或2所述的水套式水冷电机，其特征在于所述第一冷却水道和第二 冷却水道的进水口和出水口设置在电机轴向的同一端。
5.如权利要求1或2所述的水套式水冷电机，其特征在于电机框架内水套外侧设有 环绕水套的通风道。
6.如权利要求5所述的水套式水冷电机，其特征在于所述通风道内具有多个沿电机 径向设置的辅助散热筋。
专利摘要本实用新型为了解决水套试水冷电机冷却水道内流动的冷却液在电机不同位置温差较大影响电机散热的问题，提供一种水套式水冷电机。该电机，电机框架圆周开设有紧贴并围绕定子铁心的水套，水套内设有沿电机轴向往复而环绕定子铁心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周的流动方向与电机转子转动方向同向的第一冷却水道，以及沿电机轴向往复而环绕定子铁心一周，且内部冷却液环绕定子铁心圆周的流动方向与电机转子转动方向反向的第二冷却水道。本实用新型水套内的两条冷却水道中的冷却液流动方向相反，使得两冷却水道中的冷却液在共同流动的过程中由于温度不同而进行热交换，从而使整个水套内冷却液的温升趋于均匀，改善了电机的散热效果。
文档编号H02K1/20GK201750239SQ20102022313
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者齐文艺 申请人:无锡东元电机有限公司