一种外转子电机的内冷却系统的制作方法

本发明涉及机械制造设计领域，特别是一种外转子电机的内冷却系统。

背景技术：

目前涡旋式空气压缩机产品化的排气量均比较小，全无油涡旋空压机商品化的单机头最大排气量小于1M³/min；喷油或喷水涡旋空压机的单机头最大排气量约3M³/min，这是全世界压缩机行业认为涡旋压缩机难以替代其他高能耗、高噪音压缩机的更本所在，超过以上排量的涡旋空压机都是由数台组合而成。

涡旋式压缩机的结构决定该机型在压缩过程中不允许压缩机部件金属受热引起的热膨胀过大，通常只能在0.05mm以内，不然在压缩运动过程中，涡旋动定盘之间会严重干涉磨损，直至咬死毁坏。这也就造成涡旋空压机的涡旋型线不能高，使涡旋压缩机的排气量受到极大的限制，尤其是全无油涡旋压缩机更无法克服排气量的限制，造成全无油涡旋压缩机的低噪音、高可靠性、低能耗等优点无法在压缩机应用领域很好地发挥作用。这不仅是压缩机业内的遗憾，也是广大压缩机用户的失望。但是无论是能耗、噪音、可靠性、体积等压缩机的各项指标，尤其是全无油涡旋压缩机的品质代表的是最新一代的压缩机机型，突破排量的制约成为行内的期盼。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外转子电机的内冷却系统，通过风机组件和转子轮盘上的干循环风小孔相互配合，可以起到快速的为转子进行冷却降温。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种外转子电机的内冷却系统，包括了转子部件和定子部件，转子部件安装在主轴上，置于涡壳之内，转子部件与涡壳上部形成冷却风高压区,与涡壳下部形成冷风通道,定子部件安装在涡壳端面，转子部件和定子部件齿合形成空气压缩腔。

其中，转子部件包括了风机组件、转子轮盘、导磁环、永磁体和衬套，衬套嵌套于空压机主机主轴上，衬套外侧依次设置有永磁体和导磁环，转子轮盘包覆于导磁环外侧，转子轮盘上开设有若干循环风小孔，风机组件设置于转子轮盘的背侧面。

其中，风机组件包括了风扇导罩组件和离心扇叶，风扇导罩组件包括了前风扇导罩、后风扇导罩和尾部导罩，前风扇导罩和后风扇导罩均为罩型工件，中部开设有通孔，离心扇叶安装固定于前风扇导罩和后风扇导罩中间，后风扇导罩上开设有导风出口，尾部导罩安装于后风扇导罩的导风出口外侧。

其中，定子组件包括了定子外壳和定子芯体，定子外壳与转子轮盘相互齿合形成空气压缩腔，定子外壳包覆于定子芯体外侧。

其中,风机组件中离心扇叶采用高密度聚乙烯或轻质不锈钢一次性铸造形成，离心扇叶安装角为30-55°。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过结构优化设计，转子轮盘上开设了循环风小孔，风机组件形成的高压冷却空气会从转子与定子的缝隙处流过再从循环风小孔处返回到风机组件吸气区域，该过程会带走转自与定子产生的热量，还可以通过循环风小孔的数量和孔径大小来调节通过定子与转子的冷却空气流量。

2.经过合理设计的外转子电机，风机组件中叶片出口安装角为30-55°，使气体尘粒的入射角尽量避开叶片磨损最严重的20-30°角，提高叶片的寿命。

附图说明

图1为本发明外转子电机结构示意图。

图2为本发明转子部件的结构示意图。

图3为本发明定子组件的结构示意图。

图4为本发明风机组件的结构示意图。

主要部件符号说明:

1：主轴，2：涡壳，3：冷却风高压区，4：冷风通道，5：转子轮盘，6：导磁环，7：永磁体，8：衬套，9：循环风小孔，10：定子外壳，11：定子芯体，12：前风扇导罩，13：离心扇叶，14：后风扇导罩，15：导风出口，16：尾部导罩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

如图1-4所示，本发明公开了一种外转子电机的内冷却系统，包括了转子部件和定子部件，转子部件安装在主轴1上，置于涡壳2之内，转子部件与涡壳2上部形成冷却风高压区3,与涡壳2下部形成冷风通道4,定子部件安装在涡壳2端面，转子部件和定子部件齿合形成空气压缩腔。

转子部件包括了风机组件、转子轮盘5、导磁环6、永磁体7和衬套8，衬套8嵌套于空压机主机主轴1上，衬套8外侧依次设置有永磁体7和导磁环6，转子轮盘5包覆于导磁环6外侧，转子轮盘5上开设有若干循环风小孔9，风机组件设置于转子轮盘5的背侧面。

风机组件包括了风扇导罩组件和离心扇叶13，风扇导罩组件包括了前风扇导罩12、后风扇导罩14和尾部导罩16，前风扇导罩12和后风扇导罩14均为罩型工件，中部开设有通孔，离心扇叶13安装固定于前风扇导罩12和后风扇导罩14中间，后风扇导罩14上开设有导风出口15，尾部导罩16安装于后风扇导罩14的导风出口15外侧，其中,风机组件中离心扇叶13采用高密度聚乙烯或轻质不锈钢一次性铸造形成，离心扇叶13安装角为30-55°。

定子组件包括了定子外壳10和定子芯体11，定子外壳10与转子轮盘5相互齿合形成空气压缩腔，定子外壳10包覆于定子芯体11外侧。

工作原理：

本申请通过结构优化设计，风机组件中离心扇叶13安装角为30-55°，使气体尘粒的入射角尽量避开叶片磨损最严重的20-30°角，提高叶片的寿命，并且配合转子轮盘5上开设的循环风小孔9，离心扇叶13形成的高压冷却空气会从转子与定子的缝隙处流过再从循环风小孔9处返回到离心扇叶13吸气区域，该过程会带走转自与定子产生的热量，提高外转子电机的散热效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。