大孔径Gasar多孔金属材料低振动噪声水冷电机的制作方法

本发明属于电机结构设计领域，特别是涉及到一种新型大孔径多孔金属材料的低振动噪声水冷电机。

背景技术：

现有的水冷电机大多是在电机机壳与定子之间采用螺旋式水道作为水冷通道，这样虽然与风冷电机相比大大削弱了电机的空气动力噪声，但还不能完全消除电机电磁激振力对振动噪声的影响，电磁激振力是电机振动噪声的主要来源。并且螺旋式水冷通道加工工艺比较复杂，大大的浪费了材料，而且热交换能力比较差，使电机的运行温度达不到所需的要求，现有的水冷电机结构无法完全满足各行各业使用的要求，使得运行效果差、产品需求降低。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种大孔径Gasar多孔金属材料低振动噪声水冷电机，其目的是解决以往所存在的散热和振动问题。

技术方案：

一种大孔径Gasar多孔金属材料低振动噪声水冷电机，包括端盖和定子，其特征在于：在端盖和定子之间形成Gasar多孔金属材料制作的水冷通道，水冷通道包围于定子外面。

在电机端盖的两侧开口作为水冷通道的入水口和出水口，入水口和出水口与水冷通道内的孔洞连通。

所采用的Gasar多孔金属材料孔隙直径几个毫米到几厘米，孔隙内表面为镜面，材料孔隙度最高达45-70%；所设计的电机冷却通道厚度可在几毫米到几百毫米之间，随电机功率的大小而设计。

优点及效果：本发明的提供一种大孔径多孔金属材料低振动噪声水冷电机，本申请在现有的水冷电机的结构上进行改进，通过把现有的螺旋式水冷通道用大孔径的Gasar多孔金属材料来代替，由于多孔金属材料具有良好的减震吸声特性，同时有具有很好的热传导特性，更解决了的传统流体孔的加工难题，这样，大孔径多孔金属材料制造的环形水冷通道就大大的吸收了电磁激振力产生的振动与噪声，散热效果增强，进一步增大了水冷电机的应用。

本发明引入大孔径多孔结构材料作为水冷电机冷却通道的材料，选择合适的材料参数，包括孔径的大小、孔隙率大小等，还有合适的冷却通道的厚度，不同的材料参数导致材料的刚度不一样，这样材料的弹性模量就不同，适当的改善弹性模量就能够削弱电机本身的共振，有效地躲避共振源，降低了电机的振动与噪声。

Gasar多孔金属材料在机械强度方面，由于其内部具有整体性的孔隙结构，其强度比同等孔隙率的烧结多孔金属材料高1-2个数量级；

在热学性能性能方面，比表面积大，与平表面相比，冷却速率提高20～50倍，辐射散热能力提高5倍，多孔导热率提高至少40%；

在透过性能方面，Gasar孔隙平直规则，渗透性好且可调，流体阻力比相同孔隙率的烧结材料低1-2个数量级。

本发明的有益效果：

（1）从材料本身的吸收角度看：多孔金属材料本身具有很多的优点，包括加工工艺简单（无需加工，自动成型）、轻质、高刚度、耐磨、吸收能力强（减震和吸声）、机械性能高；热学角度来看，辐射散热能力增强，冷却速率提高，基于以上特点，应用大孔径多孔金属材料制作水冷通道的水冷电机振动与噪声会降低。

（2）从电机本身的共振角度看：电机本身共振引起的原因是当电机本体固有频率与电磁激振力的频率一致时，电机就会产生共振。通过对材料的合理选择，取合适的弹性模量，就能削弱共振点，躲避共振源。

（3）从提高水冷电机应用的角度看：振动和噪声已经成为衡量电机性能的一项重要标准，低振动噪声电机已经成为主流产品，发明采用新型多孔金属材料来降低电机振动与噪声，对电机的应用而言，大大提高了电机的性能要求，使水冷却电机得到了广泛的应用。。

附图说明：

图1是本发明的电机结构示意图；

图2是本发明中电机结构局部放大图；

图3是本发明所采用的新型多孔金属材料的结构示意图；

图4是本发明所采用的新型Gasar多孔金属材料的样棒图；

图中1.冷却水入口，2.多孔金属材料制作的水冷通道，3. 电机端盖，4. 冷却水出口，5. 机壳，6.转子轴承，7.转轴，8.定子，9.转子；图2中.10.O型圈；图3中.11.多孔结构材料的孔。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本发明提供一种大孔径多孔金属材料低振动噪声水冷电机，包括端盖3和定子8，在端盖3和定子8之间形成多孔结构材料制作的水冷通道2。

在电机端盖3的两侧开口作为水冷通道的入水口1和出水口4，入水口1和出水口4与水冷通道2内的孔洞11连通。

在图1中，在电机端盖3处开口，作为水冷通道的入水口1，另一侧端盖作为水冷通道的出水口4，这样，冷却水在电机冷却通道内循环，达到降低电机温升的目的，同时也达到了减震吸声的效果，在2处为多孔金属材料制作的水冷通道，多孔金属材料具有良好的吸收特性，产生振动的电磁力包括径向力和切向力，切向力对振动噪声影响很小，主要考虑径向力，由于多孔金属材料制作的水冷通道包围于定子外面，这样就大大地降低了电机的振动和噪声，在图2中，加O型圈10，由于采用的是水冷却，那么一定要注意密封的问题，在机壳和端盖之间加入O型圈，这样就防止冷却液体发生渗漏，起到密封的作用；在图3中，在机壳与定子之间加入多孔金属材料制成的水冷通道；该通道为环形通道，选择合适的孔径大小11制作水冷通道，其中通道厚度、孔隙度等都会对吸收效果产生影响，综上对电机水冷通道的改进，结合其多孔金属材料的优点，也达到了减震降噪的目的。