一种散热电机的制作方法

本发明属于电机设备技术领域，具体涉及可提高自身散热效果的一种散热电机。

背景技术：

散热电机一种新型的散热设备。主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子和其它附件组成。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动，起到散热作用。

众所周知，电机工作时将会产生大量热量，若不及时疏导将会造成电机过热死机，为了解决电机过热死机的问题，一种具备自散热功能的自散热电机应运而生。常用的电机在安装过程中需要把电机前盖和后盖分别用螺丝固定在电机主机体上，十分繁琐，安装时间较长，工作效率不高。

目前的电机轴都是露在机壳外，在运输过程中容易磕碰使轴偏心，会对电机造成一定的破坏，而且仓储过程中也比较占用空间。电机及其伺服系统因其体积小、效率高、动态响应特性好等优点，而广泛应用于工业驱动和伺服控制等领域。当变频器控制电机变频运行时，电机的运行频率在50赫兹及以下的频率变化，电机的转速与其频率相对应。电机内置的散热风扇，随着电机的转速变化而变化，则电机的排风量也随之变化，在电机低频运行的状态下，电机的转速较低，冷却风扇的转速也较低，导致电机的散热量降低，电机的温度升高，影响电机的寿命，并且容易造成电机损坏，不但影响生产，而且会产生一定的维修费用，现有技术中，针对烧毁的电机，一般都在启动因主轴阻力过大或电流过大，启动瞬间积累热量到一定温度而烧毁电机，并且针对电机在低频运行状态下的散热方式的解决方案，通常是在电机外部连接风扇，对电机进行冷却散热，其散热效果不理想，并且造成较大的电能消耗，占用空间和场地。

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换为动力势能或传递的一种电磁装置，温度影响磁场强度，磁场强度受电流大小影响，而大电流又更容易产生大量的热，所以扭矩越大的电机其发热量也就越大，对扭矩影响较大。中国专利公告号cn102594023a的发明公开了一种自散热电机，包括壳体、定子、转子及电机转轴，其中，该壳体具有端盖，该端盖外侧套设有从壳体内部往外抽风的扇叶，该扇叶随同电机转轴旋转；以及，对应该扇叶位置，于端盖上开设利于空气流出壳体的的散热孔；藉此，本发明通过加设能够从壳体内部往外抽风的扇叶，主动从电机内部抽风出来。目前电机的散热主要靠传导、辐射，也有靠水套、外部风扇强制散热，存在散热效果较差和电机效率较低的不足，

现有的大型电机多数采用风冷的方式以达到散热效果，但是大都热量都集中在电流穿过的定子绕组上，使热量聚集在定子绕组和与其接触固定的外壳部分，而风扇只能沿着中心转轴位置安装，难以对其起到有效散热，并且风扇只能单方向运作使内部热量向外流动，即不适用需要正反转工作的电机中使用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题：针对目前的散热电机其散热效果差且不适合应用在正反转工作的电机上的问题，提出一种散热电机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种散热电机，包括用于承载保护各个零部件的机体，所述机体的中性轴位置转动连接有转子转轴，所述转子转轴上端穿插在固定连接在机体正上方的端部轴承中，所述转子转轴的最下端穿插在固定连接在机体底端的底部轴承中，所述转子转轴上并且位于机体内部空腔位置处固定连接有穿插而过的转子，所述转子的外侧端设有定子绕组；所述机体的底部外侧位置固定连接有换热器，所述机体的内部并且位于转子的正上方位置设有圆盘状的导流空腔，所述导流空腔内的中心位置处设有涡轮扇叶，所述涡轮扇叶与贯穿其中心的转子转轴固定连接，所述导流空腔其顶部环绕设置数个与其相连通的冷却管，所述冷却管贯穿机体并延伸至机体的部分贴附固定在机体的外侧面上，并且所述每个冷却管向下延伸的另一端连接在换热器侧面的对应位置处，所述导流空腔的底部环绕设有有数个与其内部相连通的导热管，所述每个导热管向下延伸的部分嵌入在机体的内空腔侧壁上，并且所述导热管向下贯穿机体的底部并延伸至机体的底部外侧一端连接在换热器上与其连通。

优选的，所述转子转轴上并且位于导流空腔的顶部和底部的正中心位置处分别固定连接有中间外凸的密封套，所述上下两密封套上的凸起部分分别滑动卡入与其相对应的凹槽密封槽内。

优选的，所述导热管上并且位于贴附嵌入机体内侧壁的竖直段外套有导热块，所述每个导热块朝向定子绕组外侧面的一侧呈大角度扩散状并与定子绕组接触贴合。

优选的，所述导热块的长度与定子绕组相同。

优选的，所述导热块和导热管采用导热材料如铝或铜制作。

优选的，所述导热块可根据实际所需情况采用整体式结构，使导热块完全贴附固定在定子绕组的外侧面，同时包裹住所有的导热管。

优选的，所述冷却管采用pvc材料制作。

优选的，所述换热器采用翅片式换热器。

优选的，所述定子绕组的内表面与转子的外表面间隙配合，并且所述定位绕组的外侧表面与机体的内空腔侧壁固定相连接。

优选的，所述导流空腔、导热管和冷却管中填充有冷却剂。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

在电机的机体内部上方位置设置一导流空腔，并在导流空腔内设置一个固定连接在转子转轴上的涡轮扇叶，导流空腔上端连通数个冷却管，冷却管另一端与机体底部的换热器相连通，机体的内侧壁上设置数个嵌入的导热管，导热管上端与导流空腔的底部相连通，下端与换热器相连通，并且每个导热管上均套有导热块，导块朝向定子绕组的一侧与定子绕组相贴合，通过导热块间接地使导热管能够更全面地与定子绕组相接触，使定子绕组上的热量最大化传导到导热管中并随冷却液的流动将热量带走并流向换热器进行冷却，冷却过后的冷却液可再次循环到导热管中再次导热散热，并且无论电机正反转，使涡轮扇叶正反转从而带动冷却液流向改变，吸收热量的冷却液都会流经换热器进行换热冷却然后正常循环使用，即散热效果不受电机转向的影响。

附图说明

图1为本发明装置整体的纵剖结构示意图；

图2为图1中a区域的放大示意图；

图3为沿图1e-e横向的剖视图；

图4为图3中b区域的放大示意图；

1、机体；101、导流空腔；102、密封槽；2、导热管；3、冷却管；4、换热器；5、转子转轴；6、端部轴承；7、底部轴承；8、涡轮扇叶；9、转子；10、定子绕组；11、导热块；12、密封套。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示的一种散热电机，包括用于承载保护各个零部件的机体1，所述机体1的中性轴位置转动连接有转子转轴5，所述转子转轴5上端穿插在固定连接在机体1正上方的端部轴承6中，所述转子转轴5的最下端穿插在固定连接在机体1底端的底部轴承7中，所述转子转轴5上并且位于机体1内部空腔位置处固定连接有穿插而过的转子9，所述转子9的外侧端设有定子绕组10，上述均为现有技术中的电机结构，故不做具体赘述；所述机体1的底部外侧位置固定连接有换热器4，用于对吸收热量的冷却液进行冷却，便于后续循环回流再用，所述机体1的内部并且位于转子9的正上方位置设有圆盘状的导流空腔101，所述导流空腔101内的中心位置处设有涡轮扇叶8，所述涡轮扇叶8与贯穿其中心的转子转轴5固定连接，这样通过转子转轴5工作转动带动涡轮扇叶8旋转，从而带动导流空腔101中的冷却液从上往下或从下往上流动，即带动冷却液进行循环流动，所述导流空腔101其顶部环绕设置数个与其相连通的冷却管3，所述冷却管3贯穿机体1并延伸至机体1的部分贴附固定在机体1的外侧面上，并且所述每个冷却管3向下延伸的另一端连接在换热器4侧面的对应位置处，所述导流空腔101的底部环绕设有有数个与其内部相连通的导热管2，所述每个导热管2向下延伸的部分嵌入在机体1的内空腔侧壁上，并且所述导热管2向下贯穿机体1的底部并延伸至机体1的底部外侧一端连接在换热器4上与其连通。

如图2所示，其中转子转轴5上并且位于导流空腔101的顶部和底部的正中心位置处分别固定连接有中间外凸的密封套12，所述上下两密封套12上的凸起部分分别滑动卡入与其相对应的凹槽密封槽102内，这样可对导流空腔101起到封闭作用，防止内部冷却液泄漏。

如图3和4所示，其中所述导热管2上并且位于贴附嵌入机体1内侧壁的竖直段外套有导热块11，所述每个导热块11朝向定子绕组10外侧面的一侧呈大角度扩散状并与定子绕组10接触贴合，这样可通过导热块11最大化地将定子绕组10上的热量传导至中间的导热管2中，进而通过内部流动的冷却液将热量吸收带走，起到导热散热的效果。

其中所述导热块11的长度与定子绕组10相同，这样可提高与定子绕组10的接触面积，即提高导热效果。

其中所述导热块11和导热管2采用导热材料如铝或铜制作，这样可第一时间使热量快速扩散。

其中所述导热块11可根据实际所需情况采用整体式结构，使导热块11完全贴附固定在定子绕组10的外侧面，同时包裹住所有的导热管2，可在提高成本的情况下提高导热效果。

其中所述冷却管3采用pvc材料制作，可降低成本，并且其只起到导流作用，其采用材料的区别对整体散热影响不大，并且其较差的热传导性可防止吸收热量的冷却液经过时使热量再次传到到机体1外壳上。

其中所述换热器4采用翅片式换热器。

其中所述定子绕组10的内表面与转子9的外表面间隙配合，并且所述定位绕组10的外侧表面与机体1的内空腔侧壁固定相连接。

其中所述导流空腔101、导热管2和冷却管3中填充有冷却剂，成本低且导热效果优良。

本发明装置的具体工作流程为：

当电机启动并正向运作时，转子转轴5旋转从而带动涡轮扇叶8旋转，涡轮扇叶8旋转带动导流空腔101内的冷却液从上而下流动，使导热管2中的冷却液向下流动，定子绕组10上的热量经与其接触的导热块11传导至导热管2中，并随着流动的冷却液带动流向底部的换热器4中，换热器4对带有热量的冷却液进行散热冷却，冷却后的冷却液经冷却管3回流至导流空腔101中并继续从上往下进行流动，往复循环，起到导热散热的效果，同样的当电机反转时，即带动涡轮扇叶8反向旋转，从而使冷却液从下往上流动，导热管2中带有热量的冷却液经导流空腔101流向数个冷却管3，最后流向换热器4当中进行散热冷却，冷却后的冷却液又重新回流到导热管2中进行导热，循环往复，同样可正常地运行。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。