电机散热系统的制作方法

1.本发明属于电机技术领域，具体地说，是涉及一种电机散热系统。


背景技术：

2.电机是一种应用极为广泛的动力机械，实现电能与机械能的转化，用于驱动各类机械设备，电机在各种机械中都要用到，电机内部常自带小风扇进行散热，风扇散热效果有限，在高温环境下，作用更加不明显。
3.在机电能量转换的过程中，有一部分能量会在线圈中以热量的型式散失掉，并引起电机发热，必须考虑对电机及时散热，避免电机线圈绝缘损坏而短路或导致影响电机的其它故障产生而无法正常运转的系列问题。
4.电机中长时间积存高热量还会影响电机中的转子定子的运行以及动力的传输，缩短部件的使用寿命，部件的损坏率较高，维修成本也相应提高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电机散热系统，以解决现有技术中存在的电机线圈等的工作过程中产生的热量疏散不及时，使得电机内温度过高，影响设备正常运行且容易产生故障等问题。
6.为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种电机散热系统，其包括：外壳体，所述外壳体形成有安装内腔，在所述外壳体的表面形成有多个散热水路，多个所述散热水路均与所述外壳体的长度方向一致；所述外壳体上形成有进水口以及出水口，所述进水口以及所述出水口均与所述散热水路连通；端盖，所述外壳体的两端均可拆卸安装有所述端盖，两端的所述端盖上均设置有环形水路，多个所述散热水路的两端分别与两侧所述端盖上的所述环形水路连通；定子组件，其固定在所述安装内腔中，所述定子组件中形成有转动内腔，所述定子组件包括沿着所述外壳体的长度方向排布的多个定子铁芯，相邻所述定子铁芯之间形成有定子散热间隙，沿着所述定子铁芯外表面的圆周方向分散形成有多个定子散热槽，相邻所述定子铁芯的多个所述定子散热槽之间一一对应，形成与所述外壳体长度方向一致的多个定子通风通道；转子组件，其形成在所述转动内腔中，包括转轴以及沿着所述转轴的轴向分散形成在所述转轴上的多个转子散热部；所述转子散热部之间形成转子散热间隙，所述转子散热部上形成有通风孔；线圈组件，所述线圈组件位于所述安装腔体内，分别位于所述定子组件的两端。
7.在本技术的一些实施例中，相邻所述转子散热部上的通风孔一一对应，形成与所述转轴的轴向相一致的转子通风通道，用于穿过气流。
8.在本技术的一些实施例中，所述转子散热部为环形，其套接在所述转轴外侧，与所
述转轴固定连接，所述通风口沿着圆周方向分散形成在所述转子散热部表面，则在所述转轴的四周形成有多个转子通风通道，可以更加顺畅的通过气流。
9.在本技术的一些实施例中，所述定子散热间隙与所述转子散热间隙一一对应，相互连通，定子散热间隙和所述转子散热间隙连通，可以使得从转子通风风道输送的气体依次经过转子散热间隙和定子散热间隙输送到定子铁心表面。
10.在本技术的一些实施例中，还包括离心式风扇，其位于任一所述线圈组件的内侧，且与所述转轴同轴安装。
11.在本技术的一些实施例中，所述离心式风扇的口径从所述转子组件的端部向相邻端盖的方向逐渐外扩，离心风扇带动气流流动，形成流通回路，将线圈组件工作过程中形成的热量带走，向外输送。
12.在本技术的一些实施例中，所述离心式风扇外侧还形成有导风部，所述导风部上形成有出风端，所述出风端与所述转子通风槽相连通。
13.在本技术的一些实施例中，所述散热水路为形成在所述外壳体的表面向中心方向延伸的凹槽，各所述散热水路上形成有扣板，扣板将所述散热水路表面封堵。
14.在本技术的一些实施例中，定子铁芯的外表面还形成有多个安装槽，所述安装槽的方向与所述定子散热槽一致，所述安装槽的两侧形成有倒角。
15.在本技术的一些实施例中，相邻所述定子铁芯通过固定条固定，所述固定条连接在所述安装槽内，通过分布在定子铁心周边的多个固定条将相邻定子铁芯依次连接成一体。
16.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：该发明所涉及的电机散热系统上包括有水路散热以及风路散热，风路散热包括相互连通的定子散热间隙、转子散热间隙、定子通风通道以及转子通风通道，定子散热间隙沿着定子铁芯的径向分布，定子通风通道沿着定子铁芯轴向分布；转子散热间隙沿着转轴的径向分布，转子通风通道沿着转轴的径向分布；离心式风扇转动，带动气流流动，将线圈组件中的热量从导风部导向转子通风通道，并从转子散热间隙向外输送到定子散热间隙中，最后流通到定子通风通道内。
17.定子通风通道与带有散热水路的外壳体接触，散热水路将定子通风通道内流动的气流温度降低，降低后的气流再一次经过线圈组件进入到离心式风机中，进行下一次的风路散热循环。
18.水路散热包括形成在外壳体上形成的散热水路以及端盖上形成的环形水路，散热水路以及环形水路形成相互连通的封闭水道，从进水口向散热水路中输入冷却水，经过散热水路以及环形水路后，从出水口输出较高温度的冷却水。
19.水路散热以及风路散热相互配合使用，提高了散热效率，且整个设备的散热路径简单，冷却效果好，有效减少了维修更换成本。
20.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的
附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1 是本发明所提出的电机散热系统的一种实施例的外形结构示意图；图2外壳体结构示意图；图3是线圈组件以及定子组件结构示意图；图4是定子组件及转子组件安装平面示意图；图5是定子铁芯结构示意图；图6是图5中的b处放大示意图；图7是图5中的c处放大示意图；图8是转子组件结构示意图；图9是定子组件中的通风孔位置示意图；图10是转子散热部平面结构示意图；图11是导风部位置示意图。
23.图中，100、外壳体；110、散热水路；111、扣板；112、进水口；113、出水口；120、端盖；121、环形水路；130、安装内腔；200、定子组件；210、定子铁芯；211、定子散热槽；212、安装槽；220、定子散热间隙；230、隔板；240、支撑架；250、转动内腔；260、固定条；300、线圈组件；400、转子组件；410、转轴；420、离心式风扇；421、导风部；430、转子散热部；431、转子散热间隙；432、通风孔；433、转子通风通道。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
30.实施例1如图1所示。本技术提供一种电机散热系统，其包括外壳体100、位于外壳体100两端的端盖120、定子组件200、转子组件400以及线圈组件300，定子组件200安装在外壳体100的安装内腔130中，转子组件400同轴安装在定子组件200的转动内腔250中，在定子组件200的两端分别设置有线圈组件300，在转子组件400以及定子组件200上形成有风冷回路，在外壳体100上形成有水冷回路，风冷回路将线圈组件300工作过程中产生的热量向外壳体100方向输送，较高温度的气流输送到定子组件200与外壳体100之间，被设置在外壳体100上的水冷回路冷却后重复循环。
31.下面，将针对各部件的具体结构进行详细的说明：如图2所示，外壳体100优选圆筒形结构，外壳体100内形成有安装内腔130，在所述外壳体100的表面形成有多个散热水路110，多个所述散热水路110均与所述外壳体100的长度方向一致，从外壳体100的一端向另一端延伸。
32.外壳体100的两端分别安装有端盖120，两侧的端盖120与外壳体100两端接触的端面上形成有环形水路121，该环形水路121也为形成在端盖120一侧的环形凹槽结构，分布在外壳体100表面的多个散热水路110的两端分别与两端端盖120上的环形水路121连通。
33.在外壳体100上形成有进水口112以及出水口113，用于输入以及输出冷却液体，所述进水口112以及所述出水口113均与所述散热水路110连通；冷却水从进水口112输送到任意一个与之连通的散热水路110中，经过该散热水路110和与之连通的两侧的环形水路121
输送到其余的散热水路110中，并最终从出水口113输出。
34.如图3-7所示，安装内腔130中设置有定子组件200，所述定子组件200中形成有转动内腔250，用于安装转子组件400，所述定子组件200包括沿着所述外壳体100的长度方向排布的多个定子铁芯210，定子铁芯210为环形，相邻所述定子铁芯210之间形成有定子散热间隙220，定子散热间隙220沿着定子铁芯210的径向排布。
35.沿着所述定子铁芯210外表面的圆周方向分散形成有多个定子散热槽211，即，定子散热槽211沿着定子铁芯210的轴向排布。
36.相邻所述定子铁芯210的多个定子散热槽211之间一一对应，位于同一直线上的多个定子散热槽211一个定子通风通道，则，沿着定子铁芯210的周向形成有与所述外壳体100长度方向一致的多个定子通风通道。
37.安装状态下，定子铁芯210的外表面与外壳体100的内壁相接触连接，则定子散热槽211的开口被外壳体100的内壁封堵，保证每一个定子散热槽211形成一个独立的流通通道，不至于使得气流流通混乱。
38.如图8-11所示，转子组件400形成在所述转动内腔250中，包括转轴410以及沿着所述转轴410的轴向分散形成在所述转轴410上的多个转子散热部430；所述转子散热部430之间形成转子散热间隙431，则，转子散热间隙431的方向与转子的径向相一致，所述转子散热部430上形成有通风孔432，通风孔432的开设方向垂直于所述转子散热间隙431的方向，即，通风口的方向沿着转轴410的轴向。
39.由于每个转子散热部430上都形成有多个通风孔432，相邻所述转子散热部430上的通风孔432一一对应，形成多个转子通风通道433，转子通风通道433的开设方向与散热水路110的方向一致，均与转轴410的轴向相一致。
40.所述转子散热部430为环形，其套接在所述转轴410外侧，与所述转轴410固定连接，并随着转轴410同步转动，所述通风孔432沿着圆周方向分散形成在所述转子散热部430表面。
41.定子组件200的两端还分别设置有线圈组件300，用于形成感应电流，电机中很大一部分的热量是由线圈组件300产生的，风冷回路以及水冷回路的主要目的是将线圈组件300中的热量疏散。
42.为了将线圈组件300的热量及时输送，且驱动外壳体100内部的气流沿着固定的流动方向形成通风回路，在转轴410的一端同轴固定有离心式风扇420，离心式风扇420位于线圈组件300的内侧。
43.离心式风扇420开启之后，在离心式风扇420的作用下，线圈组件300处的较高温度的气流从离心式风扇420进入到转子组件400内，所述定子散热间隙220与所述转子散热间隙431一一对应，相互连通，气流经过转子组件400内的转子通风通道433以及转子散热间隙431输送到定子散热间隙220中，并最终输送到对应的定子散热槽211内。 如图5所示，为了减轻整个设备的重量，定子铁芯210为环形结构，其与所述转子散热部430之间还形成有隔板230以及支撑架240，每个定子铁芯210的圆周内侧均形成有一个环形的隔板230，相邻所述隔板230将所述定子散热间隙220以及转子散热间隙431连通，支撑架240用于支撑固定所述隔板230。
44.较高温度的气流在定子散热槽211内流通过程中，被形成在外壳体100上的水冷回
路冷却，冷却后的较低温度的气流在离心式风扇420的作用下，输送到气压较低的线圈组件300位置，进一步为线圈组件300降温。
45.实施例2如图11所示，本实施例与上述实施例的区别在于，为了对经过离心式风扇420的气流进行导向，所述离心式风扇420的口径从所述转子组件400的端部向相邻端盖120的方向逐渐外扩，且所述离心式风扇420外侧还形成有导风部421，所述导风部421上形成有出风端，所述出风端与所述通风孔432所在平面相对应，由此，经过离心式风扇420输出的气流可以直接输送到通风孔432中。
46.实施例3为了方便加工，本实施例中的技术方案将散热水路110设计为截面形状为u字形凹槽结构，散热水路110的底面为平面，可以增加水冷回路以及风冷回路之间的接触面积；各所述散热水路110上形成有扣板111，用于将散热水路110的开口封闭。
47.实施例4在本实施例中，定子铁芯210的外表面还形成有多个安装槽212，所述安装槽212的方向与所述定子散热槽211一致，进一步的，所述安装槽212的两侧形成有倒角，避免定子铁心加工外圆时断刀与起毛刺等问题的发生，安装槽212用于安装固定条260，通过固定条260将相邻所述定子铁芯210固定成一体结构。
48.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上仅为本发明的具体实施方式，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，因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。