具有散热结构的电机外壳及双定子盘式电机的制作方法

1.本技术涉及盘式电机的领域，尤其涉及具有散热结构的电机外壳及双定子盘式电机。


背景技术：

2.盘式电机也称轴向永磁电机，因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得越来越多的关注。盘式电机尤其适合应用于电动车辆、可再生能源系统、飞轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合。
3.电机运行时，外壳内的轴承、线圈、铁芯均会产生热量，这部分热量需要及时散发至环境中，以保证电机在合适的温度范围内工作。盘式电机通过风冷或液冷散热，风冷散热效果不佳，液冷结构复杂、成本较高。
4.现有的盘式电机外壳表面设置有散热筋，但散热筋的排布方式杂乱无章，导致散热效果不好，存在待改进之处。


技术实现要素：

5.为了提高风冷盘式电机外壳的散热能力，本技术提供一种具有散热结构的电机外壳。
6.本技术提供的一种具有散热结构的电机外壳采用如下的技术方案：
7.具有散热结构的电机外壳，包括两个壳体，所述壳体包括端部和绕端部周缘设置的周缘部；所述周缘部包括周面及多个设置在周面上的周面散热件，两所述壳体沿电机轴向组装，两所述壳体的侧面对齐、两所述壳体的端面相互背离，两个所述壳体的周面散热件一一对应且对齐。
8.可选的，所述端部包括端面及多个设置在端面上的端面散热件。
9.可选的，每一所述周面散热件均对应一所述端面散热件，所述周面散热件与对应的端面散热件一体成型。
10.可选的，所述端面散热件在端面上绕电机轴向间隔分布。
11.可选的，所述端面沿电机轴向向外凸出形成止口，所述止口包括自端面向外延伸的止口周面和封闭止口周面的止口端面。
12.可选的，所述止口包括多个止口散热件。
13.可选的，所述止口散热件在止口处绕电机轴向间隔分布，每一所述止口散热件对应一所述端面散热件，所述止口散热件与对应的端面散热件一体成型
14.可选的，所述止口散热件包括沿电机轴向相对的两侧面，及沿电机径向相对的顶部和根部，两所述侧面中的一侧面与端面一体成型，另一侧面与止口端面平齐，所述根部位于止口内部，所述顶部与止口周面平齐。
15.可选的，多个所述顶部的连线呈环形。
16.根据上述构想，本技术另提供一种双定子盘式电机，包括上述具有散热结构的电
机外壳，还包括两个定子、一个输出轴及同轴固定在输出轴上的转子；每一所述定子分别嵌设于一个壳体内，所述转子位于两个定子之间，两个所述壳体组装并将两个所述定子和转子包覆在内；所述输出轴的一端转动设置在一个所述壳体内侧，另一端贯穿另一所述壳体。
17.上述具有散热结构的电机外壳中，通过在周面上设置周面散热件，且两个壳体对接时，两个壳体的周面散热件一一对应且对齐，保证冷却风可同时吹到两个壳体上的周面散热件，有助于提高壳体的散热效率。且上述方案中不仅周面上设置有周面散热件，还在端面上设置端面散热件，在止口处设置止口散热件，以将壳体内产生的热量快速传导至外界，进一步提高了壳体的散热效率，以保证电机的稳定运行。
附图说明
18.图1是本技术实施例用于体现具有散热结构的电机外壳结构的轴测图；
19.图2是本技术实施例用于体现双定子盘式电机结构的爆炸图；
20.图3是本技术实施例用于体现后壳体结构的示意图；
21.图4是本技术实施例用于体现后壳体结构的剖视图；
22.图5是本技术实施例用于体现前壳体结构的示意图；
23.图6是本技术实施例另一用于体现前壳体结构的示意图；
24.图7是本技术实施例用于体现前壳体结构的剖视图；
25.图8是本技术实施例用于体现双定子盘式电机后壳体一侧结构的示意图；
26.图9是本技术实施例用于体现双定子盘式电机前壳体一侧结构的示意图；
27.图10本技术实施例用于体现双定子盘式电机结构的剖视图。
28.附图标记：1、壳体；11、前壳体；111、轴承孔；12、后壳体；2、端部；21、端面；22、端面散热件；3、周缘部；31、周面；32、周面散热件；33、凸起部；331、安装孔；4、止口；41、止口周面；42、止口端面；43、止口散热件；431、侧面；432、顶部；433、根部；5、散热片；51、散热孔；6、定子；7、转子；8、输出轴；9、容纳槽；91、容纳腔。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
30.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并
包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.以下结合附图1-10对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种具有散热机构的电机外壳。
33.参照图1，包括两壳体1，所述壳体1包括呈圆形的端部2和绕端部2周缘设置的周缘部3，壳体1内部中空；所述周缘部3包括周面31及多个设置在周面31上的周面散热件32，两所述壳体1沿电机轴向组装，两所述壳体1的侧面对齐、两所述壳体1的端面21相互背离，两个所述壳体1的周面散热件32一一对应且对齐，即两个相对应的周面散热件32相对接的边缘完全重合。
34.壳体1的周面31上设置周面散热件32，且两个壳体1上的周面散热件32对齐，两个相对应的周面散热件32相对接的边缘完全重合，保证冷却风可以同时吹到相对应的两个周面散热件32，提高了壳体1的散热效率。
35.电机运行时，壳体1内产生的热量首先传导至壳体1上，再通过冷却风和周面散热件32换热将热量带走。
36.具体的，周面散热件32呈长方形片状，其长度方向与电机轴向一致，长度与周面31的宽度相等，宽度方向与电机径向一致，且宽度方向的一侧与周面31一体成型。周面散热件32设置为长方形片状，加工方便，周面散热件32与周面31一体成型，有助于保证周缘部3与周面散热件32之间的导热效率。
37.在本技术的另一实施例中，周面散热件32的横截面设置为波浪形。周面散热件32的横截面设置为波浪形增大周面散热件32，进而提高了周面散热件32的散热效率。
38.参照图1，端部2包括端面21及多个设置在端面21上的端面散热件22，端面散热件22呈长方形片状，其长度方向与电机径向一致，宽度方向与电机轴向一致，端面散热件22宽度方向的一侧与端面21一体成型，端面散热件22在端面21上绕电机轴向间隔分布。每一周面散热件32均对应一端面散热件22，周面散热件32的一端与对应的端面散热件22的一端在周面31与端面21的交界处一体成型。
39.端面散热件22一体成型设置在端面21上，增大了端面21的表面积，进而提高了端面21的散热效率，端面散热件22与周面散热件32一体成型，使二者可以导热，与独立的端面散热件22和周面散热件32相比，一体成型设置的端面散热件22与周面散热件32具有更好的散热能力。
40.参照图1，端面21沿电机轴向向外凸出形成止口4，止口4包括自端面21向外延伸的止口周面41和封闭止口周面41的止口端面42。止口4包括多个止口散热件43，止口散热件43在止口4处绕电机轴向间隔分布，止口散热件43包括沿电机轴向相对的两侧面431，及沿电机径向相对的顶部432和根部433，两侧面431中的一侧面431与端面21一体成型，另一侧面431与止口端面42平齐，根部433位于止口4内部，顶部432与止口周面41平齐，每一止口散热件43均对应一个端面散热件22，止口散热件43的顶部432与对应的端面散热件22远离周面散热件32的一端一体成型。
41.止口4的作用在于：壳体1的端面21上常安装有控制器、电机听诊器等辅助设备，或安装有法兰并通过法兰与其他设备连接，止口4通过与法兰或其他设备上设置的凹止口配合，限制法兰或其他设备沿电机径向的位移，提高其安装的牢固性。
42.止口散热件43的作用在于：法兰或其他设备安装在端面21上时，将止口4封闭，不
利于止口4处热量的散发，止口散热件43和止口散热件43之间的间隔加快了止口4内部热量的散发，有助于电机的平稳运行，且止口散热件43、端面散热件22和止口散热件43三者一体成型设置，进一步加快了壳体1内部热量的散发。
43.继续参照图1，多个所述顶部的连线呈环形。
44.多个顶部的连线呈环形，易于加工，对应的，安装在其上的法兰或其他设备的凹止口为圆形，同样易于加工。顶部连线形状的改变将导致安装在其上的法兰或其他设备的凹止口的形状也相应改变，增加了设计和生产的成本，而顶部的连线和法兰或其他设备的凹止口的形状都为圆形，有利于电机外壳的标准化设计，进而使电机外壳可与更多的法兰或各种其他设备适配。
45.具体的，参照图1，止口散热件43分组设置，每组止口散热件43包含七个止口散热件43，止口4共包括六组止口散热件43，六组止口散热件43绕电机轴向均匀间隔排布，每组止口散热件43中的七个止口散热件43也均匀间隔排布，且两组止口散热件43之间的间隔大于位于同一组内的两个相邻止口散热件43之间的间隔。
46.参照图1，为了方便两个壳体1的组装，周面31上间隔成型有多个凸起部33，凸起部33内沿电机轴向开设有内有螺纹的安装孔331，两个壳体1对接后，两个壳体1的安装孔331一一对应并连通，工作人员可将螺栓装入两个安装孔331内，将两个壳体1固定。
47.参照图1，止口周面41上固定有散热片5，散热片5的厚度方向与电机轴向一致，散热片5的一端与止口周面41固定，另一端与一凸起部33的边缘一体成型。散热片5厚度方向的一侧与端面21之间的间距大于等于端面散热件22的宽度，另一侧与端面21之间的间距小于止口周面41的宽度，即法兰或其他设备安装在端面21上时与散热片5抵接但不与端面散热件22抵接，有利于提高端面散热件22的散热效果。
48.为了提高散热片5的散热能力，散热片5上沿电机轴向开设有两个散热孔51，散热孔51为腰型孔，两个腰型孔绕电机轴向并排分布在散热片5上。
49.综上所述，壳体1的周面31上设置周面散热件32，且两个壳体1上的周面散热件32对齐，两个相对应的周面散热件32相对接的边缘完全重合，保证冷却风可以同时吹到相对应的两个周面散热件32，提高了壳体1的散热效率。并且，周面散热件32、端面散热件22和止口散热件43三者一体成型，一方面增大了壳体1表面与冷却风的换热面积，加快了壳体1的散热，另一方面兼顾了壳体1与法兰或其他设备连接时的情形，能够及时将止口4处的热量散发，有利于电机的平稳运行。
50.本技术还公开一种盘式电机，包括上述具有散热机构的电机外壳，还包括定子6、转子7和输出轴8。
51.两个壳体1装配并将定子6和转子7包覆在内，定子6固定在一壳体1的内壁上，输出轴8的一端通过轴承转动设置在定子6上，另一端贯穿另一壳体1，转子7同轴套设在输出轴8上。
52.盘式电机具有结构紧凑、效率高、功率密度大的优点。
53.参照图2-10，本技术还公开一种双定子盘式电机，包括上述具有散热结构的电机外壳，还包括两个定子6、一个输出轴8及同轴固定在输出轴8上的转子7。
54.参照图3、图5、图10，两个壳体1相对接的一侧上均开设有容纳槽9，容纳槽9的底壁与壳体1的端面21相对，两个壳体1对接使两个容纳槽9对接形成一用于容纳定子6、转子7和
输出轴8的容纳腔91，且输出轴8的一端穿出容纳腔91。
55.两个装配的壳体1中，被输出轴8贯穿的壳体1界定为前壳体11，前壳体11的端部2上开设有轴承孔111，用于安装轴承并穿设输出轴8，另一壳体1界定为后壳体12，前壳体11与后壳体12除轴承孔111外的其他结构均相同。
56.参照图10，前壳体11与后壳体12内均嵌一定子6，前壳体11内的定子6贴合在前壳体11的容纳槽9的底壁上，后壳体12内的定子6贴合在后壳体12的容纳槽9的底壁上，可使定子6上产生的热量迅速传导至壳体1上，然后快速通过端面散热件22散发。
57.前壳体11和后壳体12组装并将两个定子6和转子7包覆在内，且使转子7位于两个定子6之间，输出轴8的一端通过轴承转动架设在后壳体121内的定子6上，另一端贯穿前壳体11内的定子6，并从轴承孔111处穿出前壳体11。
58.双定子盘式电机作为电动机时，两个定子6上的有功电流所产生的电磁转矩共同作用与转子7做机械功；作为发电机时，两个定子6同时输出感应电压。双定子6电机具有精度高、相应快、加速度大、转矩波动小、过载能力高、机械集成度高、电机结构材料利用率高的优点，但相应的其能量密度增大，单位体积产热增加，通过采用具有散热结构的电机外壳，可加快散热，有效保障双定子6电机的平稳运行。
59.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其他实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
60.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。