本發(fā)明涉及電機(jī)散熱技術(shù)，具體為一種混合式電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著電機(jī)行業(yè)不斷發(fā)展，電機(jī)制造企業(yè)不斷追求小體積，高功率密度，在電機(jī)設(shè)計(jì)中越來越多的采用高電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷的材料，電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的損耗增加，導(dǎo)致電機(jī)整體溫升過高或局部溫升過高，不僅會(huì)降低電機(jī)的使用壽命，影響電機(jī)的效率、轉(zhuǎn)矩等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，還會(huì)引起電機(jī)結(jié)構(gòu)部件嚴(yán)重變形，危及電機(jī)運(yùn)行安全。

傳統(tǒng)電機(jī)采用空水冷結(jié)構(gòu)時(shí)，機(jī)座水道采用螺旋水道或S型水道，冷卻水靠外部水泵進(jìn)行加壓循環(huán)，水道內(nèi)水阻較大，需要的水壓較高，因此對(duì)電機(jī)的密封系統(tǒng)要求較高，且存在冷卻水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)；電機(jī)內(nèi)部風(fēng)冷采用離心風(fēng)扇或軸流風(fēng)扇，效率較低。

現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)機(jī)座水冷S型水道的技術(shù)方案如圖6、圖7所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

a.電機(jī)機(jī)座水冷S型水道由筋板焊接在內(nèi)筒上，外部焊接外筒形成；

b.冷卻水在水道內(nèi)成S型流過，冷卻水路較長(zhǎng)，電機(jī)冷卻效果較好；

c. S型水道兩端180度折彎通道處水阻較大，存在小范圍內(nèi)的“渦流”狀的回流；

d. 水道由筋板焊接而成，制作方法成熟，工藝簡(jiǎn)單，成本較低。

現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)機(jī)座水螺旋水道的技術(shù)方案如圖8、圖9示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

a.電機(jī)螺旋水道由整塊鋼板折成圓筒后加工而成，外部焊接外筒；

b.螺旋水道的水阻較小，流速快，且速度矢量均勻，具有最佳的循環(huán)效果；

c.螺旋水槽加工困難，成本較高。

現(xiàn)有電機(jī)機(jī)座水冷螺旋水道或S型水道技術(shù)方案的缺點(diǎn)：

a. 機(jī)座水道采用螺旋水道或S型水道，冷卻水靠外部水泵進(jìn)行加壓循環(huán)，水壓較大，水道滲水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；

b.S型水道兩端180度折彎通道處水阻較大，存在小范圍內(nèi)的“渦流”狀的回流；

c.螺旋水槽加工困難，成本較高；

d. 機(jī)座焊接加工后需要進(jìn)行水壓試驗(yàn)，費(fèi)用高且周期長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決目前水冷螺旋水道或S型水道存在水道滲水現(xiàn)象或水阻較大以及加工困難的技術(shù)問題，提供一種混合式電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種混合式電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)機(jī)座、前端蓋、后端蓋、位于電機(jī)機(jī)座內(nèi)部空腔的主機(jī)定子和主機(jī)轉(zhuǎn)子；環(huán)繞電機(jī)機(jī)座外壁加工有多個(gè)平行水道，電機(jī)機(jī)座外固定套設(shè)有水套，水套的兩端與電機(jī)機(jī)座外壁之間通過O型密封圈實(shí)現(xiàn)密封；水套內(nèi)壁與平行水道的槽壁端沿之間留有間隙（確保經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入的冷卻液能夠流到各個(gè)平行水道）；水套頂部設(shè)有與眾平行水道相連通的用于灌注冷卻液的進(jìn)水口，水套底部設(shè)有與眾平行水道相連通的出水口。

進(jìn)一步的，電機(jī)機(jī)座內(nèi)部靠近前端蓋的空腔設(shè)有裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的混流風(fēng)扇。

進(jìn)一步的，構(gòu)成主機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片上加工有軸向通風(fēng)道。

本發(fā)明新型電機(jī)混合式散熱結(jié)構(gòu)為外殼水冷（水+乙二醇），加轉(zhuǎn)子自扇內(nèi)冷。電機(jī)機(jī)座采用鋼板焊接加工而成，機(jī)座上加工有平行水道，外部裝有水套，水套與機(jī)座通過O型密封圈進(jìn)行密封。冷卻液（水+乙二醇）通過水套頂部進(jìn)水管噴淋到機(jī)座上，通過水套下部出水口自動(dòng)流出，無需提供額外壓力。轉(zhuǎn)軸上裝有混流風(fēng)扇與外界進(jìn)行熱交換，電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片上加工有軸向通風(fēng)道，降低轉(zhuǎn)子溫度。

本發(fā)明方案實(shí)施后，能有效降低電機(jī)溫升，最大程度的滿足電機(jī)追求小體積，高功率密度的要求。機(jī)座采用平行水道，加工簡(jiǎn)單，且能有效避免機(jī)座由于水道水壓較大而滲水的發(fā)生。電機(jī)采用混流風(fēng)扇后既能擁有較大風(fēng)量，又能擁有較大風(fēng)壓，可以最大程度發(fā)揮風(fēng)扇的作用。

附圖說明

圖1 本發(fā)明所述電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)所采用的平行水道立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明所述電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)所采用的平行水道主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明所述混流風(fēng)扇主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4本發(fā)明所述混流風(fēng)扇側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5本發(fā)明所述設(shè)有混合散熱結(jié)構(gòu)的電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)座水冷S型水道結(jié)構(gòu)圖。

圖7 現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)座水冷S型水道剖視圖。

圖8現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)座水冷螺旋型水道結(jié)構(gòu)圖。

圖9現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)座水冷螺旋型水道剖視圖。

1-前端蓋，2-混流風(fēng)扇，3-O型密封圈，4-水套，5-主機(jī)定子，6-主機(jī)轉(zhuǎn)子，7-后端蓋，8-電機(jī)機(jī)座，9-平行水道，10-進(jìn)水處，11-出水處。

具體實(shí)施方式

一種混合式電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)機(jī)座8、前端蓋1、后端蓋7、位于電機(jī)機(jī)座8內(nèi)部空腔的主機(jī)定子5和主機(jī)轉(zhuǎn)子6；環(huán)繞電機(jī)機(jī)座8外壁加工有多個(gè)平行水道9，電機(jī)機(jī)座8外固定套設(shè)有水套4，水套4的兩端與電機(jī)機(jī)座8外壁之間通過O型密封圈3實(shí)現(xiàn)密封；水套4內(nèi)壁與平行水道9的槽壁端沿之間留有間隙；水套4頂部設(shè)有與眾平行水道9相連通的用于灌注冷卻液的進(jìn)水口，水套4底部設(shè)有與眾平行水道9相連通的出水口。

電機(jī)座8內(nèi)部靠近前端蓋1的空腔設(shè)有裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的混流風(fēng)扇2。

構(gòu)成主機(jī)轉(zhuǎn)子6的電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片上加工有軸向通風(fēng)道。

本發(fā)明考慮了現(xiàn)有電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)存在的優(yōu)缺點(diǎn)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的需求，在滿足電機(jī)性能要求情況下，通過有限元分析和電磁分析軟件得到優(yōu)化結(jié)果。其結(jié)構(gòu)外形圖和相關(guān)零部件如下圖1~5所示：

1、混合式散熱（圖5）——電機(jī)機(jī)座上加工有平行水道，外部裝有水套，水套與機(jī)座通過O型密封圈進(jìn)行密封。冷卻液（水+乙二醇）通過水套頂部進(jìn)水管噴淋到機(jī)座上，通過水套下部出水口自動(dòng)流出，無需提供額外壓力。轉(zhuǎn)軸上裝有混流風(fēng)扇與外界進(jìn)行熱交換，降低鼠籠溫度。

2、平行水道（圖1、2）——電機(jī)機(jī)座采用鋼板焊接加工而成，機(jī)座上加工有平行水道，機(jī)座上方與下方加工成平面，便于冷卻液流入和流出平行水道。電機(jī)機(jī)座外表面上的進(jìn)水處10對(duì)應(yīng)水套上的進(jìn)水口，電機(jī)機(jī)座外表面上的出水處11對(duì)應(yīng)水套上的出水口。

3、混流風(fēng)扇（圖3、4）——混流風(fēng)扇由鋼板焊接而成，扇葉成弧形?；炝黠L(fēng)扇既擁有軸流風(fēng)扇風(fēng)量大的特點(diǎn)，也擁有離心風(fēng)扇風(fēng)壓大的特點(diǎn)，滿足電機(jī)通風(fēng)要求。

具體實(shí)施過程：定、轉(zhuǎn)子分別制造完成后進(jìn)行組裝。組裝完成后，機(jī)座密封槽安裝O型密封圈后，套上外部水套。