一种制造超高速电机外壳的方法及电机外壳与流程

1.本发明涉及电动机技术领域，具体涉及一种制造超高速电机外壳的方法及电机外壳。


背景技术：

2.传统电动机的外壳是用铸铁制取的，随着工业的发展，对电动机外壳散热要求的提高，压铸铝的电机外壳，变形铝合金的电机外壳，内孔免切削变形铝合金的电机外壳，一一应运而生。
3.但是，随着工业的进一步发展，对电动机转速的要求也越来越高了。比如大于20000转/min，甚至大于30000转/min的电动机也已经产生了。对于如此高速的电动机，现有变形铝合金的电机外壳，已经无法及时地将高速运转的电动机所产生的热，有效地传送出去。因此，设计一种能够给超高速运转的电动机进行快速、有效降温的电机外壳是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种制造超高速电机外壳的方法及电机外壳。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种制造超高速电机外壳的方法，包括以下步骤：
7.(1)挤压成型：按照要求的电机外壳的外形尺寸，用铝挤压的方式，制取变形铝合金的电机外壳；所述电机外壳包括对称设置在壳体两侧的若干个进水孔和若干个出水孔；
8.(2)定长切割：将制取的电机外壳切割成要求的长度，该长度包含加工余量；
9.(3)冷加工：首先在所述电机外壳的前端面铣出两个半月形的前盖板腔和集流腔，并使右侧的集流腔前端与右侧的前盖板腔相通，后端与进水孔相通，左侧的集流腔前端与左侧的前盖板腔相通，后端与出水孔相通；然后在所述电机外壳的后端面铣出圆形的后盖板腔和汇流腔，并使汇流腔的前端与出水孔和出水孔相通，后端与后盖板腔相通；最后，在所述电机外壳的前端右侧和后端左侧分别加工进水管孔和出水管孔，并使进水管孔与右侧的集流腔相通，出水管孔与左侧的集流腔相通；
10.(4)盖板及管接头制造：制造两个半月形的前盖板和一个圆形的后盖板，加工进水管接头和出水管接头；
11.(5)盖板装配：将前盖板装配到所述电机外壳的前端面用以封闭前盖板腔，将后盖板装配到所述电机外壳的后端面用以封闭后盖板腔；
12.(6)精加工：按照标准电机外壳的长度尺寸要求，劈平前、后两个端面，并使长度尺寸达到成品的公差范围；
13.(7)装配进水管接头和出水管接头，完成整个电机外壳的制造。
14.进一步地，步骤(3)还包括，用冷加工方式对所述电机外壳的内孔进行扩孔并使内孔的孔径达到
±
0.05的公差范围。
15.进一步地，步骤(1)中，进水孔和出水孔的结构相同且均设有8个，8个进水孔环形阵列分布在电机外壳的右侧，8个出水孔环形阵列分布在电机外壳的左侧。
16.进一步地，步骤(3)中，进水管孔和出水管孔均为螺纹孔。
17.进一步地，步骤(7)中，进水管接头和出水管接头分别与进水管孔和出水管孔螺纹连接。
18.进一步地，步骤(4)中，前盖板包括与前盖板腔横截面尺寸匹配的插装部和小端尺寸小于插装部的梯形连接部，后盖板包括与后盖板腔横截面尺寸匹配的插装部和小端尺寸小于插装部的梯形连接部。
19.进一步地，步骤(5)中，使前盖板的梯形连接部的小端朝外，插装在前盖板腔中，并通过激光焊接在梯形连接部与前盖板腔的空隙之间进行堆焊；使后盖板的梯形连接部的小端朝外，插装在后盖板腔中，并通过激光焊接在梯形连接部与后盖板腔的空隙之间进行堆焊。
20.一种超高速电机外壳，根据上述任意一种方法制成。
21.本发明的有益效果：
22.1、本发明的方法简单易行，制造成本低。
23.2、采用本发明方法制备的电机外壳，能够快速地将超高速运转的电动机所产生的热，有效传递出去。
附图说明
24.图1是本发明步骤(1)制备的电机外壳结构图。
25.图2是本发明步骤(2)制备的电机外壳的前端面结构图。
26.图3是本发明步骤(2)制备的电机外壳的后端面结构图。
27.图4是图2中的a-a方向的剖视图。
28.图5是图2中的b-b方向的剖视图。
29.图6是本发明步骤(4)制备的前盖板结构图。
30.图7是图6的c-c方向的剖视图。
31.图8是本发明步骤(4)制备的后盖板结构图。
32.图9是图8的d-d方向的剖视图。
33.图10是本发明的超高速电机外壳的结构原理图。
具体实施方式
34.下面结合具体实例对本发明作进一步说明，以便于对本发明的理解，但并不因此而限制本发明。
35.实施例1
36.本实施例提供一种制造超高速电机外壳的方法，包括以下步骤：
37.第一步，挤压成型：按照要求的电机外壳的外形尺寸，用铝挤压的方式，制取变形铝合金的电机外壳；所述电机外壳包括对称设置在壳体两侧的若干个进水孔和若干个出水孔。如图1所示，在本实施例中，所述电机外壳10的外径为φ136mm，内径为φ112mm，即壳体厚度为12mm。进水孔11和出水孔12的结构相同且都设有8个，8个进水孔11在148
°
内环形阵
列分布在电机外壳的右侧，8个出水孔12在148
°
内环形阵列分布在电机外壳的左侧。所有进水孔11和出水孔12的内侧面形成一个直径为φ122mm的内圆周面，外侧面形成一个直径为φ126mm的外圆周面，即进水孔11和出水孔12的孔高度为2mm；单个孔的左侧面和右侧面形成15
°
夹角，相邻两孔的相邻两侧面形成4
°
夹角。即进水孔11和出水孔12均为扇形孔。扇形孔的设计利于挤压成型且可增大冷却面积，提高冷却效果。
38.第二步，定长切割：将制取的电机外壳10切割成要求的长度，该长度包含加工余量；然后再用内孔充扩的传统冷加工的方式，使进水孔11和出水孔12达到
±
0.05的公差范围。精加工的进水孔11和出水孔12可以减小流动阻力，提高冷却效率。
39.第三步，使用加工中心进行冷加工：
40.首先对所述电机外壳10的内孔，即直径为φ112mm的孔，进行扩孔并使其孔径达到
41.±
0.05mm的公差范围，便于电机外壳10与电子转子的装配；
42.然后，在所述电机外壳10的前端面铣出两个半月形的前盖板腔和集流腔，并使右侧的集流腔a104前端与右侧的前盖板腔a102相通，后端与进水孔11相通，左侧的集流腔b103前端与左侧的前盖板腔b101相通，后端与出水孔12相通；如图2和图4所示，前盖板腔的内圆直径为φ118mm，外圆直径为φ130mm，即前盖板腔的宽度为6mm，深度为5mm，集流腔的内圆直径为φ120mm，外圆直径为φ128mm，即集流腔的宽度为4mm，深度为11mm，进水孔11包围在集流腔中，集流腔包围在前盖板腔中。在所述电机外壳10的后端面铣出圆形的后盖板腔105和汇流腔106，并使汇流腔106的前端与出水孔12和进水孔11相通，后端与后盖板腔105相通；如图3和图5所示，后盖板腔105的内圆直径为φ118mm，外圆直径为φ130mm，即后盖板腔105的宽度为6mm，深度为5mm，汇流腔106的内圆直径为φ120mm，外圆直径为φ128mm，即汇流腔106的宽度为4mm，深度为11mm，出水孔12和进水孔11包围在汇流腔106中，汇流腔106包围在后盖板腔105中。
43.最后，在所述电机外壳10的前端和后端分别加工进水管孔107和出水管孔108，并使进水管孔107与右侧集流腔a101相通，出水管孔108与左侧集流腔b101相通。在本实施例中，如图4和图5所示，进水管孔107和出水管孔108均为台阶孔，且大孔为m10的螺纹孔，方便连接进出水管接头，小孔为直径6mm的光孔。
44.第四步，盖板及管接头制造：制造两个半月形的前盖板20和一个圆形的后盖板30，加工进水管接头40和出水管接头50。如图6、图7所示，前盖板20呈半月形，包括与前盖板腔横截面尺寸匹配的插装部21和小端尺寸小于插装部21的梯形连接部22，即插装部21厚度为6mm，长1mm，其内圆直径为φ118mm，外圆直径为φ130mm，插装部21的两端部的圆弧半径为r3，插装部21形成的弧心角为156
°
。梯形连接部22长4mm，梯形大端宽度为6mm，小端宽度为1mm。如图7、图8所示，后盖板30呈圆环形，包括与后盖板腔横截面尺寸匹配的插装部31和小端尺寸小于插装部31的梯形连接部32，后盖板30的结构尺寸与前盖板20相同。进水管接头40和出水管接头50可用标准件。
45.第五步，盖板装配：将两个前盖板20的梯形连接部的小端朝外，分别插装在前盖板腔102a和前盖板腔102b中，并通过激光焊接在梯形连接部与前盖板腔的空隙之间进行堆焊，封闭盖板腔；将后盖板30的梯形连接部的小端朝外，插装在后盖板腔103中，并通过激光焊接在梯形连接部与后盖板腔的空隙之间进行堆焊，封闭后盖板腔。
46.第六步，精加工：按照标准电机外壳的长度尺寸要求，劈平前、后两个端面，并使长
度尺寸达到成品的公差范围；
47.第七步，装配进水管接头40和出水管接头50，完成整个电机外壳的制造，得到本发明的超高速电机外壳100。如图10所示。
48.从图10可以看到，冷却水从进水管接头40进入电机壳体10，通过右侧的集流腔a104进入右侧的沿壳体轴向延伸的8个进水孔11，平行地流向电机外壳的后端，进入汇流腔105；通过汇流腔105将水流引到左侧的出水孔12，沿着8个出水孔12平行地流到了电机外壳的前端，进入左侧的集流腔b103，再经过出水管接头50流出壳体。
49.本发明使用时，通过工作水泵，不断地把冷却水输入到电机外壳中，通过两次平行流动的冷却水，把高速运转产生的大量的热，源源不断地带出电机外壳，从而快速、有效地对电动机进行降温。
50.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)挤压成型：按照要求的电机外壳的外形尺寸，用铝挤压的方式，制取变形铝合金的电机外壳；所述电机外壳包括对称设置在壳体两侧的若干个进水孔和若干个出水孔；(2)定长切割：将制取的电机外壳切割成要求的长度，该长度包含加工余量；(3)冷加工：首先在所述电机外壳的前端面铣出两个半月形的前盖板腔和集流腔，并使右侧的集流腔前端与右侧的前盖板腔相通，后端与进水孔相通，左侧的集流腔前端与左侧的前盖板腔相通，后端与出水孔相通；然后在所述电机外壳的后端面铣出圆形的后盖板腔和汇流腔，并使汇流腔的前端与出水孔和进水孔相通，后端与后盖板腔相通；最后，在所述电机外壳的前端右侧和后端左侧分别加工进水管孔和出水管孔，并使进水管孔与右侧的集流腔相通，出水管孔与左侧的集流腔相通；(4)盖板及管接头制造：制造两个半月形的前盖板和一个圆形的后盖板，加工进水管接头和出水管接头；(5)盖板装配：将前盖板装配到所述电机外壳的前端面用以封闭前盖板腔，将后盖板装配到所述电机外壳的后端面用以封闭后盖板腔；(6)精加工：按照标准电机外壳的长度尺寸要求，劈平前、后两个端面，并使长度尺寸达到成品的公差范围；(7)装配进水管接头和出水管接头，完成整个电机外壳的制造。2.根据权利要求1所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(3)还包括，用冷加工方式对所述电机外壳的内孔进行扩孔并使内孔的孔径达到
±
0.05的公差范围。3.根据权利要求1所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(1)中，进水孔和出水孔的结构相同且均设有8个，8个进水孔环形阵列分布在电机外壳的右侧，8个出水孔环形阵列分布在电机外壳的左侧。4.根据权利要求1所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(3)中，进水管孔和出水管孔均为螺纹孔。5.根据权利要求4所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(7)中，进水管接头和出水管接头分别与进水管孔和出水管孔螺纹连接。6.根据权利要求1所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(4)中，前盖板包括与前盖板腔横截面尺寸匹配的插装部和小端尺寸小于插装部的梯形连接部，后盖板包括与后盖板腔横截面尺寸匹配的插装部和小端尺寸小于插装部的梯形连接部。7.根据权利要求1所述的一种制造超高速电机外壳的方法，其特征在于，步骤(5)中，使前盖板的梯形连接部小端朝外，插装在前盖板腔中，并通过激光焊接在梯形连接部与前盖板腔的空隙之间进行堆焊；使后盖板的梯形连接部小端朝外，插装在后盖板腔中，并通过激光焊接在梯形连接部与后盖板腔的空隙之间进行堆焊。8.一种超高速电机外壳，根据权利要求1～7任意一项所述的方法制成。

技术总结
本发明公开了一种制造超高速电机外壳的方法及电机外壳，属于电动机技术领域。所述方法包括依次连接的，电机外壳挤压成型步骤、定长切割电机外壳步骤、在电机外壳中冷加工出盖板腔、集流腔及进出水管孔步骤、盖板及管接头制造步骤、盖板装配步骤、精加工电机外壳端面及长度步骤，以及装配进水管接头和出水管接头，完成整个电机外壳的制造的步骤。采用本发明方法制备的电机外壳，能够快速地将超高速运转的电动机所产生的热，有效传递出去。有效传递出去。


技术研发人员：周秋芳 单嘉辰
受保护的技术使用者：无锡华光汽车部件科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/9/6