一种具有联动式水冷机构的电机的制作方法

1.本发明涉及电机冷却技术领域，尤其是一种具有联动式水冷机构的电机。


背景技术：

2.在电机高速运转的时候，效率会从平时的90％左右逐渐降低到80％。甚至在达到最高转速时，只有不到70％的效率。而这剩下的30％会被转化为热能。如果这些额外的热量不能顺利排出的话，就会导致永磁电机的永磁体退磁，磁性减弱后会产生不可逆的损伤，性能会下降。更严重的，会降低电机定子绕组的绝缘，再极端一点的甚至会烧毁整个电机。
3.为了保护电机，也为了避免更大的安全隐患，需要对电机散发出来的温度向外散发，而传统的电机散热方式主要通过其表面的铜片进行被动散热，或者利用与电机转轴相连通的其它散热机构进行驱动，传统的主动散热机构需要消耗大量的电机动能，摩擦力也比较大；同时一些具有水冷装置的机构对于密封性的要求非常高，需要直接利用电机转轴驱动水冷装置，长时间高速转动对于密封件的损耗也很大，需要定期更换，后期成本高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的具有联动式水冷机构的电机，解决传统电机的主动散热机构需要消耗大量的电机动能，摩擦力也比较大；对于密封性的要求非常高，需要定期更换密封件，后期成本高的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有联动式水冷机构的电机，包括电机本体和安装在电机本体外侧的外部罩壳，所述的外部罩壳顶部具有向上凸起一体结构顶部散热水箱，所述外部罩壳右侧面位于电机本体的右侧转轴外围固定装配有向右凸起的环形排水罩，所述环形排水罩外侧面上通过侧向固定盒固定装配有环形外部传动盒，所述外部罩壳的外壁内部对称开设有蛇形第一导热流道和蛇形第二导热流道，所述环形排水罩、侧向固定盒和环形外部传动盒内部装配有磁耦合液力驱动装置。
6.所述的磁耦合液力驱动装置包括活动装配在环形排水罩内的环形调节盘、固定在环形调节盘侧壁上的驱动叶片、插接固定在环形调节盘侧壁上的第一永磁体、插接固定在侧向固定盒内部的导磁铁块、轴向套接在电机本体右侧转轴上的侧向驱动盘和插接固定在侧向驱动盘外侧面上的第二永磁体。
7.所述环形排水罩、侧向固定盒和环形外部传动盒外侧弧形面上均开设有侧向拆卸口，所述侧向拆卸口内部固定装配有外部闭合盖板。
8.所述环形调节盘右侧面和侧向驱动盘左侧面上均开设有侧向装配插槽。
9.所述蛇形第一导热流道和蛇形第二导热流道下端进液口与环形排水罩出液口相连通，所述蛇形第一导热流道和蛇形第二导热流道上端出液口与顶部散热水箱进液口相连通，所述顶部散热水箱出液口与环形排水罩进液口相连通。
10.所述外部罩壳下端外侧面两端具有向下凸起的一体结构底部支撑座，所述底部支撑座下端开设有内部装配橡胶减震防滑垫的底部装配槽。
11.所述顶部散热水箱上表面开设有内部安装离心散热风扇的上置导热槽，所述顶部散热水箱内顶面位于离心散热风扇下方固定装配有内部传动盒。
12.所述顶部散热水箱内部位于进液口位置活动装配有用于驱动离心散热风扇的内部驱动叶轮，所述内部驱动叶轮通过上置联动轴插入内部传动盒与离心散热风扇传动连接。
13.所述顶部散热水箱内侧面位于内部驱动叶轮外围具有用于提升驱动行程的弧形导流罩。
14.所述顶部散热水箱内部固定有多个一体结构散热铜片。
15.本发明的有益效果是：
16.(1)本发明的一种具有联动式水冷机构的电机采用磁耦合原理来驱动磁耦合液力驱动装置，不仅可以降低摩擦力，同时采用非接触式传动方式，可以有效保持液冷装置的密封性，耐用性也大大提升；
17.(2)采用可拆卸式结构设计，可以根据需要自由改变传动的传输比，可调性大大提升，适用范围更加广泛；
18.(3)在外部罩壳顶部安装有上置离心散热风扇的顶部散热水箱，利用顶部散热水箱内部位于进液口位置的内部驱动叶轮带动离心散热风扇转动，从而大大提升顶部散热水箱的散热性能；
19.(4)采用顶置液冷散热来提升电机的主、被动散热性能，散热效果更加优异；
20.(5)利用外挂式安装方式与外部罩壳右侧壁固定装配，密封面不会产生摩擦，装配密封机构不会产生损耗，后期损耗低，使用成本更加低廉。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1是本发明的结构示意图。
23.图2是本发明的内部剖视图。
24.图3是本发明中外部罩壳的侧向剖视图。
25.图4是本发明中顶部散热水箱内部的结构示意图。
26.图中1.电机本体，2.外部罩壳，3.顶部散热水箱，4.环形排水罩，5.侧向固定盒，6.环形外部传动盒，7.蛇形第一导热流道，8.蛇形第二导热流道，9.环形调节盘，10.驱动叶片，11.第一永磁体，12.导磁铁块，13.侧向驱动盘，14.第二永磁体，15.外部闭合盖板，16.侧向装配插槽，17.底部支撑座，18.橡胶减震防滑垫，19.离心散热风扇，20.上置导热槽，21.内部传动盒，22.内部驱动叶轮，23.弧形导流罩，24.散热铜片。
具体实施方式
27.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
29.图1、图2、图3和图4所示的一种具有联动式水冷机构的电机，包括电机本体1和安装在电机本体1外侧的外部罩壳2，外部罩壳2顶部具有向上凸起一体结构顶部散热水箱3，外部罩壳2右侧面位于电机本体1的右侧转轴外围固定装配有向右凸起的环形排水罩4，环形排水罩4外侧面上通过侧向固定盒5固定装配有环形外部传动盒6，外部罩壳2的外壁内部对称开设有蛇形第一导热流道7和蛇形第二导热流道8，环形排水罩4、侧向固定盒5和环形外部传动盒6内部装配有磁耦合液力驱动装置。
30.为了配合磁耦合控制，磁耦合液力驱动装置包括活动装配在环形排水罩4内的环形调节盘9、固定在环形调节盘9侧壁上的驱动叶片10、插接固定在环形调节盘9侧壁上的第一永磁体11、插接固定在侧向固定盒5内部的导磁铁块12、轴向套接在电机本体1右侧转轴上的侧向驱动盘13和插接固定在侧向驱动盘13外侧面上的第二永磁体14。
31.当采用16个第二永磁体14，需要10个金属铁块，配合4个第一永磁体11，这时候的传动比就是4:1，计算方式就是输入的第二永磁体14的数量加上输出的第一永磁体11的数量除以2等于10；当采用8:1的传动比，则是输入的第二永磁体14的数量16加上输出的第一永磁体11的数量2除以2，等于9，也就是需要9个金属铁块，内置金属铁块4的外螺纹隔离盘我们可以称之为磁力交换器，他的作用是传输第二永磁体14给他的磁场，然后再传导给第一永磁体11，从而驱动第一永磁体11，原理与磁耦合原理相同
32.为了配合侧向装卸更换，环形排水罩4、侧向固定盒5和环形外部传动盒6外侧弧形面上均开设有侧向拆卸口，侧向拆卸口内部固定装配有外部闭合盖板15。
33.外部闭合盖板15通过螺栓固定安装在侧向拆卸口内部。
34.为了方便安装，环形调节盘9右侧面和侧向驱动盘13左侧面上均开设有侧向装配插槽16。
35.在侧向装配插槽16内侧面上对称开设有侧向限位卡槽，然后通过在第一永磁体11、第二永磁体14两侧对称设置侧向限位卡块插入侧向限位卡槽来提升装配稳定性，避免因为高速旋转产生向外的离心作用力。
36.为了形成串流流道，蛇形第一导热流道7和蛇形第二导热流道8下端进液口与环形排水罩4出液口相连通，蛇形第一导热流道7和蛇形第二导热流道8上端出液口与顶部散热水箱3进液口相连通，顶部散热水箱3出液口与环形排水罩4进液口相连通。
37.顶部散热水箱3与环形排水罩4之间通过蛇形第一导热流道7和蛇形第二导热流道8串联联通。
38.为了提升底部稳定性和减震性，外部罩壳2下端外侧面两端具有向下凸起的一体结构底部支撑座17，底部支撑座17下端开设有内部装配橡胶减震防滑垫18的底部装配槽。
39.为了提升顶部散热水箱3上端的散热性，顶部散热水箱3上表面开设有内部安装离心散热风扇19的上置导热槽20，顶部散热水箱3内顶面位于离心散热风扇19下方固定装配有内部传动盒21。
40.为了配合联动控制，顶部散热水箱3内部位于进液口位置活动装配有用于驱动离心散热风扇19的内部驱动叶轮22，内部驱动叶轮22通过上置联动轴插入内部传动盒21与离心散热风扇19传动连接。
41.高压冷却也从顶部散热水箱3的进液口流入，然后冲击内驱动叶轮22一侧，内部驱
动叶轮22开始转动，通过上置联动轴带动内部传动盒21内的齿轮组转动，同步带动离心散热风扇19高速转动。
42.为了提升驱动行程，顶部散热水箱3内侧面位于内部驱动叶轮22外围具有用于提升驱动行程的弧形导流罩23。
43.为了提升内部导热性能，顶部散热水箱3内部固定有5个一体结构散热铜片24。
44.散热铜片24上、下端分别固定在顶部散热水箱3的内顶面与内底面。
45.本发明的一种具有联动式水冷机构的电机采用磁耦合原理来驱动磁耦合液力驱动装置，不仅可以降低摩擦力，同时采用非接触式传动方式，可以有效保持液冷装置的密封性，耐用性也大大提升；采用可拆卸式结构设计，可以根据需要自由改变传动的传输比，可调性大大提升，适用范围更加广泛；在外部罩壳2顶部安装有上置离心散热风扇19的顶部散热水箱，利用顶部散热水箱3内部位于进液口位置的内部驱动叶轮22带动离心散热风扇19转动，从而大大提升顶部散热水箱3的散热性能；采用顶置液冷散热来提升电机的主、被动散热性能，散热效果更加优异；利用外挂式安装方式与外部罩壳2右侧壁固定装配，密封面不会产生摩擦，装配密封机构不会产生损耗，后期损耗低，使用成本更加低廉。
46.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种具有联动式水冷机构的电机，包括电机本体(1)和安装在电机本体(1)外侧的外部罩壳(2)，其特征是：所述的外部罩壳(2)顶部具有向上凸起一体结构顶部散热水箱(3)，所述外部罩壳(2)右侧面位于电机本体(1)的右侧转轴外围固定装配有向右凸起的环形排水罩(4)，所述环形排水罩(4)外侧面上通过侧向固定盒(5)固定装配有环形外部传动盒(6)，所述外部罩壳(2)的外壁内部对称开设有蛇形第一导热流道(7)和蛇形第二导热流道(8)，所述环形排水罩(4)、侧向固定盒(5)和环形外部传动盒(6)内部装配有磁耦合液力驱动装置。2.根据权利要求1所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述的磁耦合液力驱动装置包括活动装配在环形排水罩(4)内的环形调节盘(9)、固定在环形调节盘(9)侧壁上的驱动叶片(10)、插接固定在环形调节盘(9)侧壁上的第一永磁体(11)、插接固定在侧向固定盒(5)内部的导磁铁块(12)、轴向套接在电机本体(1)右侧转轴上的侧向驱动盘(13)和插接固定在侧向驱动盘(13)外侧面上的第二永磁体(14)。3.根据权利要求2所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述环形排水罩(4)、侧向固定盒(5)和环形外部传动盒(6)外侧弧形面上均开设有侧向拆卸口，所述侧向拆卸口内部固定装配有外部闭合盖板(15)。4.根据权利要求2所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述环形调节盘(9)右侧面和侧向驱动盘(13)左侧面上均开设有侧向装配插槽(16)。5.根据权利要求1所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述蛇形第一导热流道(7)和蛇形第二导热流道(8)下端进液口与环形排水罩(4)出液口相连通，所述蛇形第一导热流道(7)和蛇形第二导热流道(8)上端出液口与顶部散热水箱(3)进液口相连通，所述顶部散热水箱(3)出液口与环形排水罩(4)进液口相连通。6.根据权利要求1所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述外部罩壳(2)下端外侧面两端具有向下凸起的一体结构底部支撑座(17)，所述底部支撑座(17)下端开设有内部装配橡胶减震防滑垫(18)的底部装配槽。7.根据权利要求1所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述顶部散热水箱(3)上表面开设有内部安装离心散热风扇(19)的上置导热槽(20)，所述顶部散热水箱(3)内顶面位于离心散热风扇(19)下方固定装配有内部传动盒(21)。8.根据权利要求7所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述顶部散热水箱(3)内部位于进液口位置活动装配有用于驱动离心散热风扇(19)的内部驱动叶轮(22)，所述内部驱动叶轮(22)通过上置联动轴插入内部传动盒(21)与离心散热风扇(19)传动连接。9.根据权利要求8所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述顶部散热水箱(3)内侧面位于内部驱动叶轮(22)外围具有用于提升驱动行程的弧形导流罩(23)。10.根据权利要求1所述的一种具有联动式水冷机构的电机，其特征是：所述顶部散热水箱(3)内部固定有多个一体结构散热铜片(24)。

技术总结
本发明涉及电机冷却技术领域，尤其是一种具有联动式水冷机构的电机，包括电机本体和安装在电机本体外侧的外部罩壳。本发明的一种具有联动式水冷机构的电机采用磁耦合原理来驱动磁耦合液力驱动装置，不仅可以降低摩擦力，同时采用非接触式传动方式，可以有效保持液冷装置的密封性，耐用性也大大提升；采用可拆卸式结构设计，可以根据需要自由改变传动的传输比，可调性大大提升，适用范围更加广泛；在外部罩壳顶部安装有上置离心散热风扇的顶部散热水箱，利用顶部散热水箱内部位于进液口位置的内部驱动叶轮带动离心散热风扇转动，从而大大提升顶部散热水箱的散热性能。提升顶部散热水箱的散热性能。提升顶部散热水箱的散热性能。


技术研发人员：孙烨锋 陈虎威 钱伟 赵勇 朱尧 马仲亮
受保护的技术使用者：江苏航天动力机电有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/7/11