一种用于电机转子的水冷结构

文档序号:1892792 发布日期:2021-11-26 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于电机转子的水冷结构 (Water cooling structure for motor rotor ) 是由 丁晓军 于 2021-09-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于电机转子的水冷结构,包括设置在电机上的水冷结构本体以及与电机上的转子相连接的转轴,所述水冷结构本体包括右侧为开口设置的储水盒,所述储水盒的顶部与电机的底部活动接触,储水盒的右侧固定连接有盖板,储水盒的顶部内壁上嵌装有导热板,导热板的顶部延伸至储水盒的上方并与储水盒的顶部平齐,导热板的顶部与电机的底部活动接触。本发明便于对电机和转轴进行水冷降温,通过对转轴从内外两侧进行吸热降温的方式,能够有效的对转轴进行降温处理,从而实现对与转轴相连接的转子进行降温处理,提高降温散热效果,且便于自动及时对冷却水进行更换,不需要人员定期换水,保证冷却散热稳定性,满足使用需求。(The invention discloses a water cooling structure for a motor rotor, which comprises a water cooling structure body arranged on a motor and a rotating shaft connected with the rotor on the motor, wherein the water cooling structure body comprises a water storage box with an opening at the right side, the top of the water storage box is movably contacted with the bottom of the motor, the right side of the water storage box is fixedly connected with a cover plate, a heat-conducting plate is embedded on the inner wall of the top of the water storage box, the top of the heat-conducting plate extends to the upper part of the water storage box and is flush with the top of the water storage box, and the top of the heat-conducting plate is movably contacted with the bottom of the motor. The invention is convenient for water cooling of the motor and the rotating shaft, can effectively cool the rotating shaft by a mode of heat absorption and cooling of the rotating shaft from the inner side and the outer side, thereby realizing cooling treatment of the rotor connected with the rotating shaft, improving the cooling and heat dissipation effects, being convenient for automatically and timely replacing cooling water, not needing personnel to change water periodically, ensuring the cooling and heat dissipation stability and meeting the use requirements.)

一种用于电机转子的水冷结构

技术领域

本发明涉及水冷结构技术领域,尤其涉及一种用于电机转子的水冷结构。

背景技术

由于电动汽车车用驱动电机极力追求高功率和高转矩密度,造成了电机在工作的过程中存在较高的温升,从而对电机运行的性能、效率以及寿命和可靠性造成了严重的影响,现有的普遍采用机壳水冷的方式对电机进行冷却降温,但是在驱动电机工作的过程中,由于转子需要持续转动,转子在转动的过程中会产生较大的热量,使得转子铁芯的温升很高,因此需要对转轴进行及时降温处理;

现有技术通常采用在转子上设置风扇的方式来改善转子的散热,但是采用电机风扇风冷的方式不能够有效的对与转子相连接的转轴进行降温处理,且在风扇对转动的转子进行吹动时,不仅会增加转子的风摩损耗,而且还会增大电机的噪音,不能满足使用需求,因此我们提出了一种用于电机转子的水冷结构用于解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种用于电机转子的水冷结构。

本发明提出的一种用于电机转子的水冷结构,包括设置在电机上的水冷结构本体以及与电机上的转子相连接的转轴,所述水冷结构本体包括右侧为开口设置的储水盒,所述储水盒的顶部与电机的底部活动接触,储水盒的右侧固定连接有盖板,储水盒的顶部内壁上嵌装有导热板,导热板的顶部延伸至储水盒的上方并与储水盒的顶部平齐,导热板的顶部与电机的底部活动接触,储水盒的顶部固定连接有送水机构,送水机构的底部延伸至储水盒内,送水机构活动套设在电机上,电机的顶部活动接触有两个安装块,送水机构固定套设在两个安装块上,电机的顶部紧密接触有T形压固螺栓,T形压固螺栓的顶部延伸至对应的安装块的上方,安装块螺纹套设在对应的T形压固螺栓上,送水机构的一侧固定连接有蓄电池,蓄电池与送水机构电性连接,储水盒和盖板上安装有同一个自动换水机构,自动换水机构与蓄电池电性连接,电机的右侧磁吸固定有圆环,圆环内固定套设有两个密封轴承,密封轴承密封活动套设在转轴上,圆环上开设有储水腔,圆环的顶部与送水机构的底端固定连接,送水机构与储水腔内部相连通,圆环的顶部内壁上开设有第一出水孔,第一出水孔与储水腔内部相连通,转轴上开设有冷却腔,冷却腔的顶部内壁上开设有第一进水孔,冷却腔的底部内壁上开设有第二出水孔,第一进水孔和第二出水孔内固定连接有第一单向阀,第一单向阀的底部设为出口,第一进水孔和第二出水孔均位于两个密封轴承之间,圆环的右侧固定连接有导热水冷机构,导热水冷机构活动套设在转轴上,导热水冷机构与送水机构电性连接,导热水冷机构的底部连通并固定有L形管,圆环的底部内壁上嵌装有第一出水管,L形管的左端与第一出水管的右侧底部连通固定,储水盒的顶部内壁上开设有第二进水孔,第二进水孔与第一出水管相连通,第一出水管的底端与储水盒的顶部密封活动接触。

优选地,所述送水机构包括固定连接在储水盒顶部的L形导热管,L形导热管活动套设在电机上,L形导热管的左侧内壁和顶部内壁分别与电机的左侧和顶部活动接触,L形导热管固定套设在两个安装块上,储水盒的顶部左侧固定连接有水泵,水泵的抽取端延伸至储水盒内并固定连接有吸水头,水泵的出水端与L形导热管的左侧底部连通并固定,水泵与蓄电池电性连接,L形导热管的顶部内壁上密封活动接触有第二出水管,第二出水管嵌装固定在圆环的顶部,第二出水管与储水腔内部相连通,L形导热管的内侧底部开设有第三出水孔,第三出水孔与第二出水管相连通。

优选地,所述自动换水机构包括连通并固定在储水盒左侧的进水管和第三出水管,进水管的左端和第三出水管的左端均连通并固定有电磁阀,盖板的右侧固定连接有温控开关,温控开关的探测端延伸至储水盒内,温控开关与蓄电池电性连接,温控开关与两个电磁阀电性连接。

优选地,所述导热水冷机构包括固定连接在圆环右侧的环形导热管,环形导热管的内侧呈环形嵌装有多个导热滚珠,导热滚珠与转轴的外侧滚动接触,圆环的右侧嵌装有连接管,连接管的右端延伸至环形导热管内并固定连接有第二单向阀,第二单向阀的右侧设为出口,连接管的左端与储水腔的内部相连通,L形管的顶端与环形导热管的底部左侧连通并固定,环形导热管的内侧底部固定连接有温度传感器,水泵内内置有控制器,温度传感器与水泵内部的控制器电性连接。

优选地,所述圆环的顶部和底部均固定连接有第一磁铁,电机的右侧固定连接有两个第二磁铁,第二磁铁的右侧与对应的第一磁铁的左侧相吸附。

优选地,所述密封轴承的内圈内粘接固定有密封胶皮,密封胶皮的内侧与转轴的外侧活动接触,第一出水管的底端粘接固定有第一密封胶圈,第一密封胶圈的底部与储水盒的顶部紧密接触。

优选地,所述第二出水管的顶端粘接固定有第二密封胶圈,第二密封胶圈的顶部与L形导热管的顶部内壁活动接触。

优选地,所述L形导热管的内侧顶部和内侧底部均开设有两个嵌装孔,嵌装孔的内壁与对应的安装块的外侧固定连接。

优选地,所述安装块的顶部开设有螺纹孔,螺纹孔与对应的T形压固螺栓螺纹连接。

优选地,所述圆环的底部内壁上开设有圆形孔,圆形孔的内壁与第一出水管的外侧固定连接。

与现有的技术相比,本发明的有益效果是:

通过电机、转轴、储水盒、L形导热管、安装块、T形压固螺栓、导热板、水泵、蓄电池、圆环、环形导热管、第二出水管、第三出水孔、导热滚珠、储水腔、冷却腔、连接管、第二单向阀、第一出水孔、密封轴承、第一进水孔、第一单向阀、第二出水孔、第一出水管、L形管、第二进水孔、第二磁铁、第一磁铁与温度传感器相配合,电机上的转子工作产生热量传递到转轴上,转轴上的热量经多个导热滚珠传递给环形导热管,温度传感器检测到环形导热管上的温度高于预设温度时,将信号传递给控制器控制水泵开启,水泵的抽取端通过吸水头对储水盒内的冷却水进行抽取,抽取的冷却水经水泵的出水端排入到L形导热管内,电机工作产生的热量传递给L形导热管内的冷却水,电机产生的热量经导热板传递给储水盒内的冷却水,冷却水对热量进行吸收,实现对电机的降温处理,L形导热管内的冷却水依次经第三出水孔和第二出水管排入储水腔内,储水腔内的水一部分经第一出水孔、两个密封轴承之间的间隙、第一进水孔和位于第一进水孔内部的第一单向阀进入到冷却腔内,冷却腔内的冷却水对转轴产生的热量进行吸收,储水腔内的另一部分冷却水依次经连接管和第二单向阀流入到环形导热管内对转轴传递的热量进行吸收,从而实现对转轴的降温处理,环形导热管内的冷却水经L形管流入到第一出水管内,冷却腔内的冷却水经第二出水孔、其内部的第二单向阀和两个密封轴承之间的间隙进入到第一出水管内,第一出水管内的冷却水经第二进水孔再次进入到储水盒内,水泵持续对储水盒内的冷却水进行抽取,进而使得L形导热管、环形导热管和冷却腔内的冷却水循环流动带走热量,实现对电机和转轴的有效降温处理,进而实现对转子的有效降温处理;

通过蓄电池、第三出水管、进水管、电磁阀与温控开关相配合,将进水管上的电磁阀与外界的自来水管相连接,将第三出水管上的电磁阀与外界的回收池相连接,温控开关检测到储水盒内的冷却水温度高于预设温度时,温控开关控制两个电磁阀同时开启,此时外界的自来水内的冷却水经进水管上的电磁阀和进水管进入到储水盒内,储水盒内的冷却水经第三出水管和其上的电磁阀排出至外界的回收池内,随着冷却水的进入和流出逐渐形成混合换水,使得储水盒的冷却水的温度逐渐降低,当温控开关感应到储水盒内冷却水的温度低于预设温度时,控制两个电磁阀关闭,从而在降温的同时实现自动及时换水的目的,保证冷却散热稳定性。

本发明便于对电机和转轴进行水冷降温,通过对转轴从内外两侧进行吸热降温的方式,能够有效的对转轴进行降温处理,从而实现对与转轴相连接的转子进行降温处理,提高降温散热效果,且便于自动及时对冷却水进行更换,不需要人员定期换水,保证冷却散热稳定性,满足使用需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于电机转子的水冷结构的结构示意图;

图2为图1的剖视结构示意图;

图3为图2中A部分的放大结构示意图;

图4为本发明提出的一种用于电机转子的水冷结构的电机和转轴未安装状态的结构示意图。

图中:100电机、101转轴、1储水盒、2 L形导热管、3安装块、4 T形压固螺栓、5导热板、6水泵、7蓄电池、8第三出水管、9进水管、10电磁阀、11圆环、12环形导热管、13第二出水管、14第三出水孔、15导热滚珠、16温控开关、17储水腔、18冷却腔、19连接管、20第二单向阀、21第一出水孔、22密封轴承、23第一进水孔、24第一单向阀、25第二出水孔、26第一出水管、27 L形管、28第二进水孔、29第二磁铁、30第一磁铁、31温度传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1-4,本实施例提出了一种用于电机转子的水冷结构,包括设置在电机100上的水冷结构本体以及与电机100上的转子相连接的转轴101,水冷结构本体包括右侧为开口设置的储水盒1,储水盒1的顶部与电机100的底部活动接触,储水盒1的右侧固定连接有盖板,储水盒1的顶部内壁上嵌装有导热板5,导热板5的顶部延伸至储水盒1的上方并与储水盒1的顶部平齐,导热板5的顶部与电机100的底部活动接触,储水盒1的顶部固定连接有送水机构,送水机构的底部延伸至储水盒1内,送水机构活动套设在电机100上,电机100的顶部活动接触有两个安装块3,送水机构固定套设在两个安装块3上,电机100的顶部紧密接触有T形压固螺栓4,T形压固螺栓4的顶部延伸至对应的安装块3的上方,安装块3螺纹套设在对应的T形压固螺栓4上,送水机构的一侧固定连接有蓄电池7,蓄电池7与送水机构电性连接,储水盒1和盖板上安装有同一个自动换水机构,自动换水机构与蓄电池7电性连接,电机100的右侧磁吸固定有圆环11,圆环11内固定套设有两个密封轴承22,密封轴承22密封活动套设在转轴101上,圆环11上开设有储水腔17,圆环11的顶部与送水机构的底端固定连接,送水机构与储水腔17内部相连通,圆环11的顶部内壁上开设有第一出水孔21,第一出水孔21与储水腔17内部相连通,转轴101上开设有冷却腔18,冷却腔18的顶部内壁上开设有第一进水孔23,冷却腔18的底部内壁上开设有第二出水孔25,第一进水孔23和第二出水孔25内固定连接有第一单向阀24,第一单向阀24的底部设为出口,第一进水孔23和第二出水孔25均位于两个密封轴承22之间,圆环11的右侧固定连接有导热水冷机构,导热水冷机构活动套设在转轴101上,导热水冷机构与送水机构电性连接,导热水冷机构的底部连通并固定有L形管27,圆环11的底部内壁上嵌装有第一出水管26,L形管27的左端与第一出水管26的右侧底部连通固定,储水盒1的顶部内壁上开设有第二进水孔28,第二进水孔28与第一出水管26相连通,第一出水管26的底端与储水盒1的顶部密封活动接触;

送水机构包括固定连接在储水盒1顶部的L形导热管2,L形导热管2活动套设在电机100上,L形导热管2的左侧内壁和顶部内壁分别与电机100的左侧和顶部活动接触,L形导热管2固定套设在两个安装块3上,储水盒1的顶部左侧固定连接有水泵6,水泵6的抽取端延伸至储水盒1内并固定连接有吸水头,水泵6的出水端与L形导热管2的左侧底部连通并固定,水泵6与蓄电池7电性连接,L形导热管2的顶部内壁上密封活动接触有第二出水管13,第二出水管13嵌装固定在圆环11的顶部,第二出水管13与储水腔17内部相连通,L形导热管2的内侧底部开设有第三出水孔14,第三出水孔14与第二出水管13相连通;

自动换水机构包括连通并固定在储水盒1左侧的进水管9和第三出水管8,进水管9的左端和第三出水管8的左端均连通并固定有电磁阀10,盖板的右侧固定连接有温控开关16,温控开关16的探测端延伸至储水盒1内,温控开关16与蓄电池7电性连接,温控开关16与两个电磁阀10电性连接;

导热水冷机构包括固定连接在圆环11右侧的环形导热管12,环形导热管12的内侧呈环形嵌装有多个导热滚珠15,导热滚珠15与转轴101的外侧滚动接触,圆环11的右侧嵌装有连接管19,连接管19的右端延伸至环形导热管12内并固定连接有第二单向阀20,第二单向阀20的右侧设为出口,连接管19的左端与储水腔17的内部相连通,L形管27的顶端与环形导热管12的底部左侧连通并固定,环形导热管12的内侧底部固定连接有温度传感器31,水泵6内内置有控制器,温度传感器31与水泵6内部的控制器电性连接,本实施例便于对电机100和转轴101进行水冷降温,通过对转轴101从内外两侧进行吸热降温的方式,能够有效的对转轴101进行降温处理,从而实现对与转轴101相连接的转子进行降温处理,提高降温散热效果,且便于自动及时对冷却水进行更换,不需要人员定期换水,保证冷却散热稳定性,满足使用需求。

本实施例中,圆环11的顶部和底部均固定连接有第一磁铁30,电机100的右侧固定连接有两个第二磁铁29,第二磁铁29的右侧与对应的第一磁铁30的左侧相吸附,密封轴承22的内圈内粘接固定有密封胶皮,密封胶皮的内侧与转轴101的外侧活动接触,第一出水管26的底端粘接固定有第一密封胶圈,第一密封胶圈的底部与储水盒1的顶部紧密接触,第二出水管13的顶端粘接固定有第二密封胶圈,第二密封胶圈的顶部与L形导热管2的顶部内壁活动接触,L形导热管2的内侧顶部和内侧底部均开设有两个嵌装孔,嵌装孔的内壁与对应的安装块3的外侧固定连接,安装块3的顶部开设有螺纹孔,螺纹孔与对应的T形压固螺栓4螺纹连接,圆环11的底部内壁上开设有圆形孔,圆形孔的内壁与第一出水管26的外侧固定连接,本实施例便于对电机100和转轴101进行水冷降温,通过对转轴101从内外两侧进行吸热降温的方式,能够有效的对转轴101进行降温处理,从而实现对与转轴101相连接的转子进行降温处理,提高降温散热效果,且便于自动及时对冷却水进行更换,不需要人员定期换水,保证冷却散热稳定性,满足使用需求。

本实施例中,使用时,储水盒1内填充有冷却水,与电机100上的转子工作的过程中会产生热量,产生的热量传递到转轴101上,转轴101上的热量经多个导热滚珠15传递给环形导热管12,温度传感器31对环形导热管12产生的热量进行检测,当检测到其温度高于预设温度时,温度传感器31将信号传递给控制器,控制器控制水泵6开启,水泵6的抽取端通过吸水头对储水盒1内的冷却水进行抽取,抽取的冷却水经水泵6的出水端排入到L形导热管2内,同时电机100工作产生的热量传递给L形导热管2内的冷却水,冷却水对其热量进行吸收,同时电机100将热量经导热板5传递给储水盒1内的冷却水,储水盒1内的冷却水对其热量进行吸收,从而实现对电机100的降温处理,L形导热管2内的冷却水依次经第三出水孔14和第二出水管13排入储水腔17内,储水腔17内的水一部分经第一出水孔21流入到两个密封轴承22之间,储水腔17内的另一部分冷却水依次经连接管19和第二单向阀20流入到环形导热管12内,同时转轴101上的热量经多个导热滚珠15传递给环形导热管12内的冷却水,环形导热管12内的冷却水对其热量进行吸收,通过环形导热管12内的冷却水可对转轴101进行初步降温,同时位于两个密封轴承22内的冷却水经第一进水孔23和位于第一进水孔23内部的第一单向阀24进入到冷却腔18内,冷却腔18内的冷却水对转轴101产生的热量进行吸收,实现进一步降温,同时环形导热管12内的冷却水经L形管27流入到第一出水管26内,同时冷却腔18内的冷却水经第二出水孔25和其内部的第二单向阀24再次流入到两个密封轴承22之间,位于两个密封轴承22之间的冷却水进入到第一出水管26内,第一出水管26内的冷却水经第二进水孔28再次进入到储水盒1内,水泵6持续对储水盒1内的冷却水进行抽取,进而使得L形导热管2、环形导热管12和冷却腔18内的冷却水循环流动,冷却水循环流动的过程中带走热量,实现对电机100和转轴101的有效降温处理,且通过对转轴101从内外两侧进行吸热降温的方式,能够有效的对转轴101进行降温处理,且在对转轴101进行散热的同时,能够有效的实现与其相连接的转子进行降温散热,提高降温散热效果;

将进水管9上的电磁阀10与外界的自来水管相连接,将第三出水管8上的电磁阀10与外界的回收池相连接,随着冷却水对热量的吸收,使得冷却水的温度逐渐升高,温控开关16对储水盒1内的冷却水温度进行检测,当检测到其温度高于预设温度时,温控开关16控制两个电磁阀10同时开启,此时外界的自来水内的冷却水经进水管9上的电磁阀10和进水管9进入到储水盒1内,储水盒1内的冷却水经第三出水管8和其上的电磁阀10排出至外界的回收池内,随着冷却水的进入和流出逐渐形成混合换水,使得储水盒1的冷却水的温度逐渐降低,当温控开关16感应到储水盒1内冷却水的温度低于预设温度时,温控开关16控制两个电磁阀10关闭,且在换水的过程中,能够保证正常冷却降温作业,使得能够在降温的同时实现及时自动换水作业,不需要人工定期换水,保证冷却散热稳定性;

当需要电机100和转轴101上取下时,向右拉动环形导热管12,环形导热管12带动圆环11向右移动,圆环11带动两个第一磁铁30向右与两个第二磁铁29分离,同时圆环11带动第一出水管26和第二出水管13向右移动并分别与第二进水孔28和第三出水孔14错开,即可将环形导热管12和圆环11从转轴101上取下,紧接着正向转动两个T形压固螺栓4,T形压固螺栓14转动的同时与电机100的顶部分离,此时向右移动电机100,即可将电机100从L形导热管2内移出,取下后的电机100和转轴101方便人员进行后期的检修作业。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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