[发明专利]一种转轴中心水冷的电机冷却结构

说明书

本发明涉及一种转轴中心水冷的电机冷却结构，包括外盖、中心水管、出水水嘴、轴小盖、轴承、端盖、内盖、高压旋转唇形密封、密封垫、空心转轴、转子、定子、机壳。轴小盖通过螺栓安装在空心转轴端部。外盖通过螺栓与位于端盖内侧的内盖被固定在端盖上。高压旋转唇形密封位于轴小盖与外盖之间。中心水管作为进水口安装在外盖中心孔内。出水水嘴安装在外盖上的出水螺孔处。外盖内设流道，做冷却水回流用。通过中心水管将冷却水通入空心转轴内部，冷却水通过空心转轴内部最后由外盖上面的出水口流出，形成完整的循环水路。空心转轴的外部与轴承及转子相接触连接。本发明适用于各种电机及中心散热困难的旋转机械设备。

技术领域

本发明涉及一种转轴中心水冷的电机冷却结构，属于电机冷却技术。

背景技术

目前电机的冷却方式主要由以下几种：自然冷却、强迫风冷、液冷。因为电机产生热量的主要部位是定子绕组，所以当前电机冷却的部位大都是定子绕组，很少有专门对转子及轴承做冷却的。对于转子发热较高的电机或者高速电机，对转子及轴承的冷却就非常重要了。高温情况下，永磁电机的永磁体会退磁、轴承润滑脂失效等都会发生。

目前市场上有少部分电机在端盖内部设有循环水路，通过冷却水的循环带走轴承的热量。但是定子绕组产生的热量会通过气隙传递到转子部分的，转子上的热量也会通过转轴传递给轴承的，并且轴承的内圈温度高于外圈温度，传统的冷却方式只能冷却轴承外圈。对永磁电机来说，特别是对功率密度比较高的电机，散热条件如若不好，会直接影响电机的使用寿命和额定功率，严重的还会造成永磁体退磁，电机烧损。对高速电机来说，运转速度高，轴承发热量比较大，散热条件如若不好，将导致轴承润滑脂失效，电机烧损。

中国专利CN204967537U公开一种轴水冷却结构。本实用新型涉及电动机制造领域，公开一种轴水冷却结构，半轴一与半轴二通过连接销连接；所述半轴二内设置中心孔，所述中心孔内设置水平导流管，水平导流管的两端通过支撑套、过渡套固定在所述中心孔内；过渡套还设置防水轴承，内管的一端固定在所述防水轴承上，另外一端连通水箱壳体上的进水口；内管与水平导流管连通；水平导流管远离内管的一端设置出水孔；支撑套的端面设置均布小孔；自所述出水孔流出的冷却水经支撑套、内管与中心孔间隙流入水箱壳体，最后由水箱壳体出水口流出；所述孔用挡圈设置在防水轴承靠近进水口端。本实用新型结构比较复杂，轴由两个半轴用销钉连接起来的，水平导流管会随着轴一起旋转，并且对于轴水冷的关键问题旋转动密封问题没有给出相应的方案。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有电机的转子及轴承散热慢的缺点，并解决了旋转动密封问题，提供一种高效的转轴中心水冷的电机冷却结构，可以大大提高电机转子及轴承的散热条件，提高电机转矩密度和功率密度，且结构简单。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的转轴中心水冷的电机冷却结构包括：包括：外盖(1)、中心水管(2)、出水水嘴(3)、轴小盖(4)、轴承(5)、端盖(6)、内盖(7)、高压旋转唇形密封(8)、密封垫(9)、空心转轴(10)、转子(11)、定子(12)和机壳(13)；轴小盖(4)加装密封垫(9)后通过螺栓安装在空心转轴(10)端部；外盖(1)通过螺栓与位于端盖(6)内侧的内盖(7)被固定在端盖(6)上；轴承(5)套在空心转轴(10)上，位于端盖(6)的轴承室内；高压旋转唇形密封(8)安装于轴小盖(4)与外盖(1)之间的空腔；中心水管(2)一端带有细牙螺纹，作为进水口安装在外盖(1)的中心孔内；出水水嘴(3)安装在外盖(1)上的出水螺孔处；通过中心水管(2)将冷却水通入空心转轴(10)内部，冷却水通过空心转轴(10)内部最后由外盖(1)上面的出水口流出，通过中心水管(2)、空心转轴(10)、外盖(1)三部分的内设流道连接形成完整的冷却循环水路；空心转轴(10)的外圆与轴承(5)及转子(11)相接触连接；所述轴小盖(4)有3组凹槽，轴小盖(4)与外盖(1)配合后会形成3组迷宫密封及高压旋转唇形密封(8)的安装室；3组迷宫密封及唇形密封有效的防止了冷却水的泄露；所述外盖(1)内设流道，作为冷却循环水的回流通道。