一種具有良好散熱結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，具體來說涉及一種具有良好散熱結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛水泵在防洪、排澇、市政管網(wǎng)、農(nóng)業(yè)給排水和污水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于機(jī)電一體，結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)展迅速，功率也不斷提高。目前，我國的潛水電泵設(shè)計(jì)功率在400KW以上的已經(jīng)較為常見。大型潛水泵用電機(jī)是指電壓為1KV的高壓電機(jī)，電機(jī)的功率一般在400KW以上。潛水軸流泵整機(jī)潛入水下運(yùn)行，電機(jī)的散熱情況良好，但隨著功率的不斷增加，電機(jī)散熱成為必須解決的問題。由于功率增加，電機(jī)發(fā)熱量增加，電機(jī)散熱困難。由于定轉(zhuǎn)子間的氣隙很小，氣體流動(dòng)困難，尤其容易發(fā)熱。近年來發(fā)生不少因電機(jī)過熱導(dǎo)致定子和轉(zhuǎn)子膨脹，引起定子和轉(zhuǎn)子相摩擦，進(jìn)而電機(jī)燒毀的事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種具有良好散熱結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)，該電機(jī)具有良好的散熱性能，減少因散熱性能不佳而發(fā)生的電機(jī)燒毀事故。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種具有良好散熱結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)，該電機(jī)包括機(jī)殼、定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸，定子固定連接在機(jī)殼的內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)子固定連接在轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子軸通過軸承連接在機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子和定子相對(duì)；所述的轉(zhuǎn)子和定子將機(jī)殼分隔成位于機(jī)殼上部的機(jī)殼上腔和位于機(jī)殼下部的機(jī)殼下腔；所述的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸之間設(shè)有第一通風(fēng)道；第一通風(fēng)道連通機(jī)殼上腔和機(jī)殼下腔；機(jī)殼上腔和機(jī)殼下腔之間還設(shè)有連通機(jī)殼上腔和機(jī)殼下腔的第二通風(fēng)道；所述的電機(jī)還包括軸流風(fēng)扇，軸流風(fēng)扇固定連接在轉(zhuǎn)子軸上。
[0006]作為一種實(shí)施例，所述的軸流風(fēng)扇包括輪轂、葉片和導(dǎo)風(fēng)圈，葉片位于輪轂和導(dǎo)風(fēng)圈之間，且葉片兩端分別與輪轂和導(dǎo)風(fēng)圈固定連接；輪轂固定連接在轉(zhuǎn)子軸上，且軸流風(fēng)扇位于轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
[0007]作為一種實(shí)施例，所述的導(dǎo)風(fēng)圈的一端靠近葉片，導(dǎo)風(fēng)圈的另一端與轉(zhuǎn)子的端面密封連接。
[0008]作為一種實(shí)施例，所述的軸流風(fēng)扇為兩個(gè)，一個(gè)軸流風(fēng)扇位于轉(zhuǎn)子的上方，另一個(gè)軸流風(fēng)扇位于轉(zhuǎn)子的下方，兩個(gè)軸流風(fēng)扇均與第一通風(fēng)道相對(duì)。
[0009]作為一種實(shí)施例，所述的轉(zhuǎn)子的外壁面設(shè)有沿轉(zhuǎn)子軸向布設(shè)的螺旋形凹槽。
[0010]作為一種實(shí)施例，所述的螺旋形凹槽從轉(zhuǎn)子的頂面貫通至轉(zhuǎn)子的底面。
[0011]作為一種實(shí)施例，所述的螺旋形凹槽對(duì)位于轉(zhuǎn)子和定子之間氣體的泵送方向與軸流風(fēng)扇對(duì)氣體的泵送方向相反。
[0012]作為一種實(shí)施例，所述的第二通風(fēng)道為定子和機(jī)殼之間設(shè)置的間隙通道。
[0013]作為一種實(shí)施例，所述的第二通風(fēng)道為通風(fēng)管，通風(fēng)管通過上通風(fēng)法蘭和下通風(fēng)法蘭連接在機(jī)殼上，且通風(fēng)管位于機(jī)殼的外側(cè)。
[0014]作為一種實(shí)施例，所述的機(jī)殼上對(duì)應(yīng)定子的部位為環(huán)形凹槽，通風(fēng)管位于在該環(huán)形凹槽中；上通風(fēng)法蘭位于環(huán)形凹槽的頂部，且固定連接在機(jī)殼上；下通風(fēng)法蘭位于環(huán)形凹槽的底部，且固定連接在機(jī)殼上；通風(fēng)管沿周向均勻布設(shè)在機(jī)殼的外表面，且通風(fēng)管由無縫鋼管制成。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.電機(jī)整體散熱性能佳。本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)，由第一通風(fēng)道、第二通風(fēng)道、機(jī)殼上腔和機(jī)殼下腔之間形成一個(gè)環(huán)形通道。電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固定連接在轉(zhuǎn)子軸上的軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。軸流風(fēng)扇對(duì)氣體產(chǎn)生泵送效果。氣體在環(huán)形通道中流動(dòng)，在第二通風(fēng)道中與外界水流進(jìn)行換熱，在第一通風(fēng)道中與高溫的轉(zhuǎn)子進(jìn)行換熱。如此循環(huán)，以達(dá)到降低轉(zhuǎn)子和定子溫度的目的。本實(shí)施例中通過設(shè)置軸流風(fēng)扇，可以加速氣體的流動(dòng)速度，進(jìn)而及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行降溫處理。
[0017]2.定子和轉(zhuǎn)子間的散熱性能佳。本發(fā)明實(shí)施例通過在轉(zhuǎn)子外壁上設(shè)置螺旋形凹槽，沒有改變電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，對(duì)定子和轉(zhuǎn)子間形成的氣隙中的氣體，產(chǎn)生了電機(jī)泵送效果，且效果顯著，解決了電機(jī)中最易發(fā)熱部分的氣體流通問題，使得電機(jī)具有優(yōu)秀的散熱能力，延長了電機(jī)使用壽命。
[0018]3.由于軸流風(fēng)扇外圈設(shè)有導(dǎo)風(fēng)圈，使得導(dǎo)風(fēng)圈內(nèi)外氣體的流動(dòng)互不干擾，軸流風(fēng)扇的效率大大提高，尺寸縮小。因此，電機(jī)帶動(dòng)軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所消耗的能量大大減小。同時(shí)，軸流風(fēng)扇設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上，軸流風(fēng)扇跟隨轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要額外設(shè)置動(dòng)力裝置帶動(dòng)軸流風(fēng)扇工作，結(jié)構(gòu)更加緊湊、巧妙。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0021]圖3為本發(fā)明中軸流風(fēng)扇一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子的一種正視圖。
[0023]圖5為本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為圖5的B-B剖面圖。
[0025]圖中:機(jī)殼1、定子2、轉(zhuǎn)子3、轉(zhuǎn)子軸4、機(jī)殼上腔5、機(jī)殼下腔6、第一通風(fēng)道7、軸流風(fēng)扇8、輪轂801、葉片802、導(dǎo)風(fēng)圈803、凹槽9、間隙通道10、通風(fēng)管11、上通風(fēng)法蘭12、下通風(fēng)法蘭13。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其效果作進(jìn)一步的描述。
[0027]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種具有良好散熱結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)，包括機(jī)殼1、定子2、轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)子軸4。定子2固定連接在機(jī)殼I的內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)子3固定連接在轉(zhuǎn)子軸4上，轉(zhuǎn)子軸4通過軸承連接在機(jī)殼I上。轉(zhuǎn)子3和定子2相對(duì)。轉(zhuǎn)子3和定子2將機(jī)殼I分隔成位于機(jī)殼I上部的機(jī)殼上腔5和位于機(jī)殼I下部的機(jī)殼下腔6。轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)子軸4之間設(shè)有第一通風(fēng)道7。第一通風(fēng)道7連通機(jī)殼上腔5和機(jī)殼下腔6。機(jī)殼上腔5和機(jī)殼下腔6之間還設(shè)有連通機(jī)殼上腔5和機(jī)殼下腔6的第二通風(fēng)道。電機(jī)還包括軸流風(fēng)扇8，軸流風(fēng)扇8固定連接在轉(zhuǎn)子軸4上。
[0028]上述結(jié)構(gòu)的大型潛水泵用電機(jī)，第一通風(fēng)道7、第二通風(fēng)道、機(jī)殼上腔5和機(jī)殼下腔6之間形成一個(gè)環(huán)形通道。電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)子軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固定連接在轉(zhuǎn)子軸4上的軸流風(fēng)扇8旋轉(zhuǎn)。軸流風(fēng)扇8對(duì)氣體產(chǎn)生泵送效果。如圖1所示，軸流風(fēng)扇8對(duì)氣體產(chǎn)生向上的泵送效果。機(jī)殼下腔6中的氣體通過第一通風(fēng)道7進(jìn)入機(jī)殼上腔5中。機(jī)殼上腔5中的氣體通過第二通風(fēng)道進(jìn)入機(jī)殼下腔6中，形成氣體的循環(huán)。在氣體流至第二通風(fēng)道中時(shí)，氣體與位于殼體外側(cè)的水流進(jìn)行換熱。降溫后的氣體進(jìn)入機(jī)殼下腔6中。在軸流風(fēng)扇8的作用下，降溫后的氣體從機(jī)殼下腔6流到到第一通風(fēng)道7中，與高溫轉(zhuǎn)子3進(jìn)行換熱，降低轉(zhuǎn)子3的溫度，確保轉(zhuǎn)子3和定子2在合適的溫度下工作。升溫后的氣體從第一通風(fēng)道7流動(dòng)到機(jī)殼上腔5中，然后進(jìn)入第二通道中，與外界水流進(jìn)行換熱。如此循環(huán)，以達(dá)到降低轉(zhuǎn)子3和定子2溫度的目的。本實(shí)施例中通過設(shè)置軸流風(fēng)扇8，可以加速氣體的流動(dòng)速度，進(jìn)而及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子3和定子2進(jìn)行降溫處理。同時(shí)，軸流風(fēng)扇8設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸4上，軸流風(fēng)扇8跟隨轉(zhuǎn)子軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要額外設(shè)置動(dòng)力裝置帶動(dòng)軸流風(fēng)扇8工作，結(jié)構(gòu)更加緊湊、巧妙。本實(shí)施例選擇軸流風(fēng)扇，其尺寸小，不占用多余空間，結(jié)構(gòu)簡單，效率高。
[0029]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，如圖3所示，所述的軸流風(fēng)扇8包括輪轂801、葉片802和導(dǎo)風(fēng)圈803，葉片802位于輪轂801和導(dǎo)風(fēng)圈803之間，且葉片802兩端分別與輪轂801和導(dǎo)風(fēng)圈803固定連接；輪轂801固定連接在轉(zhuǎn)子軸4上，且軸流風(fēng)扇8位于轉(zhuǎn)子3的外側(cè)。本實(shí)施例中，輪轂801固定連接在轉(zhuǎn)子軸4上。借助轉(zhuǎn)子軸4帶動(dòng)輪轂801旋轉(zhuǎn)，不需要為軸流風(fēng)扇8提供額外的動(dòng)力。同時(shí)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)圈803，對(duì)流動(dòng)的氣體進(jìn)行導(dǎo)向，能夠提高利用氣體進(jìn)行散熱的效果。葉片802的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠帶動(dòng)周圍氣體進(jìn)行流動(dòng)，但是不設(shè)置導(dǎo)風(fēng)圈803，氣體的流動(dòng)是無序的。設(shè)置導(dǎo)風(fēng)圈803后，氣體的流動(dòng)方向受到限制，沿導(dǎo)風(fēng)圈803流入或流出第一通風(fēng)道7。
[0030]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述的導(dǎo)風(fēng)圈803的一端靠近葉片802，導(dǎo)風(fēng)圈803的另一端與轉(zhuǎn)子3的端面密封連接。本實(shí)施例中，導(dǎo)風(fēng)圈803起到導(dǎo)向的作用，用于疏導(dǎo)氣體的流動(dòng)。導(dǎo)風(fēng)圈803的直徑大于第一通風(fēng)道7的直徑。如圖1所示，在第一通風(fēng)道7的進(jìn)風(fēng)口處，即第一通風(fēng)道7的下方，導(dǎo)風(fēng)圈803的一端靠近葉片802，葉片802的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍氣體的流動(dòng)。由于導(dǎo)風(fēng)圈803的底端靠近葉片802，位于機(jī)殼下腔6中的氣體不會(huì)受到導(dǎo)風(fēng)圈803的阻擋，在葉片802的作用下快速進(jìn)入第一通風(fēng)道7中。如果將葉片802設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)圈803的中部，那么葉片802直接作用的氣體是位于導(dǎo)風(fēng)圈803下部的氣體。這樣，機(jī)殼下腔6中的氣體流動(dòng)速度必然減緩，不利于提高散熱速度。導(dǎo)風(fēng)圈803的另一端與轉(zhuǎn)子3的端面密封連接。進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)圈803的氣體不會(huì)從導(dǎo)風(fēng)圈803和轉(zhuǎn)子3之間的間隙流出，完全進(jìn)入第一通風(fēng)道7中，與轉(zhuǎn)子進(jìn)行換熱，有利于提高換熱效果。
[0031]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，如圖1所示，所述的軸流風(fēng)扇8為兩個(gè)，一個(gè)軸流風(fēng)扇8位于轉(zhuǎn)子3的上方，另一個(gè)軸流風(fēng)扇8位于轉(zhuǎn)子3的下方，兩個(gè)軸流風(fēng)扇8均與第一通風(fēng)道7相對(duì)。軸流風(fēng)扇8與第一通風(fēng)道7相對(duì)，能夠加快氣體在整個(gè)氣體循環(huán)通路中的流動(dòng)。同時(shí)設(shè)置兩個(gè)軸流風(fēng)扇8，一個(gè)軸流風(fēng)扇8用于排出第一通風(fēng)道7中的氣體，另一個(gè)軸流風(fēng)扇8用于將機(jī)殼下腔6中的氣體排入第一通風(fēng)道7中。這樣，設(shè)置兩個(gè)軸流風(fēng)扇8，形成兩級(jí)泵送，使機(jī)殼I內(nèi)的氣體流速大大增加，散熱效果明顯。作為一種優(yōu)選實(shí)施例，如圖4所示，所述的轉(zhuǎn)子3的外壁面設(shè)有沿轉(zhuǎn)子3軸向布設(shè)的螺旋形凹槽9。在電機(jī)工作過程中，轉(zhuǎn)子3始終是轉(zhuǎn)動(dòng)的。轉(zhuǎn)子3和定子2之間的間隙空氣流動(dòng)差，散熱性能非常不佳。在轉(zhuǎn)子3的外壁面設(shè)有螺旋形凹槽9，轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋形凹槽9也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，螺旋形凹槽9中有氣體，螺旋形凹槽9的轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)