一种电机转子涡流槽的散热结构的制作方法

1.本发明涉及电机转子散热技术领域，尤其是涉及一种电机转子涡流槽的散热结构。


背景技术：

2.随着电机往高能量密度、微型化、高速化发展，电机损耗密度越来越大，电机散热结构越来越复杂。强制风冷是一种常见的冷却方式，广泛应用于各种设备中，这种散热方式都是通过配置一个或多个冷却风扇，目前电机普遍采用外加风扇的方式进行风冷，如中国专利文献中，专利号为cn202211676709.4于2023年4月28日公开的一种外转子电动滚筒的风冷结构，该申请公开了轴杆和通风道，轴杆上设置转子总成和涡轮风扇，通过涡轮风扇完成电机内部的散热。现有技术的不足之处在于：风扇的存在增大了装置的体积，增加了额外的成本，且在散热过程中实际气流的利用率较低，大部分气流在电机内部和电机内部组件来回碰撞，会产生比较大的噪音。
3.因此，设计一种能够减小装置体积，减小散热噪音的电机转子涡流槽的散热结构就很有必要了。


技术实现要素：

4.本发明为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种电机转子涡流槽的散热结构，能够模拟风场，进行转子散热，舍弃了风扇，减小了装置体积，减小了成本。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
6.一种电机转子涡流槽的散热结构，电机转子的侧面沿轴向开设有涡流槽，涡流槽呈螺旋线形，涡流槽的尺寸沿轴向呈渐缩形设置。通过在转子表面开涡流槽，模拟风场，进行转子散热，舍弃了风扇，减小了装置体积，减小了成本；相比风扇的设置，散热气流的利用率高，与电机其他零件的碰撞损失少，噪音也低。
7.作为优选，电机转子对应涡流槽的两端分别设有进气口和出气口，涡流槽的尺寸从进气口至出气口渐缩。渐缩形的涡流槽结构设计，使得电机转子转动过程中，涡流槽两端的带风量不同，因为进气口的尺寸较大，因此进风量大，风压强于出气口，气流会从进气口经涡流槽流出到出气口，从而实现电机转子的及电机内部其他零件的可靠散热。
8.作为优选，涡流槽的槽宽从进气口至出气口渐缩。涡流槽的槽宽对应于涡流槽的带风面积，是实现涡流槽内单向导风的重要技术特征。
9.作为优选，涡流槽的槽深从进气口至出气口渐缩。涡流槽的槽深不仅影响涡流槽的导风量，还影响气流的流速，使得电机转子表面具有聚风的效果，在气流经涡流槽流动的过程中，有加速的趋势，从而气流在涡流槽的后端与向周边扩散的趋势，从而提高散热效率。
10.作为优选，涡流槽从进气口向出气口的开槽螺旋方向与电机转子的旋转方向相反。使得进气口处的涡流槽在电机转动过程中形成迎风面，出风口处的涡流槽出于背风面，
保证涡流槽内的进气能力，从而提高涡流槽的散热效果。
11.作为优选，涡流槽设有若干条，若干条涡流槽在电机转子的侧面绕电机转子的轴线圆周阵列设置。多条设置的涡流槽形成外周均匀的导风作用，并且提高电机转子的对称性能，提高电机散热的可靠性。
12.作为优选，涡流槽的法线截面为半圆形。导风作用顺滑可靠，为了保证风力，涡流槽的壁面与电机转子的外周面不设置圆角。
13.作为优选，电机转子的形状为圆柱形，涡流槽位于电机转子的周侧内，电机转子沿其轴向设有磁槽，磁槽内嵌入设有永磁体。电机转子为内嵌永磁体形式的圆柱结构，外周风阻小，其表面的导风作用所带来的散热效果能够可靠分布到电机转子的表面，涡流槽的散热作用可靠。
14.作为优选，电机转子的两端分别配合有传动轴承，涡流槽设置在两传动轴承之间。电机转子和传动轴承相交的位置上没有涡流槽，保证电机转子的转动设置稳定性。
15.作为优选，涡流槽表面精加工光滑处理。减少表面粗糙度，保证涡流槽的导风性能。
16.本发明的有益效果是：通过在转子表面开涡流槽，模拟风场，进行转子散热，舍弃了风扇，减小了装置体积，减小了成本。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图。
18.图2是本发明在进气口位置的径向剖视结构示意图。
19.图3是本发明在出气口位置的径向剖视示意图。
20.图4是本发明所应用的一种电机转子的结构示意图。
21.图5是图4所示电机转子整体装配时的结构示意图。
22.图中：电机转子1 涡流槽2 传动轴承3 永磁体4 安装面5 电机定子6 飞轮7。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的描述。
24.实施例1如图1到图3所示，一种电机转子涡流槽的散热结构，电机转子1的侧面沿轴向开设有涡流槽2，涡流槽2呈螺旋线形，涡流槽2的法线截面为半圆形。涡旋槽的螺距依电机转子1的转速确定，电机转速越大，螺距越大。涡流槽2的尺寸沿轴向呈渐缩形设置。具体的，电机转子1对应涡流槽2的两端分别设有进气口和出气口，涡流槽2的尺寸从进气口至出气口渐缩。从图1可以看出，涡流槽2的槽宽从进气口至出气口渐缩。从图2和图3结合可以看出，涡流槽2的槽深从进气口至出气口渐缩。涡流槽2从进气口向出气口的开槽螺旋方向与电机转子1的旋转方向相反。图1中，直线箭头带动涡流槽2的气流流动方向，回转箭头表示电机转子1的转动方向，从进风口向出风口也就是从左往右方向，涡流槽2呈顺时针螺旋延伸，电机转子1从左往右方向为逆时针转动。涡流槽2设有两条，两条涡流槽2在电机转子1的侧面绕电机转子1的轴线中心对称设置。涡流槽2表面精加工光滑处理。
25.实施例2
如图4和图5所示，一种应用了本申请的电机转子1涡流槽2的散热结构的电机，电机转子1的形状为圆柱形，涡流槽2位于电机转子1的周侧内，电机转子1沿其轴向设有磁槽，磁槽内嵌入设有永磁体4。电机转子1的两端分别配合有传动轴承3，电机转子1的端部设有安装面5以配合传动轴承3的安装，涡流槽2设置在两传动轴承3之间。传动轴承3和电机定子6之间设置了间隙，通过间隙完成导风，方便涡流槽2内气流的流动。电机转子1的一端连接有飞轮7，通过飞轮7储能。
26.除了上述实施例2中所公开的电机转子1类型外，本申请也能应用在常规或传统的外周连续回转的电机转子1结构中。
27.实施例3实施例3是另一种电机转子1涡流槽2的散热结构，与实施例1的区别之处仅在于涡流槽2的两端延伸至电机转子1的端部，也就是在轴承位置也进行了涡流槽2的设置，好处是无需为轴承位置设计专门的气流通道，方便电机壳体的结构设计。
28.本申请通过在转子表面开涡流槽2，进气口处的涡流槽2在电机转动过程中形成迎风面，出风口处的涡流槽2出于背风面，涡流槽2内的进气能力强，模拟风场，涡流槽2的散热效果高。通过涡流槽2完成转子散热，舍弃了风扇，减小了装置体积，减小了成本；相比设置风扇散热的形式，本申请的散热气流贴合电机转子1表面，气流的散热利用效率高，与电机其他零件的碰撞损失少，噪音也低。


技术特征：
1.一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述电机转子的侧面沿轴向开设有涡流槽，涡流槽呈螺旋线形，涡流槽的尺寸沿轴向呈渐缩形设置。2.根据权利要求1所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述电机转子对应涡流槽的两端分别设有进气口和出气口，涡流槽的尺寸从进气口至出气口渐缩。3.根据权利要求2所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽的槽宽从进气口至出气口渐缩。4.根据权利要求2或3所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽的槽深从进气口至出气口渐缩。5.根据权利要求2或3所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽从进气口向出气口的开槽螺旋方向与电机转子的旋转方向相反。6.根据权利要求1所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽设有若干条，若干条涡流槽在电机转子的侧面绕电机转子的轴线圆周阵列设置。7.根据权利要求1或2或6所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽的法线截面为半圆形。8.根据权利要求1所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述电机转子的形状为圆柱形，涡流槽位于电机转子的周侧内，电机转子沿其轴向设有磁槽，磁槽内嵌入设有永磁体。9.根据权利要求1或8所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述电机转子的两端分别配合有传动轴承，涡流槽设置在两传动轴承之间。10.根据权利要求1所述的一种电机转子涡流槽的散热结构，其特征是，所述涡流槽表面精加工光滑处理。

技术总结
本发明公开了一种电机转子涡流槽的散热结构，电机转子的侧面沿轴向开设有涡流槽，涡流槽呈螺旋线形，涡流槽的尺寸沿轴向呈渐缩形设置。本发明的有益之处在于通过在转子表面开涡流槽，模拟风场，进行转子散热，舍弃了风扇，减小了装置体积，减小了成本；相比风扇散热的形式，散热气流的利用效率高，与电机其他零件的碰撞损失少，噪音也低。噪音也低。噪音也低。


技术研发人员：武新章 潘建臣 张冬冬 郭平辉 乙加伟 荣存浩
受保护的技术使用者：浙江超精电机科技有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/9/23