一種伺服電機的風冷裝置的製作方法

2023-09-18 15:26:10 2

專利名稱：一種伺服電機的風冷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種伺服電機的冷卻裝置，尤其涉及一種在伺服電機外單獨設置了專門的風冷散熱通道，散熱效果好的伺服電機的風冷裝置。
背景技術：
伺服電機是電機的一種，因其具有控制精度高、低頻特性好、過載能力好等特點而廣泛的用於數字控制系統中。由於伺服電機在正常工作時會產生定子銅耗、鐵耗、附加損耗及轉子損耗等，這些損耗都會使電機殼發熱，即產生溫升現象，在理想狀態下，如果能將電機產生的熱量隨時完全的散發出去，即電機的溫升為零時，只要電機的機械強度能夠保證， 電機可以輸出無限大的功率，因此電機的散熱性能決定了電機功率的大小，即提高電機散熱效果是提高電機功率的重要途徑，而常用的電機一般是通過在電機轉子軸的外側端同軸固定一個風葉，電機轉子軸帶動風葉同步轉動對電機進行風冷降溫，由於風葉直吹電機內腔的一端，散熱面積小，冷卻效果差，極大的限制了電機功率的提升。中國專利公開了一種電機風冷裝置(C^912090Y)，它由冷卻電機、風葉、風葉罩組成，風葉罩的開口端與電機外殼固定，冷卻電機位於風葉罩的內腔中，固定在風葉罩的端面上。雖然此裝置是在電機的一端單獨設置一個冷卻電機，但冷卻電機產生的風量仍然集中在電機的一端，因此同樣存在散熱面積小，冷卻效果差，極大的限制了電機功率的提升等技術問題。

發明內容
本發明主要是提供了一種結構緊湊、構思巧妙、散熱效果好的伺服電機的風冷裝置，解決了現有技術中存在的電機冷卻裝置只能對電機的一端進行風冷降溫，導致散熱面積小，冷卻效果差，從而限制了電機功率的提升等的技術問題。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種伺服電機的風冷裝置，包括伺服電機，在伺服電機後端的機殼內設有後法蘭，在所述伺服電機的機殼外套罩有風冷機殼，所述風冷機殼的前側端與機殼間形成環形風道，所述風冷機殼的後側端延伸至機殼外且在對應於機殼後側端的風冷機殼內設有離心式風機，所述離心式風機固定在後法蘭上。通過在電機的機殼外側同軸罩設一個筒狀的風冷機殼，風冷機殼的前端部與機殼間形成環形的間隙，即環形風道，後端部順沿機殼的軸線向後延伸，從而風冷機殼的後端部與機殼的後端面之間形成一個容納腔，又在此容納腔內設置一個固定在後法蘭上的離心式風機，當離心式風機運轉時自後部的開口吸入空氣後沿徑向排出，此徑向氣流與風冷機殼內壁碰撞後再順沿環形風道向側流動，氣流在流動過程中不斷吸取機殼表面的熱量並散發至空氣中，整體構思巧妙，氣流流經整個機殼表面，散熱面積大，散熱效果好，不僅利於伺服電機性能的穩定發揮，而且可根據需要適當提高電機的功率；離心式風機安裝在風冷機殼與機殼形成的容納腔內，外觀整潔，結構緊湊合理。風冷機殼也可以由四片殼體單元拼接而成並形成方形的管道結構，作為優選，所述風冷機殼是由八片殼體單元拼接而成的方形管道結構，相鄰的殼體單元間相互抵接，在所述殼體單元的外表面設有若干條縱向散熱筋，在殼體單元的內側面上設有「T」字形的縱向凸臺，所述縱向凸臺嵌裝在機殼表面對應的「T」字形的縱向凹槽內。八片殼體單元拼接後形成方形管道結構，由此對應於方形管道結構的任意側面均由兩片殼體單元拼接而成， 其相對四片殼體單元結構，即對應於方形管道結構的任意側面只有一塊殼體單元而言，殼體單元加工成型工藝簡單，節約生產成本；殼體單元的外表面的縱向散熱筋增加了殼體單元的散熱面積，提高散熱效果；殼體單元通過其內側面上的「T」字形的縱向凸臺與機殼表面對應的「T」字形的縱向凹槽互配，殼體單元即可通過「T」字形的縱向凸臺固定在機殼上， 固定方式簡單方便。作為更優選，所述殼體單元的一側設有「L」形支撐臺，「L」形支撐臺的縱向邊與殼體單元的邊沿平齊並與相鄰殼體單元上的「L」形支撐臺縱向邊平行相抵構成倒「T」字形， 「L」形支撐臺的橫向邊水平抵接在機殼表面上，對應於殼體單元的另一側設有弧形支撐臺， 所述弧形支撐臺的開口側向外並與相鄰殼體單元上的弧形支撐臺共同圍合成「C」形通道， 所述「C」形通道的開口朝向風冷機殼的中部。通過在對應於同一平面內的兩相鄰殼體單元的端部設置「L」形支撐臺，且對應於相鄰殼體單元上的「L」形支撐臺相抵後共同形成一個倒「T」字形，由此增加了「L」形支撐臺與機殼的接觸面積及散熱面積，確保殼體單元定位穩固；通過在殼體單元的另一端設置弧形支撐臺，且此弧形支撐臺與相鄰的異面殼體單元上的弧形支撐臺共同圍合成「C」形通道，同樣是增加了殼體單元的散熱面積，提高殼體單元的散熱效果。作為優選，在所述風冷機殼上設有徑向定位孔，所述風冷機殼通過螺釘固定在機殼上。風冷機殼通過螺釘固定在機殼上，防止風冷機殼自機殼的後側端滑出，同時避免使用過程中風冷機殼晃動後產生噪音。作為優選，在對應於離心式風機側的風冷機殼端部設有環形後蓋板，在所述環形後蓋板與離心式風機之間設有喇叭形的導風罩，所述導風罩的大口端抵接在環形後蓋板的中孔邊沿上，小口端與離心式風機的進風口相對接。環形後蓋板堵住了環形風道的後側端開口，從而使來自離心式風機的氣流全部自環形風道的前埠排出，增加了環形風道內的風量，提高了冷卻效果；導風罩使空氣順利導入離心式風機的進風口，減小進風口阻力。作為更優選，在所述環形後蓋板的中孔上罩設有隔柵板。隔柵板可過濾異物，提高裝置安全性。作為優選，所述離心式風機包括內擋板及垂直固定在內擋板一側的電機，所述內擋板通過法蘭盤平行固定在後法蘭上，在所述電機外側轉動連接有環形風葉，在所述環形風葉的環形面上均設有若干個排風孔，在相鄰排風孔間設有弧形斜板，所述弧形斜板同向傾斜。通過在環形風葉上沿徑向設置幹個弧形斜板，相鄰的弧形斜板間形成排風孔，結構簡單，風量大，噪音低。作為更優選，所述弧形斜板的傾斜方向與電機轉動方向一致，且其傾角為10°至 30°。合理的弧形斜板傾角可提高離心式風機的排風量。作為優選，在所述環形風道內均布有若干條螺旋形擋板，所述螺旋形擋板纏繞在機殼的外環面上，且兩相鄰螺旋形擋板間形成螺旋形風道。螺旋形風道增加了氣流在環形風道內的流動速度和流動距離，從而在同等排風量的情況下可提高散熱量，進一步降低機殼表面的溫度，提高散熱效果。作為優選，所述風冷機殼套罩在機殼上的長度佔機殼總長的60%至90%。合理的環形風道長度可提高機殼的散熱效果。因此，本發明的一種伺服電機的風冷裝置具有下述優點通過在電機機殼的外環面上形成一個環形風道，又在環形風道的後端設置一個離心式風機，離心式風機產生的徑向氣流與環形風道內壁碰撞後順沿環形風道的前埠排出，氣流在流動過程中不斷吸取機殼表面的熱量並散發至空氣中，進而降低了機殼的表面溫度，整體構思巧妙，結構緊湊合理，散熱面積大，散熱效果好，由此可根據需要適當提高電機的功率；環形風道由八片殼體單元拼接而成，製作工藝簡單，節約成本；在環形風道內設置螺旋形風道可增加氣流的流動速度和流動距離，提高散熱效果，進一步降低機殼表面的溫度。


圖1是本發明的軸向剖視圖； 圖2是本發明中離心式風機的爆炸圖； 圖3是本發明中機殼與風冷機殼的裝配圖； 圖4是圖3所示A處的放大圖； 圖5是本發明中殼體單元的結構示意圖； 圖6是本發明的側視圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1
如圖1所示，本發明的一種伺服電機的風冷裝置，包括方形的伺服電機1，在伺服電機1 後端的機殼11內嵌裝一個後法蘭5，在伺服電機1的機殼11外同軸套罩一個方形的風冷機殼2，風冷機殼2的前側端與機殼11間共同圍合形成環形風道3，環形風道3的長度佔機殼 11總長的75%，如圖3所示，風冷機殼2由八片鋁製的殼體單元21拼接而成，對應於方形的風冷機殼2的任意一個側面即由兩片殼體單元21拼接而成，相鄰的殼體單元21間相互抵接，在殼體單元21的外表面一體式成型有若干條縱向散熱筋23，在殼體單元21的內側面中部一體式成型一個「T」字形的縱向凸臺22，縱向凸臺22嵌裝在機殼11表面對應的「T」字形的縱向凹槽12內，如圖4和圖5所示，在殼體單元21的內側端內側面上一體式成型一個 「L」形支撐臺M，「L」形支撐臺M的橫向邊水平向內抵接在機殼11表面上，縱向邊與殼體單元21的邊沿平齊，且相鄰殼體單元21上的「L」形支撐臺M縱向邊平行相抵後共同構成一個倒「T」字形，對應於殼體單元21的外側端內側面上一體式成型一個弧形支撐臺25，弧形支撐臺25的開口側向外並與相鄰殼體單元21上的弧形支撐臺25共同圍合成「C」形通道26，「C」形通道沈的開口朝向風冷機殼2的中部，在靠近機殼11前端的殼體單元21上開有一個徑向定位孔27，螺釘穿過徑向定位孔27後將殼體單元21固定在機殼11上，風冷機殼2的後側端延伸至機殼11外，在對應於機殼11後側端的風冷機殼2內裝有一個離心式風機4，如圖2所示，離心式風機4包括圓形的內擋板41及同軸固定在內擋板41 一側的電機42，內擋板41通過法蘭盤9平行固定在後法蘭5外表面上，在電機42外側同軸轉動連接一個環形風葉43，在環形風葉43的環形面上均勻分布了 12個排風孔44，在相鄰排風孔 44間均間隔一塊弧形斜板45，弧形斜板45的傾斜方向與電機42轉動方向一致，且其傾角為20°，如圖1所示，在對應於離心式風機4側的風冷機殼2端部罩設一塊環形後蓋板6， 在環形後蓋板6與離心式風機4之間夾設一個喇叭形的導風罩7，導風罩7的大口端朝外抵接固定在環形後蓋板6的中孔內側邊沿上，小口端朝內與離心式風機4的進風口相對接，在環形後蓋板6的中孔外側罩設固定一塊隔柵板61。使用時，如圖1所示，離心式風機4運行並不斷吸入常溫氣體進入離心式風機4的進風口後形成徑向氣流，徑向氣流沿離心式風機4的排風孔44向四周排出，氣流與風冷機殼2相碰後折彎向前進入環形風道3，氣流不斷吸收機殼11表面熱量，其中絕大部分熱量隨氣流排出，另有一小部分熱量經氣流傳遞至風冷機殼2，再由風冷機殼2散發到大氣中。實施例2
如圖6所示，在環形風道3內的風冷機殼2與機殼11間均布了 10條螺旋形擋板8，螺旋形擋板8纏繞在機殼11的外環面上，在兩相鄰螺旋形擋板8間形成了 8條螺旋形風道。 使用時，來自離心式風機4的氣流經環形風道3內的螺旋形風道排出至大氣中。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明的構思作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
權利要求
1.一種伺服電機的風冷裝置，包括伺服電機(1)，在伺服電機(1)後端的機殼(11)內設有後法蘭(5)，其特徵在於在所述伺服電機(1)的機殼(11)外套罩有風冷機殼(2)，所述風冷機殼(2 )的前側端與機殼(11)間形成環形風道(3 )，所述風冷機殼(2 )的後側端延伸至機殼(11)外且在對應於機殼(11)後側端的風冷機殼(2)內設有離心式風機(4)，所述離心式風機(4)固定在後法蘭(5)上。
2.根據權利要求1所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於所述風冷機殼(2)是由八片殼體單元(21)拼接而成的方形管道結構，相鄰的殼體單元(21)間相互抵接，在所述殼體單元(21)的外表面設有若干條縱向散熱筋(23)，在殼體單元(21)的內側面上設有「T」 字形的縱向凸臺(22)，所述縱向凸臺(22)嵌裝在機殼(11)表面對應的「T」字形的縱向凹槽(12)內。
3.根據權利要求2所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於所述殼體單元(21) 的一側設有「L」形支撐臺(24)，「L」形支撐臺(24)的縱向邊與殼體單元(21)的邊沿平齊並與相鄰殼體單元(21)上的「L」形支撐臺(24)縱向邊平行相抵構成倒「T」字形，「L」形支撐臺(24)的橫向邊水平抵接在機殼(11)表面上，對應於殼體單元(21)的另一側設有弧形支撐臺(25)，所述弧形支撐臺(25)的開口側向外並與相鄰殼體單元(21)上的弧形支撐臺 (25)共同圍合成「C」形通道(26)，所述「C」形通道(26)的開口朝向風冷機殼(2)的中部。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於在所述風冷機殼(2)上設有徑向定位孔(27)，所述風冷機殼(2)通過螺釘固定在機殼(11)上。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於在對應於離心式風機(4)側的風冷機殼(2)端部設有環形後蓋板(6)，在所述環形後蓋板(6)與離心式風機(4)之間設有喇叭形的導風罩(7)，所述導風罩(7)的大口端抵接在環形後蓋板(6) 的中孔邊沿上，小口端與離心式風機(4)的進風口相對接。
6.根據權利要求5所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於在所述環形後蓋板 (6)的中孔上罩設有隔柵板(61)。
7.根據權利要求1或2或3所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於所述離心式風機(4)包括內擋板(41)及垂直固定在內擋板(41) 一側的電機(42 )，所述內擋板(41) 通過法蘭盤(9)平行固定在後法蘭(5)上，在所述電機(42)外側轉動連接有環形風葉(43)， 在所述環形風葉(43)的環形面上均設有若干個排風孔(44)，在相鄰排風孔(44)間設有弧形斜板(45)，所述弧形斜板(45)同向傾斜。
8.根據權利要求7所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於所述弧形斜板(45) 的傾斜方向與電機(42)轉動方向一致，且其傾角為10°至30°。
9.根據權利要求1或2或3所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於在所述環形風道(3)內均布有若干條螺旋形擋板(8)，所述螺旋形擋板(8)纏繞在機殼(11)的外環面上，且兩相鄰螺旋形擋板(8 )間形成螺旋形風道。
10.根據權利要求1或2或3所述的一種伺服電機的風冷裝置，其特徵在於所述風冷機殼(2)套罩在機殼(11)上的長度佔機殼(11)總長的60%至90%。
全文摘要
本發明公開了一種伺服電機的冷卻裝置，提供了一種結構緊湊、構思巧妙、散熱效果好的伺服電機的風冷裝置，解決了現有技術中存在的電機冷卻裝置只能對電機的一端進行風冷降溫，導致散熱面積小，冷卻效果差，從而限制了電機功率的提升等的技術問題，它包括伺服電機，在伺服電機後端的機殼內設有後法蘭，在所述伺服電機的機殼外套罩有風冷機殼，所述風冷機殼的前側端與機殼間形成環形風道，所述風冷機殼的後側端延伸至機殼外且在對應於機殼後側端的風冷機殼內設有離心式風機，所述離心式風機固定在後法蘭上。
文檔編號H02K9/04GK102332782SQ20111028413
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者包昉, 徐小英, 董瑜堂, 阿力 申請人:寧波菲仕電機技術有限公司