一種用於直線電機的熱管散熱器的製作方法

2023-04-25 09:29:56 1

專利名稱：一種用於直線電機的熱管散熱器的製作方法
技術領域：
本 實用新型涉及一種用於直線電機的熱管散熱器，屬於電動機冷卻技術範圍，該熱管散熱器適用於高速、高精密工具機進給系統等對熱穩定性要求較高的散熱場合。
背景技術：
隨著現代製造技術對工具機加工精度與加工速度的要求，直線電機作為一種新的傳動系統受到了大量研究人員的關注。直線電機結構簡單，單位推力大，不需中間機械傳動機構而直接產生直線運動，相對傳統電機控制精度高，被稱為工具機進給系統的「零傳動」。但是，直線電機發熱是制約其應用的重要因素之一。在高速、高精密直線電機進給系統運行中，繞組線圈發熱、鐵心磁滯發熱導致電機溫升過高，產生的熱變形直接影響電機自身性能與系統進給精度。因此對直線電機的冷卻是十分必要的。
發明內容為了減少直線電機溫升過高而影響加工精度的問題，本實用新型利用熱管高效傳熱的優點，提供一種具有冷卻效率高、結構緊湊、節約空間的直線電機用熱管散熱器，將電機動子產生的熱量及時的散發到周圍環境中。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是一種熱管散熱器，由熱管上基座、下基座、熱管、肋片四個主要部分組成，通過螺栓、焊接的方式安裝於直線電機動子與動子底板之間。所述熱管基座由兩塊平板狀基座組成，其中與電機動子相接觸的基座採用具有優秀導熱性能的金屬材料，其接觸面為導熱面，其目的在於將直線電機動子產生的熱量快速傳遞給熱管，為保證接觸面具有良好的導熱特性，可在接觸面處塗抹一層導熱矽膠；與電機動子底板相接觸的基座可根據散熱要求採用具有優秀隔熱性能的材料，其目的在於阻隔電機動子產生的熱傳遞到工具機進給工作檯，防止其產生熱變形，亦可採用輕質材料，以提高電機動態響應特性；兩塊平板基座通過螺栓、焊接的連接方式固定在一起。所述的基座的下表面與下基座的上表面加工有沿基座長度方向排列、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的間距根據直線電機單位長度散熱量與熱管傳遞功率進行設計，溝槽的尺寸等於或略小於熱管的截面尺寸，熱管安裝固定在熱管基座上。所述熱管可根據直線電機內部空間的大小及工況需要採用直管或彎管，熱管的截面類型包括圓形、橢圓形或矩形形狀，熱管的吸熱段夾持在熱管基座的溝槽內，熱管的冷卻段位於熱管的兩端。所述肋片安裝在熱管兩端的冷卻段上，其材質為高導熱金屬材料，其外觀特徵為強化對流換熱的肋片結構，肋片與肋片之間保持一定的間距，肋片表面開有穿孔，肋片與熱管之間的安裝通過焊接、浸鍍或脹管的方式實現。本實用新型的有益效果是設計了一種模塊化的直線電機用熱管散熱器，不需要對現有的直線電機內部結構進行改造，即可直接安裝在直線電機的動子與動子底板之間，易於實現，利用熱管高效傳熱的優點將直線電機動子繞組產生的熱量傳遞到肋片散發到周圍環境中，熱管散熱器有效利用直線電機內部有限的空間增大電機的散熱表面，同時利用電機動子運動帶動熱管散熱器與周圍空氣進行對流換熱，實現電機的自我冷卻，而不需要額外的強制風冷，降低了系統的能量損耗，且散熱肋片的延伸方向與電機的運動方向一致，因此對電機運動特性的影響較小。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。附圖I為一種用於直線電機的熱管散熱器的結構示意圖。·[0013]附圖2為一種用於直線電機的熱管散熱器的安裝示意圖。附圖3為一種用於直線電機的熱管散熱器的散熱示意圖。以上附圖中1.上基座；2.下基座；3.熱管；4.肋片；5.直線電機動子6.直線電機動子底板。
具體實施方式
在圖I中，本實用新型由上基座⑴、下基座(2)、熱管(3)、肋片⑷等構成，其中，上基座(I)與下基座(2)的外形相同，均為平板形，尺寸相同，下基座(2)與上基座(I)通過螺栓連接的方式固定在一起；熱管(3)的外形為拱形彎管，熱管(3)的橫截面形狀為圓形；下基座(2)的上表面與上基座(I)的下表面加工有沿基座長度方向排列的、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的外形輪廓與熱管(3)的外形輪廓相一致，熱管(3)的中段通過粘結或擠壓夾持固定安裝在上基座(I)與下基座(2)的溝槽內；肋片(4)的外觀特徵為平片，肋片
(4)的表面加工有通孔，通孔的外形尺寸與熱管(3)的橫截面輪廓相一致，肋片(4)通過焊接、浸鍍或脹管的方式固定在熱管(3)的兩端。上基座(I)的材料為隔熱材料或輕質材料，下基座(2)與肋片(4)所採用的材料為具有優秀導熱性能的金屬。在圖2所示實例中，下基座(2)通過螺栓連接固定在直線電機動子(5)上，上基座
(I)通過螺栓連接固定在直線電機動子底板(6)上。在圖3所示實例中，熱量通過下基座(2)由直線電機動子(5)進入熱管(3)的中段即吸熱段，通過熱管⑶內的流體運動傳遞至熱管⑶的兩端即放熱段，再通過肋片(4)與空氣的對流換熱將熱量散發到環境中，達到冷卻電機的目的。以上所述僅為本實用新型的優選實施例的詳細說明與圖附，並非因此限制本實用新型，本實用新型的所有範圍應以專利權利書要求保護的範圍為準，凡應用本實用新型的設計思想及其實施例的類似變化，都應包含於本實用新型的專利保護範圍內。
權利要求1.一種用於直線電機的熱管散熱器，在直線電機動子與動子底板之間，通過螺栓和焊接的連接方式裝有熱管上基座、下基座、熱管和肋片，其特徵是上基座通過螺栓與直線電機動子底板連接，下基座通過螺栓與直線電機動子連接，上基座與下基座通過螺栓連接的方式固定在一起，熱管夾持固定在上基座和下基座表面上加工的溝槽內，肋片固定在熱管的兩端。
2.根據權利要求I所述的一種用於直線電機的熱管散熱器，其特徵是熱管散熱器由熱管、熱管基座和肋片構成。
3.根據權利要求I所述的一種用於直線電機的熱管散熱器，其特徵是熱管基座分為上基座和下基座，其中與電機動子相接觸的下基座採用具有優秀導熱性能的金屬材料，與電機動子底板相接觸的上基座可採用金屬材料，亦可以根據散熱及電機運行性能的需要採用隔熱材料或輕質材料。
4.根據權利要求I所述的一種用於直線電機的熱管散熱器，其特徵是上基座的下表面與下基座的上表面加工有沿基座長度方向排列、沿基座寬度方向延伸的溝槽，溝槽的尺寸等於或略小於熱管的截面尺寸，熱管安裝固定在上基座和下基座的溝槽內。
5.根據權利要求I所述的一種用於直線電機的熱管散熱器，其特徵是熱管可根據直線電機內部空間的大小及工況需要採用直管或者彎管，熱管的截面類型包括圓形、橢圓形或矩形形狀的熱管，熱管的吸熱段夾持在熱管基座的溝槽內，熱管的冷卻段位於熱管的兩端。
6.根據權利要求I所述的一種用於直線電機的熱管散熱器，其特徵是肋片安裝在熱管兩端的冷卻段上，其外觀特徵為平片、波紋片、開縫片的強化對流換熱的肋片結構，肋片與肋片之間保持一定的間距，肋片表面開有穿孔，通過焊接、浸鍍或脹管的方法安裝固定在熱管的冷卻段。
專利摘要本實用新型涉及一種用於直線電機的熱管散熱器，該熱管散熱器安裝於直線電機動子與動子底板之間，其組件包括熱管、熱管基座和散熱肋片，其特點是利用熱管的高效傳熱的優點將直線電機動子產生的熱量傳遞到散熱肋片處，通過電機自身運動帶動肋片與周圍空氣進行對流換熱，從而達到散熱的目的。該熱管散熱器結構緊湊，節約空間，冷卻效率高，適用於高速、高精密工具機進給系統等對熱穩定性要求較高的散熱場合。
文檔編號H02K9/00GK202679153SQ20122022894
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月6日 優先權日2012年5月6日
發明者鄧小雷, 黃曉豔, 蔣豐駿 申請人:衢州學院