用於無線電發射機散熱的後端防塵密封電機的製作方法
2024-04-13 09:51:05
1.本發明屬於無線電發射機技術領域，具體涉及一種用於無線電發射機散熱的後端防塵密封電機。
背景技術：
2.隨著led和電子器件朝著大功率化、集成化、體積微型化的方向發展，涉及的功率器件發熱量越來越大，因此人們要解決的首要問題就是散熱。如果這些材料產生的熱量若沒能及時的散發出去，將會使器件工作的結溫升高，器件的工作穩定性、使用壽命等受到嚴重影響。高分子基導熱絕緣材料可應用於發熱器件與散熱器件之間，是熱管理的關鍵部件之一。
3.發射機作為無線電發射系統的「心臟」，其內部的電氣元件在工作過程中，會產生大量的熱量。溫度對電氣元件的性能影響比較大，有研究表明功率電晶體的溫度每上升10度，可靠性就下降60%。對大功率的無線電發射機，溫度對其性能的影響更為突出。廣播發射機冷卻系統的目的就是實現熱可靠性,保證系統能按預定的參數可靠高效的工作。
4.dx系列中波發射機,是我國大功率中波發射機的主要應用機型,按照冷卻的方式可分為水冷機型和風冷機型,風冷雖然較水冷的冷卻效率低，但具有系統結構簡單、穩定可靠、運行經濟，維護簡便等優點，現已成為主流機型。風冷型dx系列發射機通過場效應功率管加散熱器擴大傳導散熱面積，以強制空氣對流帶走系統主體散發的熱量,是導熱與對流同時存在的熱傳遞過程。
5.在風冷式散熱系統中，給發射機散熱的風源是散熱風機（電機主軸軸伸端上安裝風扇）。散熱風機被安裝在發射機的內部，其前後端蓋均被設計成帶有通風格柵的通風端蓋，工作時，位於電機主軸的軸伸端位置的風扇，把冷卻風源經過濾裝置吸入發射機內部，為發射機內部元器件的降溫，同時，電機在工作中，也要產生熱量，而安裝在電機內部且位於主軸前側的扇葉，可以把前面提到的吸入發射機內部的冷風反向吸進電機內部，使電機降溫，再經其後端蓋上的通風格柵排出，裸露於後端蓋軸承室內的軸承被循環風迎面吹來，雖然軸承內潤滑脂的防塵靠軸承兩側的防塵蓋，而防塵蓋和軸承端面存在間隙，隨著工作時長的增加，此間隙會逐步增大，外部強風壓鼓風的冷卻方式,灰塵,油煙,水霧,蒸氣等會被氣流帶進發射機，最終導致軸承內潤滑脂被循環風內所含灰塵汙染的概率大大增加。
6.軸承通常採用深溝球軸承，自身沒有清潔功能，對循環風的潔淨度尤為敏感，灰塵一旦侵入潤滑脂內，就會滯留在潤滑脂內部，潤滑脂一經汙染會極大的降低軸承的使用壽命，使軸承的遊隙變大，產生振動，使電機主軸在旋轉時產生徑向跳動和軸向竄動，破壞風機正常的工作狀態，從而使冷卻風的風速和風量均會下降，影響發射機正常的散熱，使發射機穩定的溫升發生改變，直至出現高溫故障。
7.目前，國內外風冷發射機散熱系統中，在解決散熱風機驅動電機防塵問題方面採用的技術主要有：1、國內發射機廠多採用外轉子異步電動機，該類電機整體結構相對密封，對主軸
與端蓋之間設置的軸承進行密封是採用橡膠密封圈，由於該技術沒有強制潤滑裝置，散熱循環風中的灰塵極易附著於橡膠密封圈表面，加快橡膠密封圈的磨損，灰塵就會自橡膠密封圈磨損處進入軸承室內部，對軸承的潤滑脂造成汙染，降低電機的使用壽命。
8.2、國外的發射機廠多採用前後端蓋均有通風格柵的異步電動機，其防塵採用在電機的安裝支架後端加裝防塵過濾海綿網，循環風通過海綿過濾網被風扇吸進發射機內部，但是海綿過濾網的缺陷在於，過濾網過厚會影響通風，過薄又不利於防塵，且海綿過濾網長期使用後，海綿的彈性變差，對循環風中的細小灰塵起不到過濾的作用，從而對電機軸承潤滑脂造成汙染，降低電機的使用壽命。
技術實現要素：
9.本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、密封嚴實、可靠性強、不易損壞的用於無線電發射機散熱的後端防塵密封電機。
10.為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：用於無線電發射機散熱的後端防塵密封電機，包括機殼、主軸、轉子和定子，機殼呈圓筒狀且前後兩端均敞口，機殼前埠和後埠分別設有前端蓋和後端蓋，前端蓋和後端蓋均為通風格柵結構，主軸前端通過前軸承與前端蓋轉動連接，主軸前端向前伸出前端蓋，主軸後端通過後軸承與後端蓋轉動連接，轉子設在主軸上，定子設在機殼內壁並位於轉子外部，主軸上設有位於前端蓋與轉子之間的扇葉，後端蓋中心設有前側敞口的軸承室，後軸承外圓裝配在軸承室內，後端蓋前側設有用於密封軸承室的防塵密封裝置。
11.防塵密封裝置包括異形油封座、雙唇口骨架油封和密封墊片，異形油封座扣壓在軸承室前側敞口處，異形油封座通過位於軸承室外部的兩條螺栓組件與後端蓋固定連接，密封墊片被壓接在異形油封座後側面與軸承室前端環面之間，異形油封座中心設有前後通透的臺階孔，主軸同軸穿過臺階孔，雙唇口骨架油封過盈裝配在臺階孔內並與主軸外圓轉動密封配合。
12.異形油封座包括呈圓環形的座體，座體內圓後側一條設有內圓環使座體中心孔形成所述的臺階孔，座體外圓設有第一弧形板和第二弧形板，第一弧形板上開設有用於穿設一條螺栓組件的第一安裝孔，第二弧形板上開設有用於穿設一條螺栓組件的第二安裝孔，第一安裝孔和第二安裝孔關於座體中心臺階孔中心線對稱，異形油封座後側面一體設有與軸承室前端外圓配合的定位環。
13.異形油封座採用h62黃銅製作，密封墊片採用石棉板製成。
14.轉子內部開設有若干個左右通透的散熱透氣孔，所有的散熱透氣孔沿主軸圓周方向均勻布置。
15.採用上述技術方案，本發明的工作原理具體為：用於為發射機內部元器件風冷降溫的風扇安裝在主軸軸伸前端, 風扇的吹風方向是由後向前對電機前方的元器件進行吹風散熱，主軸旋轉同時帶動機殼內部的扇葉旋轉，扇葉的吹風方向是由前向後，機殼外部的空氣由前端蓋上的通風格柵結構進入，再由轉子內部的散熱透氣孔向後，最後由後端蓋上的通風格柵結構排出，氣流在機殼內部循環流動的過程將電機內部產生的熱量帶走，從而實現對電機的降溫。
16.為了使散熱循環風中所含粉塵不再對電機內部的後軸承造成威脅，提高循環散熱
風機的使用壽命，在後端蓋前側面的軸承裸露面設置防塵密封裝置，使後軸承所安裝的軸承室形成密封的空間。
17.防塵密封裝置中的雙唇口骨架油封的唇口尺寸要求與主軸外徑尺寸耦合，安裝在異形油封座的臺階孔內，與異形油封座一起覆蓋在位於後軸承前側面，並用螺栓組件固定在後端蓋上，且異形油封座的外型結構（不連接的第一弧形板和第二弧形板）不會遮擋端蓋原有的通風格柵結構，對電機的通風散熱不會造成影響。由於雙唇口骨架油封在安裝時，在兩唇口之間塗抹有潤滑脂，使主軸和油封唇口形成油膜，優點是提高了主軸和油封的耐磨度，增加了使用壽命，但缺點是其橡膠骨架壁厚不利於散熱，為解決這一不利因素，異形油封座的材質選用切削性好、耐蝕、有良好散熱性的h62黃銅加工製作，以提高其散熱性能，避免電機工作時軸承室的溫度過高，使軸承內部的潤滑脂因高溫而老化失效；異形油封座與軸承室前端環面的結合面設置由石棉板製作的密封墊片，石棉板具有耐高溫，塗抹黃油後體積膨脹，更有利於結合面的密封，從而提高防塵效果。
18.由於主軸上的扇葉位於前軸承後側，機殼內部的循環風是由前向後流動，因此循環風背向通過前軸承，因此對前軸承不需要密封嚴實。
19.綜上所述，本發明的防塵密封裝置採用雙唇口骨架油封與異形油封座相結合的結構，作為發射機散熱系統中散熱風機軸承的防塵，有效的解決了以下問題：1、採用「o」型橡膠密封圈作防塵密封時，存在易磨損，使用壽命短的缺陷。2、使用海綿防塵網作防塵時，海綿過濾網易老化，破損從而使防塵失效的缺陷。本發明的防塵密封裝置能夠有效防止灰塵侵入軸承內部，避免潤滑脂的汙染，使電機有了雙重防塵，提高風機利用率，保障發射機散熱系統的可靠運行。
附圖說明
20.圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是圖1中a處的放大圖；圖3是異形油封座的平面示意圖；圖4是圖3中b-b剖視圖。
具體實施方式
21.如圖1-4所示，本發明的用於無線電發射機散熱的後端防塵密封電機，包括機殼1、主軸2、轉子7和定子8，機殼1呈圓筒狀且前後兩端均敞口，機殼1前埠和後埠分別設有前端蓋3和後端蓋4，前端蓋3和後端蓋4均為通風格柵結構5，主軸2前端通過前軸承6與前端蓋3轉動連接，主軸2前端向前伸出前端蓋3，主軸2後端通過後軸承9與後端蓋4轉動連接，轉子7設在主軸2上，定子8設在機殼1內壁並位於轉子7外部，主軸2上設有位於前端蓋3與轉子7之間的扇葉10，後端蓋4中心設有前側敞口的軸承室11，後軸承9外圓裝配在軸承室11內，後端蓋4前側設有用於密封軸承室11的防塵密封裝置12。
22.防塵密封裝置12包括異形油封座13、雙唇口骨架油封14和密封墊片15，異形油封座13扣壓在軸承室11前側敞口處，異形油封座13通過位於軸承室11外部的兩條螺栓組件16與後端蓋4固定連接，密封墊片15被壓接在異形油封座13後側面與軸承室11前端環面之間，異形油封座13中心設有前後通透的臺階孔17，主軸2同軸穿過臺階孔17，雙唇口骨架油封14
過盈裝配在臺階孔17內並與主軸2外圓轉動密封配合。
23.異形油封座13包括呈圓環形的座體18，座體18內圓後側一條設有內圓環24使座體18中心孔形成所述的臺階孔17，座體18外圓設有第一弧形板19和第二弧形板20，第一弧形板19上開設有用於穿設一條螺栓組件16的第一安裝孔21，第二弧形板20上開設有用於穿設一條螺栓組件16的第二安裝孔22，第一安裝孔21和第二安裝孔22關於座體18中心臺階孔17中心線對稱，異形油封座13後側面一體設有與軸承室11前端外圓配合的定位環23。
24.異形油封座13採用h62黃銅製作，密封墊片15採用石棉板製成。
25.轉子7內部開設有若干個左右通透的散熱透氣孔24，所有的散熱透氣孔24沿主軸2圓周方向均勻布置。
26.本發明的工作原理具體為：用於為發射機內部元器件風冷降溫的風扇安裝在主軸2軸伸前端, 風扇的吹風方向是由後向前對電機前方的元器件進行吹風散熱，主軸2旋轉同時帶動機殼1內部的扇葉10旋轉，扇葉10的吹風方向是由前向後，機殼1外部的空氣由前端蓋3上的通風格柵結構5進入，再由轉子7內部的散熱透氣孔24向後，最後由後端蓋4上的通風格柵結構5排出，氣流在機殼1內部循環流動的過程將電機內部產生的熱量帶走，從而實現對電機的降溫。
27.為了使散熱循環風中所含粉塵不再對電機內部的後軸承9造成威脅，提高循環散熱風機的使用壽命，在後端蓋4前側面的軸承裸露面設置防塵密封裝置12，使後軸承9所安裝的軸承室11形成密封的空間。
28.防塵密封裝置12中的雙唇口骨架油封14的唇口尺寸要求與主軸2外徑尺寸耦合，安裝在異形油封座13的臺階孔17內，與異形油封座13一起覆蓋在位於後軸承9前側面，並用螺栓組件16固定在後端蓋4上，且異形油封座13的外型結構（不連接的第一弧形板19和第二弧形板20）不會遮擋端蓋原有的通風格柵結構5，對電機的通風散熱不會造成影響。由於雙唇口骨架油封14在安裝時，在兩唇口之間塗抹有潤滑脂，使主軸2和油封唇口形成油膜，優點是提高了主軸2和油封的耐磨度，增加了使用壽命，但缺點是其橡膠骨架壁厚不利於散熱，為解決這一不利因素，異形油封座13的材質選用切削性好、耐蝕、有良好散熱性的h62黃銅加工製作，以提高其散熱性能，避免電機工作時軸承室11的溫度過高，使軸承內部的潤滑脂因高溫而老化失效；異形油封座13與軸承室11前端環面的結合面設置由石棉板製作的密封墊片15，石棉板具有耐高溫，塗抹黃油後體積膨脹，更有利於結合面的密封，從而提高防塵效果。
29.由於主軸2上的扇葉10位於前軸承6後側，機殼1內部的循環風是由前向後流動，因此循環風背向通過前軸承6，因此對前軸承6不需要密封嚴實。
30.以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。