一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机

摘要

本发明公开了一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，包括电机本体和主轴，所述电机本体上安装有水平分布的主轴，且电机本体安装在装置外壳的内部，并且装置外壳的边侧处安装有第一横轴，同时第一横轴和主轴为相互平行分布，所述转轴转动安装在输送盒的顶壁上，且转轴的顶端和驱动电机相连接，并且转轴的边侧设置有竖轴，同时垂直分布的竖轴转动安装在输送盒顶壁上，所述驱动电机安装在装置外壳的顶端，且装置外壳的边侧和侧板相连接。该具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，可利用直流电机中主轴的转动，驱动装置中的风冷结构同步运转，并且可利用装置中的液冷结构，对直流电机的高热区域进行集中散热，冷却效果更好。

权利要求

1.一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，包括电机本体（1）和主轴（2），其特征在于：所述电机本体（1）上安装有水平分布的主轴（2），且电机本体（1）安装在装置外壳（3）的内部，并且装置外壳（3）的边侧处安装有第一横轴（4），同时第一横轴（4）和主轴（2）为相互平行分布，所述装置外壳（3）的侧壁内部安装有第一扇叶（45），且第一扇叶（45）安装在第一横轴（4）上；

所述电机本体（1）的顶端安装有输送盒（5），且输送盒（5）的内部设置有输送腔（6），并且输送盒（5）位于装置外壳（3）的内部，所述输送腔（6）的内部设置有水平分布的叶轮（7），且叶轮（7）和转轴（8）相连接，并且转轴（8）为垂直分布，所述转轴（8）转动安装在输送盒（5）的顶壁上，且转轴（8）的顶端和驱动电机（9）相连接，并且转轴（8）的边侧设置有竖轴（10），同时垂直分布的竖轴（10）转动安装在输送盒（5）顶壁上，并且竖轴（10）的底端延伸至输送盒（5）内部，所述驱动电机（9）安装在装置外壳（3）的顶端，且装置外壳（3）的边侧和侧板（20）相连接；

所述侧板（20）位于电机本体（1）的边侧，且侧板（20）的内表面设置有第三扇叶（11），并且第三扇叶（11）位于外框（12）内部，所述外框（12）的背部安装有滑环（13），且滑环（13）安装在竖杆（14）上，并且竖杆（14）的顶端和底端均安装有套环（15），并且2个套环（15）分别安装在横杆（16）和单旋往复丝杆（17）上，所述第三扇叶（11）安装在第二横轴（19）的右端头处，且水平分布的第二横轴（19）转动连接在外框（12）的边侧中心处，并且第二横轴（19）的左端吻合在引导槽（191）中；

所述第一横轴（4）位于第一空腔（42）中，且第一横轴（4）的一端通过第一皮带轮机构（41）和主轴（2）相连接，并且第一空腔（42）和第二空腔（43）相连通，同时呈圆柱形的第一空腔（42）开设在装置外壳（3）的侧壁上；

所述第二空腔（43）等间距开设在装置外壳（3）内壁和电机本体（1）外壁上，且第二空腔（43）均为向下倾斜分布，并且相邻的2个第二空腔（43）首尾之间通过第三空腔（44）相连通，同时位于底端的第二空腔（43）尾端延伸至外部；

所述输送腔（6）的边侧和底端分别与冷却管（61）的两端相连通，且冷却管（61）的中段通过管扣（62）安装在电机本体（1）的侧壁上，并且位于输送盒（5）内部的冷却管（61）上方的第二扇叶（63）安装在竖轴（10）底端；

所述竖轴（10）的顶端安装有第一齿轮（101），且水平分布的第一齿轮（101）和第二齿轮（102）相啮合，并且第一齿轮（101）的直径小于第二齿轮（102）的直径，同时同样水平分布的第二齿轮（102）固定在转轴（8）上；

所述单旋往复丝杆（17）和横杆（16）分别与套环（15）螺纹连接和滑动连接，且单旋往复丝杆（17）的端头处通过第二皮带轮机构（18）和主轴（2）相连接；

所述引导槽（191）开设在容纳槽（192）的内壁上，且两者均开设在侧板（20）侧壁上，并且引导槽（191）呈椭圆状结构；

所述容纳槽（192）内部边侧壁上焊接有齿块（193），且齿块（193）和驱动齿轮（194）相啮合，并且垂直分布的驱动齿轮（194）固定安装在第二横轴（19）左段。

说明书

一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机

技术领域

[0001] 本发明涉及直流电机技术领域，具体为一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机。

背景技术

[0002] 电流一般分为直流和交流，而直流电机便是将直流电转化为机械动能的机械设备，属于众多电机中的一种，与普通交流电机不同的是，直流电机在工业生产中应用时，一般其体积较大，其中大型直流电机在运行使用时，会产生大量的热量，而由于电机内部机械结构较为紧密，不便在内部添加相应的冷却结构，因此现有大型直流电机在实际使用时需
要在外部添加相应的冷却结构，但是大型直流电机中现有的冷却结构在实际使用时存在以
下缺点：

[0003] 1.冷却的连贯性较差，不能构成完整的循环结构，现有的水冷或油冷结构，需要在冷却结构的基础上，使用其他的综合设备为冷却媒介的流通提供动力或换热，使用成本较高，冷却效率较低；

[0004] 2.冷却方式单一，现有的冷却方式多为单一的风力冷却或液冷油冷等，由于直流电机的不同位置发热温度不同，方式和安装位置单一的冷却结构不能对大型直流电机进行
更加精准以及高效的冷却。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，以解决上述背景技术中提出冷却的连贯性较差，不能构成完整的循环结构，现有的水冷或油冷结
构，需要在冷却结构的基础上，使用其他的综合设备为冷却媒介的流通提供动力或换热，使用成本较高，冷却效率较低；冷却方式单一，现有的冷却方式多为单一的风力冷却或液冷油冷等，由于直流电机的不同位置发热温度不同，方式和安装位置单一的冷却结构不能对大
型直流电机进行更加精准以及高效的冷却的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，包括电机本体和主轴，所述电机本体上安装有水平分布的主轴，且电机本体安装在装置外壳的内部，并且装置外壳的边侧处安装有第一横轴，同时第一横轴和主轴为
相互平行分布，所述装置外壳的侧壁内部安装有第一扇叶，且第一扇叶安装在第一横轴上；

[0007] 所述电机本体的顶端安装有输送盒，且输送盒的内部设置有输送腔，并且输送盒位于装置外壳的内部，所述输送腔的内部设置有水平分布的叶轮，且叶轮和转轴相连接，并且转轴为垂直分布，所述转轴转动安装在输送盒的顶壁上，且转轴的顶端和驱动电机相连
接，并且转轴的边侧设置有竖轴，同时垂直分布的竖轴转动安装在输送盒顶壁上，并且竖轴的底端延伸至输送盒内部，所述驱动电机安装在装置外壳的顶端，且装置外壳的边侧和侧
板相连接；

[0008] 所述侧板位于电机本体的边侧，且侧板的内表面设置有第三扇叶，并且第三扇叶位于外框内部，所述外框的背部安装有滑环，且滑环安装在竖杆上，并且竖杆的顶端和底端均安装有套环，并且2个套环分别安装在横杆和单旋往复丝杆上，所述第三扇叶安装在第二横轴的右端头处，且水平分布的第二横轴转动连接在外框的边侧中心处，并且第二横轴的
左端吻合在引导槽中。

[0009] 优选的，所述第一横轴位于第一空腔中，且第一横轴的一端通过第一皮带轮机构和主轴相连接，并且第一空腔和第二空腔相连通，同时呈圆柱形的第一空腔开设在装置外
壳的侧壁上。

[0010] 优选的，所述第二空腔等间距开设在装置外壳内壁和电机本体外壁上，且第二空腔均为向下倾斜分布，并且相邻的2个第二空腔首尾之间通过第三空腔相连通，同时位于底端的第二空腔尾端延伸至外部。

[0011] 优选的，所述输送腔的边侧和底端分别与冷却管的两端相连通，且冷却管的中段通过管扣安装在电机本体的侧壁上，并且位于输送盒内部的冷却管上方的第二扇叶安装在
竖轴底端。

[0012] 优选的，所述竖轴的顶端安装有第一齿轮，且水平分布的第一齿轮和第二齿轮相啮合，并且第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，同时同样水平分布的第二齿轮固定在转
轴上。

[0013] 优选的，所述单旋往复丝杆和横杆分别与套环螺纹连接和滑动连接，且单旋往复丝杆的端头处通过第二皮带轮机构和主轴相连接。

[0014] 优选的，所述引导槽开设在容纳槽的内壁上，且两者均开设在侧板侧壁上，并且引导槽呈椭圆状结构。

[0015] 优选的，所述容纳槽内部边侧壁上焊接有齿块，且齿块和驱动齿轮相啮合，并且垂直分布的驱动齿轮固定安装在第二横轴左段。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，可利用直流电机中主轴的转动，驱动装置中的风冷结构同步运转，并且可利用装置中的液冷结构，对直流电机的高热区域进行集中散热，冷却效果更好；

[0017] 1.第一横轴以及第一皮带轮机构的配合使用，便于利用直流电机主轴的运行转动，驱动直流电机本体右侧的风扇转动，通过空腔中气流的高速流动，实现均匀散热的目
的；

[0018] 2.在直流电机本体的左侧使用液冷和风冷结构相结合的方式，能对直流电机本身的左侧进行更加高效的散热，并且该处风冷结构的移动以及扇叶自身的转动动力来源均来
自主轴的转轴，结构设计更加合理。

附图说明

[0019] 图1为本发明正视结构示意图；图2为本发明右侧视结构示意图；
图3为本发明电机本体左侧视结构示意图；
图4为本发明输送盒俯视结构示意图；
图5为本发明图1中A处放大结构示意图；
图6为本发明侧板右侧视结构示意图。

[0020] 图中：1、电机本体；2、主轴；3、装置外壳；4、第一横轴；41、第一皮带轮机构；42、第一空腔；43、第二空腔；44、第三空腔；45、第一扇叶；5、输送盒；6、输送腔；61、冷却管；62、管扣；63、第二扇叶；7、叶轮；8、转轴；9、驱动电机；10、竖轴；101、第一齿轮；102、第二齿轮；11、第三扇叶；12、外框；13、滑环；14、竖杆；15、套环；16、横杆；17、单旋往复丝杆；18、第二皮带轮机构；19、第二横轴；191、引导槽；192、容纳槽；193、齿块；194、驱动齿轮；20、侧板。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种具有外部高效循环冷却结构的大型直流电机，包括电机本体1、主轴2、装置外壳3、第一横轴4、第一皮带轮机构41、第一空腔42、第二空腔43、第三空腔44、第一扇叶45、输送盒5、输送腔6、冷却管61、管扣62、第二扇叶63、叶轮7、转轴8、驱动电机9、竖轴10、第一齿轮101、第二齿轮102、第三扇叶11、外框12、滑环
13、竖杆14、套环15、横杆16、单旋往复丝杆17、第二皮带轮机构18、第二横轴19、引导槽191、容纳槽192、齿块193、驱动齿轮194和侧板20，电机本体1上安装有水平分布的主轴2，且电机本体1安装在装置外壳3的内部，并且装置外壳3的边侧处安装有第一横轴4，同时第一横轴4和主轴2为相互平行分布，装置外壳3的侧壁内部安装有第一扇叶45，且第一扇叶45安装在
第一横轴4上；

[0023] 电机本体1的顶端安装有输送盒5，且输送盒5的内部设置有输送腔6，并且输送盒5位于装置外壳3的内部，输送腔6的内部设置有水平分布的叶轮7，且叶轮7和转轴8相连接，并且转轴8为垂直分布，转轴8转动安装在输送盒5的顶壁上，且转轴8的顶端和驱动电机9相连接，并且转轴8的边侧设置有竖轴10，同时垂直分布的竖轴10转动安装在输送盒5顶壁上，并且竖轴10的底端延伸至输送盒5内部，驱动电机9安装在装置外壳3的顶端，且装置外壳3
的边侧和侧板20相连接；

[0024] 侧板20位于电机本体1的边侧，且侧板20的内表面设置有第三扇叶11，并且第三扇叶11位于外框12内部，外框12的背部安装有滑环13，且滑环13安装在竖杆14上，并且竖杆14的顶端和底端均安装有套环15，并且2个套环15分别安装在横杆16和单旋往复丝杆17上，第三扇叶11安装在第二横轴19的右端头处，且水平分布的第二横轴19转动连接在外框12的边
侧中心处，并且第二横轴19的左端吻合在引导槽191中。

[0025] 第一横轴4位于第一空腔42中，且第一横轴4的一端通过第一皮带轮机构41和主轴2相连接，并且第一空腔42和第二空腔43相连通，同时呈圆柱形的第一空腔42开设在装置外壳3的侧壁上，第二空腔43等间距开设在装置外壳3内壁和电机本体1外壁上，且第二空腔43均为向下倾斜分布，并且相邻的2个第二空腔43首尾之间通过第三空腔44相连通，同时位于底端的第二空腔43尾端延伸至外部，首先如图1和图2所示，电机本体1处于运行状态时，主轴2自身会相应转动，在第一皮带轮机构41的带动下，第一空腔42中的第一横轴4会同步处
于转动状态，因此此时图2中的第一扇叶45在第一横轴4的带动下会同步转动，因此图2中第一空腔42内部会相应产生空气气流，并顺着第一空腔42进入到第二空腔43中，气流会以一
个较高的速度在第二空腔43以及第三空腔44中流动，并最终从最底端的第二空腔43处流
出，从而达到风冷散热的目的。

[0026] 输送腔6的边侧和底端分别与冷却管61的两端相连通，且冷却管61的中段通过管扣62安装在电机本体1的侧壁上，并且位于输送盒5内部的冷却管61上方的第二扇叶63安装
在竖轴10底端，竖轴10的顶端安装有第一齿轮101，且水平分布的第一齿轮101和第二齿轮
102相啮合，并且第一齿轮101的直径小于第二齿轮102的直径，同时同样水平分布的第二齿轮102固定在转轴8上，驱动电机9的运行会带动图3中的转轴8同步运转，转轴8底端的叶轮7会相应的在输送腔6中转动，叶轮7的高速转动会使输送腔6内产生一定的压强差，因此输送腔6中的液体会相应流动，并且相应的在冷却管61中循环流动，图3和图4中的转轴8在驱动
电机9的带动下转动时，转轴8上的第二齿轮102会同步转动，在第二齿轮102和第一齿轮101的啮合传动作用下，竖轴10会同步处于转动状态，因此竖轴10底端的第二扇叶63会相应转
动，从而对冷却管61中回流的吸热的冷却液进行散热处理。

[0027] 单旋往复丝杆17和横杆16分别与套环15螺纹连接和滑动连接，且单旋往复丝杆17的端头处通过第二皮带轮机构18和主轴2相连接，引导槽191开设在容纳槽192的内壁上，且两者均开设在侧板20侧壁上，并且引导槽191呈椭圆状结构，容纳槽192内部边侧壁上焊接
有齿块193，且齿块193和驱动齿轮194相啮合，并且垂直分布的驱动齿轮194固定安装在第
二横轴19左段，如图1所示，主轴2在转动时同时会通过第二皮带轮机构18带动单旋往复丝
杆17同步转动，在单旋往复丝杆17和套环15的螺纹传动作用下，套环15会在水平左右移动
的同时带动竖杆14同步转动，如图5和图6所示，外框12在跟随竖杆14一同移动时，在引导槽
191的引导作用下，第二横轴19会沿着引导槽191的分布轨迹呈椭圆形移动，并且在移动过
程中，在齿块193和驱动齿轮194的啮合传动作用下，第二横轴19会同步转动，并带动第三扇叶11同步转动，从而对电机本体1的左侧进行高效的风冷和液冷散热相结合的冷却目的。

[0028] 工作原理：首先如图1和图2所示，电机本体1处于运行状态时，主轴2自身会相应转动，在第一皮带轮机构41的带动下，第一空腔42中的第一横轴4会同步处于转动状态，因此此时图2中的第一扇叶45在第一横轴4的带动下会同步转动，因此图2中第一空腔42内部会相应产生空气气流，并顺着第一空腔42进入到第二空腔43中，气流会以一个较高的速度在
第二空腔43以及第三空腔44中流动，并最终从最底端的第二空腔43处流出，从而达到风冷
散热的目的；

[0029] 驱动电机9的运行会带动图3中的转轴8同步运转，转轴8底端的叶轮7会相应的在输送腔6中转动，叶轮7的高速转动会使输送腔6内产生一定的压强差，因此输送腔6中的液
体会相应流动，并且相应的在冷却管61中循环流动，图3和图4中的转轴8在驱动电机9的带
动下转动时，转轴8上的第二齿轮102会同步转动，在第二齿轮102和第一齿轮101的啮合传
动作用下，竖轴10会同步处于转动状态，因此竖轴10底端的第二扇叶63会相应转动，从而对冷却管61中回流的吸热的冷却液进行散热处理；

[0030] 如图1所示，主轴2在转动时同时会通过第二皮带轮机构18带动单旋往复丝杆17同步转动，在单旋往复丝杆17和图6中套环15的螺纹传动作用下，套环15会在水平左右移动的同时带动竖杆14同步转动，如图5和图6所示，外框12在跟随竖杆14一同移动时，在引导槽
191的引导作用下，第二横轴19会沿着引导槽191的分布轨迹呈椭圆形移动，并且在移动过
程中，在齿块193和驱动齿轮194的啮合传动作用下，第二横轴19会同步转动，并带动第三扇叶11同步转动，从而对电机本体1的左侧进行高效的风冷和液冷散热相结合的冷却目的。

[0031] 需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

[0032] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。