一种电机散热结构、电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种电机散热结构、电机。

背景技术

随着工业自动化和智能化的快速发展，伺服电机因其控制精度高，响应速度快等优点，在工业生产设备中被广泛使用。伺服电机在长期工作时，内部的绕组等部位会产生大量热量，若不及时排出，会严重影响编码器等精密电子器件的运行，若定子绕组的温升超过电机绝缘等级规定的温升，还有熔断的风险，影响伺服电机的使用寿命。

目前大多数伺服电机中常见的散热方式有在外部增加散热筋等散热结构、水冷、风冷等方法。这些方法在一定程度上能增加电机的散热速度，但是散热效率较低，且有一些还需要配套的辅助装置，如水冷一般需要冷凝装置等，增加了电机使用的复杂性。

由于现有技术中的电机存在内部散热效率较低，容易造成电机损坏，电机使用的复杂性高等技术问题，因此本发明研究设计出一种电机散热结构、电机。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电机存在内部散热效率较低，导致电机容易损坏的缺陷，从而提供一种电机散热结构、电机。

为了解决上述问题，本发明提供一种电机散热结构，其包括：

主轴、蜗杆和壳体，所述壳体上设置有至少两个风机，所述蜗杆位于所述壳体内，所述蜗杆与所述主轴相连接，所述蜗杆上设置有蜗轮，所述蜗轮与所述风机的驱动轴相连接，所述主轴通过所述蜗杆能带动所述蜗轮转动，以驱动所述风机转动。

在一些实施方式中，所述蜗轮的两侧均设置有第一固定轴，所述第一固定轴连接所述风机的驱动轴，当所述主轴通过所述蜗杆带动所述蜗轮转动时，所述蜗轮通过所述第一固定轴驱动至少两个所述风机同步转动，且，所述第一固定轴中心轴线与所述蜗轮的中心轴线相重合。

在一些实施方式中，所述第一固定轴上卡接有第二固定轴，所述第二固定轴连接所述风机的驱动轴，且，所述第二固定轴中心轴线与所述第一固定轴的中心轴线相重合，所述蜗轮通过所述第一固定轴带动所述第二固定轴同步转动，且，所述第二固定轴的中心轴线与所述主轴的中心轴向相垂直。

在一些实施方式中，所述主轴上设置有定子，所述定子位于所述壳体内，所述主轴的两端均伸出所述定子，且，所述主轴的一端伸出所述壳体，另一端位于所述壳体内，所述定子与所述壳体之间具有空腔，所述蜗杆与所述主轴的另一端连接，所述蜗杆位于所述空腔内，至少两个所述风机关于所述主轴的中心轴线对称布置，至少两个所述风机其中至少一个所述风机为进气风机，至少一个为排气风机。

在一些实施方式中，所述进气风机与所述排气风机关于所述主轴的中心轴线对称布置，且，电机外的空气能通过所述进气风机输送至所述空腔中，空气在所述空腔内换热后，再通过所述排气风机排出电机外。

在一些实施方式中，所述壳体包括两个第一盖体，两个所述第一盖体组成空腔结构，所述第一盖体上设置有第二盖体，一个所述第二盖体上设置有连接孔，另一个所述第二盖体上凹槽，所述连接孔内设置有固定件，所述固定件贯穿所述连接孔后与所述凹槽相连接，以使两个所述第一盖体之间相连接。

在一些实施方式中，所述壳体上设置有多个防尘单元，所述防尘单元与所述风机相对，所述防尘单元包括固定件，所述固定件上设置有滤网，所述滤网与所述风机对称布设，以使电机外的空气能通过所述滤网进入所述壳体内。

在一些实施方式中，所述壳体上设置有多个通孔，所述通孔的中心位于所述蜗轮中心线上，所述风机位于所述通孔内，所述通孔与所述防尘单元相对。

在一些实施方式中，所述固定件内设置有轴承，所述轴承的外壁与所述固定件相连接，所述轴承的内壁与所述风机的驱动轴相连接，所述风机的驱动轴贯穿所述风机的扇叶后与所述轴承相连接，以使所述风机的扇叶位于所述通孔内。

本发明还提供一种电机，其包括前任一项所述的电机散热结构。

本发明提供的一种电机散热结构、电机具有如下有益效果：通过在壳体上设置有至少两个风机，所述蜗杆上设置有蜗轮，所述蜗轮与所述风机的驱动轴相连接，采用蜗轮蜗杆传动，将电机主轴的转动转化为与之正交的轴的转动，从而使得风机的排风、进风方向从前后变为两侧，两侧两个风机分别起到吸气、排气的作用，形成对流，内外气体流动性更强，改变风机的排气、进气方向，左右两个风扇形成对流，加强了内外气体流动性，提高了散热效率。当然主轴与蜗杆也可设置有一体式，提高主轴与蜗杆的强度，将电机的主轴的动力转化为风机的动力。

附图说明

图1为本发明实施例的电机散热结构的剖视图；

图2为本发明实施例的电机散热结构的原理图；

图3为本发明实施例的电机散热结构的立体图。

附图标记表示为：

1、主轴；2、蜗杆；3、第二盖体；4、蜗轮；5、第一固定轴；6、第一盖体；7、控制单元；8、第二固定轴；9、风机；10、轴承；11、固定件；12、滤网；13、定子。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，根据本发明的实施例，提供一种电机散热结构，包括：主轴1、蜗杆2和壳体，所述壳体上设置有至少两个风机9，所述蜗杆2位于所述壳体内，所述蜗杆2与所述主轴1相连接，所述蜗杆2上设置有蜗轮4，所述蜗轮4与所述风机9的驱动轴相连接，所述主轴1通过所述蜗杆2能带动所述蜗轮4转动，以驱动所述风机9转动。该技术方案中，通过在壳体上设置有至少两个风机9，至少两个所述风机9关于所述主轴1的中心轴线对称布置，使一个风机9为壳体内进气，另一个风机为壳体外排气，形成电机两侧对流，所述蜗杆2上设置有蜗轮4，所述蜗轮4与所述风机9的驱动轴相连接，采用蜗轮4蜗杆2传动，将电机主轴1的转动转化为与之正交的轴的转动，从而使得风机9的排风、进风方向从前后变为两侧，两侧两个风机9分别起到吸气、排气的作用，形成对流，内外气体流动性更强，改变风机9的排气、进气方向，左右两个风扇形成对流，加强了内外气体流动性，提高了散热效率。当然主轴1与蜗杆2也可设置有一体式，提高主轴1与蜗杆2的强度，将电机的主轴的动力转化为风机9的动力。

在一些实施方式中，所述蜗轮4的两侧均设置有第一固定轴5，所述第一固定轴5连接所述风机9的驱动轴，当所述主轴1通过所述蜗杆2带动所述蜗轮4转动时，所述蜗轮4通过所述第一固定轴5驱动至少两个所述风机9同步转动，且，所述第一固定轴5中心轴线与所述蜗轮4的中心轴线相重合。该技术方案中，蜗轮4的两侧均设置有第一固定轴5，蜗轮4通过第一固定轴5为风机9提供动力，从而驱动风机9转动，所述第一固定轴5中心轴线与所述蜗轮4的中心轴线相重合，保证了风机9运行平稳，风机9噪声减小，蜗轮4与蜗杆2之间的磨损降低。

在一些实施方式中，所述第一固定轴5上卡接有第二固定轴8，所述第二固定轴8连接所述风机9的驱动轴，且，所述第二固定轴8中心轴线与所述第一固定轴5的中心轴线相重合，所述蜗轮4通过所述第一固定轴5带动所述第二固定轴8同步转动，且，所述第二固定轴8的中心轴线与所述主轴1的中心轴向相垂直。该技术方案中，所述第一固定轴5上卡接有第二固定轴8，所述第二固定轴8连接所述风机9的驱动轴，便于蜗轮4的拆卸，将第二固定轴8拆下，即可更换蜗轮4以防磨损，也可清洁风机9和固定件11，保证散热机构的使用寿命，所述第二固定轴8的中心轴线与所述主轴1的中心轴向相垂直，从而使得主轴1的旋转通过蜗轮蜗杆传动变为与之正交的平面内蜗轮4的旋转，提高了传动效率，保证了传动稳定。

在一些实施方式中，所述主轴1上设置有定子13，所述定子13位于所述壳体内，所述主轴1的两端均伸出所述定子13，且，所述主轴1的一端伸出所述壳体，另一端位于所述壳体内，所述定子与所述壳体之间具有空腔，所述蜗杆2与所述主轴1的另一端连接，所述蜗杆2位于所述空腔内，至少两个所述风机9关于所述主轴1的中心轴线对称布置，至少两个所述风机9其中至少一个所述风机9为进气风机，至少一个为排气风机。该技术方案中，至少两个所述风机9关于所述主轴1的中心轴线对称布置，至少两个所述风机9其中至少一个所述风机9为进气风机，至少一个为排气风机，两个风机9分别起到吸气、排气的作用，形成对流，内外气体流动性更强，相比传统风冷散热效率更高，更容易实现排气和进气的功能，至少两个风机9在转动方向相同时，内外空气对流使得散热效率大幅增加。

在一些实施方式中，所述进气风机与所述排气风机关于所述主轴1的中心轴线对称布置，且，电机外的空气能通过所述进气风机输送至所述空腔中，空气在所述空腔内换热后，再通过所述排气风机排出电机外。该技术方案中，所述进气风机与所述排气风机关于所述主轴1的中心轴线对称布置，以使电机外的空气与电机内的空气相流通，是电机内外的空气流通效率提高，进气风机与所述排气风机，形成对流，加强了内外气体流动性，提高了散热效率。

在一些实施方式中，所述壳体包括两个第一盖体6，两个所述第一盖体6组成空腔结构，所述第一盖体6上设置有第二盖体3，一个所述第二盖体3上设置有连接孔，另一个所述第二盖体3上凹槽，所述连接孔内设置有固定件，所述固定件贯穿所述连接孔后与所述凹槽相连接，以使两个所述第一盖体6之间相连接。该技术方案中，电机壳体采用分体式结构，拆装方便，将第二固定轴8拆下，即可更换蜗轮4以防磨损，也可清洁风机9和防尘单元，保证散热机构的使用寿命，运行精度高，便于调整蜗轮蜗杆机构的传动比。

在一些实施方式中，所述壳体上设置有多个防尘单元，所述防尘单元与所述风机9相对，所述防尘单元包括固定件11，所述固定件11上设置有滤网12，所述滤网12与所述风机9对称布设，以使电机外的空气能通过所述滤网12进入所述壳体内。该技术方案中，所述防尘单元包括固定件11，所述固定件11上设置有滤网12，避免电机外的虫蚁、灰尘进入到电机中，对电机造成损伤，将第二固定轴8拆下，即可更换蜗轮4以防磨损，也可清洁风机9和固定件11，保证散热机构的使用寿命。

在一些实施方式中，所述壳体上设置有多个通孔，所述壳体上设置有多个通孔，所述通孔的中心位于所述蜗轮4中心线上，所述风机9位于所述通孔内，所述通孔与所述防尘单元相对。该技术方案中，所述壳体上设置有多个通孔，所述风机9位于所述通孔内，提高风机9的送风效率，避免风机9转动时，风机的扇叶对电机外人员造成损伤。

在一些实施方式中，所述固定件11内设置有轴承10，所述轴承10的外壁与所述固定件11相连接，所述轴承10的内壁与所述风机9的驱动轴相连接，所述风机9的驱动轴贯穿所述风机9的扇叶后与所述轴承10相连接，以使所述风机9的扇叶位于所述通孔内。该技术方案中，风机9的驱动轴与轴承10相连接，保证风机9的正常运行，固定件11内设置有轴承10，使得驱动轴转动时更加平稳，噪声小，磨损低，避免风机9转动时，驱动轴对滤网12造成损伤，便于拆卸，维修风机9。

参见图1所示，本发明电机由主轴1、控制单元7、定子13组成，其结构与现有技术的电机结构相同。

本发明一种电机散热结构的安装步骤如下：

先将伺服电机半总成装配完毕，即第一盖体6与定子13装配完毕，后将蜗轮4与第一固定轴5装配，保证蜗轮4的周向定位；然后打开第二盖体3，使用工件将蜗轮,4夹紧，与第一固定轴5一同送入第一盖体6内，按照选定的中心距a，使蜗轮蜗杆正确啮合，能正常转动；

下一步将风机9和轴承10装配在第二固定轴8上，然后将轴承10压入固定件11的轴承室内，使得固定件11装配于第二固定轴8之上；

最后将组装完毕的2个第二固定轴8与第一固定轴5左右分别装配，保证蜗轮4的轴向定位，装配完毕后将防尘盖单元通过螺钉固定在第一盖体6的外壁上；

本发明一种电机散热结构的工作原理如下：

电机的主轴1旋转时通过蜗轮蜗杆的传动，带动第二固定轴8上的风机9转动，将电机腔体内多余的热量排出，达到散热的目的；防尘单元上有防尘网结构，能保证电机使用的防尘要求。

主轴1转动时能自动带动蜗轮4，进而带动风机9转动，无需增加其他机构为风扇供电，使得整体结构简单；

蜗轮蜗杆机构能改变旋转运动的平面，如本发明中将主轴1的旋转通过蜗轮蜗杆传动变为与之正交的平面内蜗轮4的旋转；本发明的风机9处在左右侧壁处，通过蜗轮4带动，一边进气，一边排气，形成左右对流，电机内外空气循环速度加快，散热效率更高；

蜗轮蜗杆机构的传动比i＝z2/z1，其中z1和z2分别是蜗杆2的头数和蜗轮4的齿数，参见图2所示，由国标可知，在中心距a不变的情况下，在一定范围内选定不同的z1和z2的值，可得到不同传动比的蜗轮蜗杆传动机构，对本发明而言即更换不同的蜗轮4和蜗杆2，即可使得在蜗杆2转速相同的情况下，风机9获得不同的转速，可适配不同的散热要求；

在固定蜗轮4时采用分体式结构，将第二固定轴8拆下，即可更换蜗轮4以防磨损，也可清洁风扇机9和防尘单元，保证散热机构的使用寿命；

在本实施例中，蜗轮4数量为1个，在其他实施例中，若空间足够，可增长蜗杆2上蜗齿结构的长度，与多个蜗轮4配合，蜗轮在蜗杆2上呈直线等距排列，每1个蜗轮在侧壁上带动2个风扇，散热速度更快；

本发明采用蜗轮蜗杆传动，将主轴1的转动转化为与之正交的轴的转动，从而使得风机9的排风、进风方向从前后变为左右，左右两个风机分别起到吸气、排气的作用，形成对流，内外气体流动性更强，相比传统风冷散热效率更高；能通过改变主轴1上蜗杆2部分的头数和蜗轮4的齿数来调节传动比，从而在电机转速相同的情况下，风机9能得到不同的转速，适配散热要求不同的场合；蜗轮4的第二固定轴8与第一固定轴5采用分体结构，拆装方便，便于更换蜗轮4，清洁风扇。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。