一种用于电机内部通风及转子轴承防护结构

技术领域

本发明涉及电机结构技术领域，尤其是一种用于电机内部通风及转子轴承防护结构。

背景技术

电机风扇结构与转子轴承设计是一个重要部分，风扇的通风结构不合理，会导致热风重新进入铁心腔体，导致散热不好。轴承部分受到热风吹拂时，会导致轴承温度过高，引起报警，导致电机停机。

现在电机设计中对成本要求越来越严格，电机功率密度的提高导致通过风扇的冷却气体温度更高。当转子轴承通常会有很大一部分深入电机内部，这部分结构受到电机内部热风吹拂会引起轴承温度急剧升高，即使采用强迫润滑结构也难以改善。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于电机内部通风及转子轴承防护结构，从而降低电机内热风对转子轴承的影响，同时降低电机内部通风结构的设计要求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于电机内部通风及转子轴承防护结构，包括设置于机座一侧的端盖，所述端盖中部设有开口，所述开口下部用于安装转子轴承，所述转子轴承与转子转轴端部配合，

所述机座上还设置有排风机构，所述排风机构用于将机座内部的热风排出机座上的出风口；

所述机座内部安装有轴承防护罩，所述轴承防护罩的一侧与所述端盖连接，所述轴承防护罩的另一侧设置有与转子转轴密封配合的穿孔，所述轴承防护罩的中部形成轴承容纳腔，转子轴承位于端盖内侧的部分容纳于所述轴承容纳腔内，所述轴承容纳腔与电机外部连通。

其进一步技术方案在于：

所述轴承防护罩包括回转壳体结构的罩体，所述罩体的一端敞口且与所述端盖连接，所述罩体的另一端封闭且中心设置所述穿孔，所述穿孔的中心位于所述罩体的轴线上；所述转子转轴上安装所述排风机构，所述排风机构为离心风扇，所述穿孔位于所述转子轴承和所述排风机构之间。

所述罩体包括横截面为圆形的直管段，所述直管段的一端设置有折边，折边与所述端盖通过紧固件可拆卸连接，所述直管段的另一端通过平板封闭，所述平板的中心设置有环状结构的密封部，所述密封部的内环为所述穿孔，所述平板与所述排风机构的侧面配合。

所述机座内部设置出口挡风板，所述出口挡风板的一侧与所述排风机构配合，所述出口挡风板的另一侧与机座内的定子线圈外周配合，所述出口挡风板用于阻挡出风口处热风返回到机座内部。

所述排风机构的进风侧设置有进风挡风板，所述进风挡风板为筒状结构，所述进风挡风板与排风机构同心设置，所述进风挡风板的外周面与所述出口挡风板的端部配合，所述出口挡风板和进风挡风板用于阻挡出风口处热风返回到机座内部。

所述排风机构与所述出口挡风板端部的轴向距离大于转子轴承允许的窜动距离。

所述出口挡风板为绝缘材料。

所述排风机构的背风侧设置有排风挡板，所述排风挡板为筒状结构且套设在所述直管段的外周，所述排风挡板的内径大于所述直管段的外径。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在机座内部安装轴承防护罩，将转子轴承和由排风机构带动带动流动的热风隔开，从而降低电机内热风对转子轴承的影响，同时降低电机内部通风结构的设计要求。

同时，本发明还存在如下优势：

(1)设置轴承防护罩将机座内部空间分隔出一个与机座内热风隔离的轴承容纳腔，除去了现有技术中安装于轴承上用于封堵开口的盖板，使轴承容纳腔通过转子轴承上部空间与电机外部连通，轴承容纳腔用于转子轴承的散热，避免了热风对转子轴承的直接吹拂，降低了轴承的温度，减少了轴承漏油可能，也方便转子轴承的检修操作，及时发生漏油问题也会被轴承防护罩挡在机座1外部，避免电机的核心铁心与线圈受到污染，引起整机问题。

(2)回转壳体结构的罩体的外壁作为导向结构，有助于热风在排风机构的离心作用下排出出风口。

(3)出口挡风板的端部与进风挡风板径向配合，避免原有结构轴向配合间隙大，热风从轴向间隙中返回机座内部的问题，提高了排风机构的工作效率和散热效果。

(4)排风挡板与直管段配合，用于阻挡排风机构排风侧的热风进入无风腔内部，减小无风腔内部的压力变化和热辐射，减小对穿孔处密封效果的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明轴承防护罩的结构示意图。

图3为本发明排风机构及进风挡风板、排风挡板的结构示意图。

其中：1、机座；101、出风口；2、端盖；201、开口；3、转子轴承；4、转子转轴；5、排风机构；501、进风挡风板；502、排风挡板；6、轴承防护罩；601、穿孔；602、直管段；603、平板；604、密封部；605、折边；7、电机顶罩；8、出口挡风板；9、定子线圈；

A、容纳腔；B、无风腔；C、换热腔；D、排风腔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

如图1、图2所示，本实施例的用于电机内部通风及转子轴承防护结构，包括设置于机座1一侧的端盖2，端盖2中部设有开口201，开口201下部用于安装转子轴承3，转子轴承3与转子转轴4端部配合。

机座1上还设置有排风机构5，排风机构5用于将机座1内部的热风排出机座1上的出风口101。

机座1内部安装有轴承防护罩6，轴承防护罩6的一侧与端盖2连接，轴承防护罩6的另一侧设置有与转子转轴4密封配合的穿孔601，轴承防护罩6的中部形成轴承容纳腔A，转子轴承3位于端盖2内侧的部分容纳于轴承容纳腔A内，轴承容纳腔A与电机外部连通。

具体的，常规的机座1侧面可拆卸安装端盖2，端盖2作为转子转轴4的安装基准，用于安装转子轴承3，转子轴承3转动支撑转子转轴4，通常转子轴承3可采用油冷轴承或脂润滑滚动轴承，轴承一大部分深入电机内部，即如图1所示，即转子轴承3位于端盖2内侧的部分位于端盖2的内侧；排风机构5用于将来自电机顶罩7的冷风吸入机座1内部，并使冷风与电机的定子和转子换热后形成热风从出风口101排出，降低电机本体温度。

本实施例，设置轴承防护罩6将机座1内部空间分隔出一个与机座1内热风隔离的轴承容纳腔A，除去了现有技术中安装于轴承上用于封堵开口201的盖板，使轴承容纳腔A通过转子轴承3上部空间与电机外部连通，轴承容纳腔A用于转子轴承3的散热，避免了热风对转子轴承3的直接吹拂，降低了轴承的温度，减少了轴承漏油可能，也方便转子轴承3的检修操作，及时发生漏油问题也会被轴承防护罩6挡在机座1外部，避免电机的核心铁心与线圈受到污染，引起整机问题。

现有技术中常规的排风机构5为安装于转子转轴4上的离心风扇，风扇的进气方向沿风扇轴向，风扇排气方向沿风扇外周切线方向，本实施例设置将转子轴承3与热风隔开的轴承防护罩6后，排风机构5可以为设置在机座1上的风机，从出风口101将机座1内的热风吸出，排风机构5也可以为安装在转子转轴4上的轴流风扇，扩大了排风机构5的选型范围，降低了通风结构中对风扇的要求。

通过在机座1内部安装轴承防护罩6，将转子轴承3和由排风机构5带动带动流动的热风隔开，从而降低电机内热风对转子轴承3的影响，同时降低电机内部通风结构的设计要求。

实施例二：

在实施例一的基础上，选用排风机构5为离心风扇，为了使机座1内部的气体流路更加合理，本实施例对电机内部通风及转子轴承防护结构进行进一步改进。

需要首先指出的是，对于离心风扇形式的排风机构5，风扇的吸风口侧为排风机构5的进风侧，相对的另外一侧为背风侧，由于离心力将吸进风扇的风从风扇的外周处排出，风扇的外周为排风侧。

如图1、图2所示，轴承防护罩6包括回转壳体结构的罩体，罩体的一端敞口且与端盖2连接，罩体的另一端封闭且中心设置穿孔601，穿孔601的中心位于罩体的轴线上；转子转轴4上安装排风机构5，排风机构5为离心风扇，穿孔601位于转子轴承3和排风机构5之间。

具体的，罩体的敞口端可以与端盖2焊接也可以可拆卸连接，如止口配合；回转壳体结构的罩体的外壁作为导向结构，有助于热风在排风机构5的离心作用下排出出风口101。

进一步，如图1、图2所示，罩体包括横截面为圆形的直管段602，直管段602的一端设置有折边605，折边605与端盖2通过紧固件可拆卸连接，直管段602的另一端通过平板603封闭，平板603的中心设置有环状结构的密封部604，密封部604的内环为穿孔601，平板603与排风机构5的侧面配合。

具体的，圆形的直管段602和平板603的组合结构使轴承防护罩6的结构更加紧凑，平板603的侧面与排风机构5的背风侧对应，平板603的侧面与排风机构5的背风侧距离可以更为接近，使小轴承防护罩6与排风机构5之间形成的无风腔B的体积更小。

进一步，如图1所示，机座1内部设置出口挡风板8，出口挡风板8的一侧与排风机构5配合，出口挡风板8的另一侧与机座1内的定子线圈9外周配合，出口挡风板8用于阻挡出风口101处热风返回到机座1内部。

具体的，出口挡风板8在机座1内部形成中部开孔的环状结构，中部开孔处对应排风机构5的进风侧，用于阻挡排风机构5出风侧的热风返回到机座1内部。

通常转子轴承3采用油冷轴承或脂润滑滚动轴承，这种轴承结构一般情况下存在10mm-20mm的轴向窜动尺寸，因此排风机构5与出口挡风板8不能设计的很近，否者会发生摩擦，这样不可避免的会有一部分风重新进入铁心腔体内，影响散热效果，以及排风机构5的工作效率。

进一步，如图1、图3所示，排风机构5的进风侧设置有进风挡风板501，进风挡风板501为筒状结构，进风挡风板501与排风机构5同心设置，进风挡风板501的外周面与出口挡风板8的端部配合，出口挡风板8和进风挡风板501用于阻挡出风口101处热风返回到机座1内部。

具体的，进风挡风板501随着排风机构5旋转，出口挡风板8的端部与进风挡风板501的外周面存在一定间隙。出口挡风板8的端部与进风挡风板501径向配合，避免原有结构轴向配合间隙大，热风从轴向间隙中返回机座1内部的问题，提高了排风机构5的工作效率和散热效果。

进一步，如图1所示，排风机构5与出口挡风板8端部的轴向距离大于转子轴承3允许的窜动距离。

在进风挡风板501与出口挡风板8的端部径向方向配合的结构基础上，使排风机构5与出口挡风板8端部的轴向距离可设置足够的设计余量。

进一步，出口挡风板8为绝缘材料。

具体的，绝缘材料的出口挡风板8可以与电机线圈更近，减小电机体积，同时让排风机构5吸进来的风尽可能多的经过线圈，强迫冷却气体在线圈间隙间通过，提高散热效果。

进一步，如图1-图3所示，排风机构5的背风侧设置有排风挡板502，排风挡板502为筒状结构且套设在直管段602的外周，排风挡板502的内径大于直管段602的外径。

具体的，排风挡板502与直管段602配合，用于阻挡排风机构5排风侧的热风进入无风腔B内部，减小无风腔B内部的压力变化和热辐射，减小对穿孔601处密封效果的影响，进而降低对密封部604的密封要求，密封部604可选用骨架密封、油封等密封结构。

以上结构中：出口挡风板8、进风挡风板501以及排风机构5的进风侧与机座1内部形成换热腔C；出口挡风板8、进风挡风板501、排风挡板502和排风机构5的排风侧与机座1内部形成排风腔D，换热腔C内的热风经过排风机构5后从排风腔D排出到出风口101，无风腔B基本无热风进入，轴承容纳腔A通过轴承防护罩6与无风腔B、排风腔D隔离，使转子轴承3不受机座1内热风的影响。

本实施例的工作原理如下：

如图1所示，为本实施例用于电机内部通风及转子轴承防护结构的整体结构示意图，以及气流流动示意图。

冷风进入电机机座1内后在机座1内的换热腔C形成热风，热风经过排风机构5进入排风腔D，并由出风口101进入机座1上部电机顶罩7。

出口挡风板8、进风挡风板501配合阻止热风重新进入换热腔C；

排风挡板502与直管段602配合阻止热风进入无风腔B，使无风腔B不受风压的影响，保证轴承防护罩6对轴承容纳腔A的隔离效果，进而使轴承容纳腔A不受风压的影响和热量的影响，避免热风对转子轴承3的直接吹拂，减少了转子轴承3发热问题。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。