[实用新型]具有转子冷却结构的高速电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，尤其涉及具有转子冷却结构的高速电机。

背景技术

高速旋转机械设备广泛应用于国防、冶金、矿山、化工等领域，如各类大型风机、透平压缩机、船舶动力系统和离心压缩机等。高速旋转机械设备在我国国民经济中占有极其重要的地位。

传统的高速旋转机械设备，多采用传动系统(皮带传动、齿轮箱传动等)实现增速，动力源多为普通电机。采用这一类传动方式的旋转机械设备允许的最高工作转速较低，由于传动系统复杂，工作时振动噪声大，故障点多，维修较复杂，特别是不利于实现无级调速，能量消耗高，工作效率低。

为了实现无级调速、节能降耗，提高旋转机械的极限工作转速，高速旋转机械设备的发展趋势是，直接采用变频电源驱动的高速电机作为动力源，取代传统的普通电机和增速箱系统。这种高速电机是集成了机械、电气、控制、电力电子和新材料等各种先进技术的高度机电一体化的产品。其特点在于，将电机的功能与传统的齿轮箱等传动系统从结构上融为一体，省去了复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、能量消耗少、工作效率高、易于实现无级调速和精密控制等优点。随着现代装备制造业向高速度、高效率、低能耗、高自动化方向不断发展，高速电机的技术提升和结构创新显得越来越迫切。

目前广泛采用的高速电机定转子冷却方案是，对电机定子进行通风冷却或液体循环强制冷却，而对转子没有专门的冷却。该方案在工程实际应用中存在几个弊端：1、转子由于得不到冷却，发热严重，转子上的磁性材料在长期高温作用下会失去部分效果；2、主轴发热传到到轴承上的热量增多，影响轴承的使用寿命；3、主轴热变形严重，导致与轴承的配合间隙发生变化，影响轴承的工作性能；4、轴承热变形也导致主轴系统的回转精度降低，导致电机振动幅度增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可对转子进行冷却、回转精度高、使用寿命长、结构简单、便于安装的具有转子冷却结构的高速电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有转子冷却结构的高速电机，包括电机壳体、电机主轴、前法兰组件、后法兰组件、电机定子和电机转子，述电机定子套设于电机壳体内，所述电机转子套设于电机定子内，所述前法兰组件装设于电机壳体前端并形成前端腔体，所述后法兰组件装设于电机壳体后端并形成后端腔体，所述电机主轴套于电机转子内且前后两端分别支承于前法兰组件和后法兰组件上，所述电机转子上设有连通前端腔体与后端腔体的通风孔，所述电机定子上设有连通前端腔体与后端腔体的回风孔，所述电机主轴上于前端腔体内或后端腔体内装设有叶轮。

所述电机壳体外套设有封水套，所述回风孔设于电机定子靠近所述封水套一侧。

所述回风孔和通风孔均设有多个，且均为轴向孔。

所述多个回风孔绕电机定子的中心轴呈圆形分布，所述多个通风孔绕电机转子的中心轴呈圆形分布。

所述电机壳体上设有与前端腔体相通的前端气孔，还设有与后端腔体相通的后端气孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的具有转子冷却结构的高速电机在电机转子上设置通风孔、在电机定子设置回风孔并在电机主轴上设置叶轮，使电机工作时，由电机主轴带动叶轮旋转，使电机壳体内的气体在叶轮的作用下经通风孔和回风孔循环流动，通过流动的空气对电机转子进行冷却，避免电机转子长期在高温下工作，保持电机转子上磁性材料的作用，降低电机转子传递到电机主轴的热量，减少电机主轴热变形量以及通过电机主轴传递到主轴轴承的热量，从而保证主轴轴承具有稳定的配合间隙和工作性能，延长主轴轴承的使用寿命，提高主轴系统回转精度，使电机振动幅度减小。回风孔设于电机定子上靠近封水套处，使流经回风孔的气流得到更快的冷却，从而提高气流对电机转子的冷却效果。电机壳体上设有前端气孔和后端气孔，将前端气孔和后端气孔开启后还可通过外循环气流对电机转子进行冷却，进一步提高冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中各标号表示：

1、电机壳体；2、电机主轴；3、前法兰组件；4、后法兰组件；5、电机定子；6、电机转子；7、叶轮；8、封水套；11、前端腔体；12、后端腔体；13、前端气孔；14、后端气孔；51、回风孔；61、通风孔。

具体实施方式