一种气体冷却电机制造技术

一种气体冷却电机，属车轮动力传动技术领域，尤其涉及电动摩托车和电动自行车的车轮动力传动。它包括电机轴、定子和转子，转子的外圈与轮鼓钢圈固连，其关键技术是在电机轴两端分别设有进风系统和出风系统，进风系统是在电机左叶轮端盖外侧套装第一进气室壳体，第一进气室壳体上安装进风管，进风管另一端连接进风机；出风系统是在电机右排气端盖一侧套装出风叶轮，在电机右排气端盖另一侧套装第一排气室壳体，第一排气室壳体上安装出风管。本发明专利技术的有益效果是：进风管、进风机、进气室组成的出风系统构成内外空气循环散热系统，能及时将电机做功产生的热量排出电机外，使电机有超强的过载能力，增加续航里程。增加续航里程。增加续航里程。

【技术实现步骤摘要】
一种气体冷却电机


[0001]一种气体冷却电机，属车轮动力传动
，尤其涉及电动摩托车和电动自行车的车轮动力传动。

技术介绍

[0002]现有技术中，中外电动摩托车或电动自行车问世以来，所使用的电机均是采用密闭式结构，因为电机必须要达到绝缘防护等级及相关防尘防水标准，否则进入泥水将烧坏电机而无法正常工作。所以这种结构电机散热只能采用空气隔空传热的方式，即电机内部受热之后的空气将热量传递给电机壳体，再由电机壳体将热空气传来的热量传递至电机外壳表面，最后由外界的冷空气将电机外壳表面散热，该方式散热效果极为不佳。因为当电机运转工作时电机温升快、温度高，会有源源不断的热量产生，根据机内温度表显示，空气隔空传热散热量相较于电动车行驶时所产生的热量有较大差距，因此有较多的热量存积于电机内，根本不能及时将内部产生的热量排出电机外部，当留存的热量叠加到一定高温时就形成了极为有害的恶性循环，很容易因高温造成电机热衰减，导致磁场转矩降低，使电机随时都处在线圈被烧和磁钢片被迫退磁的危险中，使电动车过载能力降低，能源浪费大，给电动车的使用寿命造成了极大的风险和隐患。
[0003]此外，电机的这种结构会导致机内零部件自然锈蚀，即当热车时，机内因热膨胀将空气排出后，就会产生负压真空，而停车冷却后在机内真空的作用下又会从电源线管吸进空气，但是此时机内已无热能，无法烘烤、干燥空气中的水分和残留的蒸汽，所以机内零部件随时都处在湿气和潮气中，这就是造成锈蚀的因素。这些因数是电动车行业一直存在的根本问题。
[0004]利用气流运载电机内部热量至机外(即利用流通空气直接冷却电机内部)是大家容易产生的想法，但有几个关键问题需要解决：1、用气流运载电机内部热量至机外，势必打破现有电动车电机全密封的结构，必将影响电机正常工作；2、轮鼓电机的外壳全部为旋转体，只有中心轴棒直径为1.5至2厘米的螺杆固定在车架上，况且轴棒的中心位置还开有电源线孔，内装电源线，根本不可能把它开通成开放式进排气通道；3、内转子电机内部根本没有气流的通孔通道，也无法设置进排气系统。所以利用流通空气直接冷却电机内部，难度极大，20余年来整个行业无人攻克这个技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题就是针对以上缺点和不足而提供一种利用空气气流为载体来运载电机内部热量至机外的气冷式电机。其技术方案如下：
[0006]一种气体冷却电机，包括电机轴、定子和转子，转子的外圈与轮鼓钢圈固连，转子两端分别固连电机左叶轮端盖和电机右排气端盖；其关键技术是在电机轴两端分别设有进风系统和出风系统，进风系统是在电机左叶轮端盖外侧套装第一进气室壳体，在第一进气室壳体的内圈安装第一油封，第一进气室壳体上安装进风管，进风管另一端连接进风机，电
机左叶轮端盖上安装吸风叶轮；出风系统是在电机右排气端盖一侧套装出风叶轮，在电机右排气端盖另一侧套装第一排气室壳体，第一排气室壳体上安装出风管。
[0007]所述电机左叶轮端盖外侧设有第一凸环，第一进气室壳体套装在第一凸环上；电机左叶轮端盖、第一油封、第一进气室壳体、电机轴之间的间隙形成的空间构成进气室。
[0008]在所述第一凸环内均布第一进风孔，在第一凸环的外圈设有挡水防尘环。
[0009]所述吸风叶轮包括盖板和布设于盖板圆周位置的吸风叶片，吸风叶片的根部折弯形成第二导风块；电机左叶轮端盖与盖板之间的间隙形成的空间构成前置气流聚集室。
[0010]在所述第一凸环的内圈位置位于第一进风孔之间均布第一导风块。
[0011]在所述电机右排气端盖内安装第二油封，第二油封内套装第一排气室壳体；电机右排气端盖、电机左叶轮端盖和转子左右端固连后形成的空间构成中置冷气热量配载室；电机右排气端盖、第二油封、第一排气室壳体和电机轴之间的间隙形成的空间构成后置运载热量排气室。
[0012]所述出风叶轮是在第二凸环的圆周外壁上均布出风叶片，出风叶片的尾部折弯形成第三导风块。
[0013]在所述电机右排气端盖上开有第一出风孔。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0015]1、电机左叶轮端盖、第一油封、第一进气室壳体、电机轴之间的间隙形成的空间构成的进气室将行驶中产生的不利风阻气流变为有益的空气能源冷却气体，也就是排出热气的运载气流。
[0016]2、电机左叶轮端盖、吸风叶轮、吸风叶片、盖板之间的间隙形成的空间构成的前置气流聚集室接收进气室的气流，在旋转离心力的作用下进一步增强运载热量气流的强度和运输排热能力。
[0017]3、电机右排气端盖、电机左叶轮端盖和转子左右端固连后形成的空间构成的中置冷气配载室利用旋转的前置气流聚集室产生的气流将其配载热量即电机运行发热源头部件(线圈绕组、定子和磁钢片)上的热量源源不断地被冷气流运载输送至下一工作室。
[0018]4、电机右排气端盖、第二油封、第一排气室壳体、电机轴之间的间隙形成的空间构成的后置运载热量排气室能极速将中置冷气配载室内已配载热量的气流连续不断地排出电机机外。
[0019]5、综上，电机内部形成的进气室、前置气流聚集室、中置冷气热量配载室、后置运载热量排气室构成四个具有独立功能的工作室，它们各施其能，相互配合，协调运作，在电动车行驶时不启用风机前题下，能产生足够的排热运载气流；当在陡坡或山区行驶时前置气流聚集室的气流与风机工作产生的气流叠加，实现了超强排热的运载能力。其进风管、进风机、进气室组成的进风系统以及后置运载热量排气室和出风管组成的出风系统构成内外空气循环散热系统，一改现有技术电动车电机仅靠空气隔空传热散热现状，利用流通空气直接冷却电机内部，不但能及时将电机做功产生的热量排出，还能将电机内部留存的热量彻底地全部排出电机外，使电机腔体内部没有遗留的温度及水蒸汽，使电动车适时工作在最高效率和最佳状态，持续发挥出最佳性能，而且防止机内零部件锈蚀，保证电机磁钢不被退磁、线圈绕组不被烧坏，使电机有超强的过载能力，增加续航里程。
[0020]6、在电机左叶轮端盖外侧套装第一进气室壳体，第一进气室壳体内安装第一油
封，第一进气室壳体上安装进风管，在电机右排气端盖一侧套装出风叶轮，在电机右排气端盖另一侧安装第二油封，在第二油封内套装第一排气室壳体，第一排气室壳体上安装出风管，这样的结构，不影响电机内部原有的密封结构，同样能达到绝缘防护等级及相关防尘、防水标准，不影响电机正常工作，反而给电机提供极佳的工作条件。
[0021]7、手动按键开关或温控开关的设置，当电动车在超负荷或爬坡行驶时，或高温天气下，温度控制开关会根据设定的温度、自动控制启动进风机高速旋转产生超强气流和前置气流聚集室的气流叠加，共同强制将电机内的高温气体运载排出机外释放。
[0022]8、在电机功率及材质等均为同等条件下，经连续两公里坡道实际测试，本技术方案与现有技术电动车对比试验结果如下表：
[0023][0024]上表显示：现有技术电动车行驶至两趟时(累计距离4.2公里)电机内温度为129℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体冷却电机，包括电机轴(20)、定子(15)和转子(3)，转子(3)的外圈与轮毂钢圈(1)固连，转子(3)两端分别固连电机左叶轮端盖(5)和电机右排气端盖(23)；其关键技术是在电机轴(20)两端分别设有进风系统和出风系统，进风系统是在电机左叶轮端盖(5)外侧套装第一进气室壳体(7)，第一进气室壳体(7)内圈安装第一油封(12)，第一进气室壳体(7)上安装进风管(10)，进风管(10)另一端连接进风机(4)，电机左叶轮端盖(5)上安装吸风叶轮；出风系统是在电机右排气端盖(23)一侧套装出风叶轮，在电机右排气端盖(23)另一侧套装第一排气室壳体(22)，第一排气室壳体(22)上安装出风管(19)。2.根据权利要求1所述气体冷却电机，其特征是电机左叶轮端盖(5)外侧设有第一凸环(5.1)，第一进气室壳体(7)套装在第一凸环(5.1)上，电机左叶轮端盖(5)、第一油封(12)、第一进气室壳体(7)和电机轴(20)之间的间隙形成的空间构成进气室(11)。3.根据权利要求2所述气体冷却电机，其特征是在第一凸环(5.1)内圈均布第一进风孔(5.3)，在第一凸环(5.1)的外圈设有挡水防尘环(5.4)。4.根据权利要求1所述气体冷却电机，其特征是吸风叶轮包括盖板(6.2)和布设于盖板(6.2)圆周位置的吸风叶片(6)，吸风叶片(6)的根部折弯形成第二导风块(6.1)，电机左叶轮端盖(5)与盖板(6.2)之间的间隙形成的空间构成前置气流聚集室(11.1)。5.根据权利要求3所述气体冷却电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绵军，唐宏，杨喜伍，谢明江，刘军，康辉，
申请(专利权)人：李绵军，
类型：发明
国别省市：