外转子电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种电机，尤其是外转子电机。


背景技术：

2.铺设或维护钢轨时需要对钢轨进行切割，由于主要在野外作业，因此切割机多采用锂电切割机，由于钢轨的厚度较厚，因此需要的切割功率较大，现有的电机为了满足切割要求均为大功率电机，并且为内转子电机，而为了防止切割产生铁粉进入到电机的内部，电机采用封闭结构，但是大功率电机发热量大，电机温度高，为了散热在电机的壳体上设置散热片，散热片进一步增大了体积和重量，而由于电机的发热量大，散热片的散热效果有限，电机温度上升速度较快，当温度较高时会造成电机性能下降，提供的动力下降，导致切割时间变长，进一步导致电机温度升高，容易进入恶性循环状态，使电机长时间高温工作，长时间高温会造成电机永久性损伤，极大的缩短了电机的使用寿命，并且性能下降后影响了工作效率。
3.由于电机的体积和重量大，因此导致锂电切割机整体重量较大，使用不方便，并且增加了造成劳动强度。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供一种能够强制进行风冷、能长时间连续工作、体积小、重量轻、使用方便、使用寿命长的外转子电机，具体技术方案为：
5.外转子电机，包括：顶部设有出风孔的机壳、固定在机壳两端的顶盖和底盖，以及定子、转子和安装在所述底盖上的过滤器；所述定子包括定子铁芯、绕组和定子架，所述定子架固定在所述底盖上，所述绕组通过所述定子铁芯固定在所述定子架上；所述转子包括永磁体、转动环、风叶和电机轴，所述永磁体环形阵列固定在所述转动环的内圆面上，且与所述定子铁芯相对设置，所述电机轴通过所述风叶固定在所述转动环的顶部，且所述电机轴分别与所述定子架和所述顶盖转动连接，所述风叶与所述出风孔相对设置，且绕所述电机轴环形阵列设置；所述过滤器固定在所述底盖上，过滤进入所述底盖上的进风孔的空气。
6.通过采用上述技术方案，风叶集成在转子上，实现同步转动，风叶通过机壳上的出风孔排出热风，风叶抽风时将经过过滤器过滤的空气抽到电机的内部，对定子部分进行散热，使绕组保持较低的温度，进而稳定的进行长时间连续工作，过滤器过滤铁粉和杂物，避免损坏电机。
7.外转子电机由于转子的直径大于传统的内转子的转子直径，也就是力臂更大，能够输出更大的扭矩，能够减小电机的体积和重量。
8.优选的，还包括：连接轴，所述连接轴通过第二轴承和第三轴承安装在所述定子架上，且与所述电机轴连接；所述电机轴通过第一轴承安装在所述顶盖上。
9.通过采用上述技术方案，连接轴贯穿整个定子，稳定性更好，提高电机轴的径向承载能力，使电机轴能够稳定的在轴线上转动。
10.优选的，所述连接轴通过第四轴承安装在所述底盖上。
11.连接轴还通过底盖进行定位，稳定性更好，并能保证定子装配时与转子的同心度，使装配更加方便，提高了装配效率。
12.优选的，所述定子架包括定子固定盘和定子柱，所述定子柱固定在所述定子固定盘上，所述定子固定盘通过螺钉安装在所述底盖上。
13.通过采用上述技术方案，固定盘用于固定在底盖上，定子柱用于安装定子铁芯，结构稳定。
14.优选的，所述过滤器包括：过滤板和过滤盖，所述过滤板安装在所述过滤盖内，所述过滤盖通过螺钉安装在所述底盖上，所述过滤盖上设有若干个过滤孔。
15.通过采用上述技术方案，过滤盖固定过滤板，方便拆装，便于更换过滤板。
16.进一步的，所述过滤板包括若干个不同目数的过滤网板，且依次设置。
17.通过采用上述技术方案，多层过滤既能保证过滤效果，同时能延长过滤板的使用寿命。
18.进一步的，所述底盖的底部设有第一定位环；所述过滤盖的底部设有第二定位环，所述第二定位环与所述第一定位环相对设置，所述过滤板位于所第一定位环和所述第二定位环内。
19.通过采用上述技术方案，两个定位环方便固定过滤板，使过滤板始终覆盖进风孔。
20.优选的，还包括磁环，所述磁环固定在所述过滤盖内，且位于所述过滤板与所述底盖之间。
21.通过采用上述技术方案，磁环能够通过磁力吸附通过过滤网板的微小铁粉，保护电机，延长电机的维护时间。
22.优选的所述机壳为圆筒形，所述机壳的外圆面上设有若干个安装座。
23.通过采用上述技术方案，安装座方便安装其他零部件。
24.与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：
25.本实用新型提供的外转子电机通过风叶对电机内部进行分冷，并通过过滤器去除铁粉，能长时间连续稳定的工作，电机的效率高、电机的体积小、重量轻、使用寿命长，并且使用方便，降低了劳动强度。
附图说明
26.图1是外转子电机的结构示意图；
27.图2是外转子电机的剖视图；
28.图3是外转子电机的仰视图；
29.图4是外转子电机的爆炸结构示意图；
30.图5是底盖的结构示意图；
31.图6是转子的结构示意图；
32.图7是定子架的结构示意图；
33.图8是过滤盖的结构示意图。
具体实施方式
34.现结合附图对本实用新型作进一步说明。
35.如图1至图8所示，外转子电机包括机壳11、顶盖12、底盖13、定子2、转子3或过滤器4。顶盖12和底盖13通过螺钉固定在机壳11的安装座111上，且与机壳11同轴线，机壳11与顶盖12连接的顶部设有若干个出风孔112，出风孔112为长条形孔。机壳11为圆筒形，机壳11的壁厚可以做的较薄，例如做成2
‑
6mm的壁厚，能有效减轻重量，而安装座111即方便安装顶盖12和底盖13，同时能够提高机壳11的强度，安装座111还可以与其切割机的其他部件连接，使电机的装配方便。安装座111上设有固定通孔113，固定通孔113能够减轻安装座111的重量，固定通孔113的两端设有内螺纹，方便通过螺钉固定顶盖12和底盖13。
36.机壳11可采用铝型材，总量轻，散热性能好。
37.顶盖12和底盖13也均采用铝制成，重量轻，从而降低电机的重量。
38.如图2和图3所示，定子2包括定子铁芯21、绕组20和定子架22，定子架22通过螺钉固定在底盖13上，绕组20通过定子铁芯21固定在定子架22上，定子铁芯21绕组20为定子2，能够减少体积和重量。
39.如图2和图7所示，定子架22包括定子固定盘222和定子柱221，定子柱221固定在定子固定盘222上，定子固定盘222通过螺钉安装在底盖13上。定子固定盘222用于与底盖13连接，使安装方便，定子柱221用于安装定子铁芯21，结构稳定。
40.转子3包括永磁体33、转动环30、风叶31和电机轴32，永磁体33环形阵列固定在转动环30的内圆面上，且与定子铁芯21相对设置。转动环30、风叶31和电机轴32为整体结构，电机轴32与转动环30同轴线设置，风叶31位于转动环30的顶部，电机轴32位于风叶31的顶部，风叶31与出风孔112相对设置，且绕电机轴32环形阵列设置；
41.电机轴32通过第一轴承25安装在顶盖12上，还可以通过轴承与定子架22连接。
42.由于外转子电机的转子3是套在定子2上的，因此外转子3的转子3直径大于同尺寸的内转子电机的转子直径，外转子电机能够提供更大的输出扭矩，在同样直径的电机中，外转子电机能够提供的扭矩更大，而体积不变，因此在输出同样扭矩的情况下，外转子电机的直径可以更小，结构更紧凑、重量更轻。
43.在某些实施例中，如图2所示，电机轴32通过连接轴23与定子架22转动连接，其中，定子架22包括定子固定盘222和定子柱221，定子柱221固定在定子固定盘222上，定子柱221与定子固定盘222为整体结构，定子固定盘222通过螺钉安装在底盖13上。定子柱221的两端分别装有第二轴承26和第三轴承27，并且第二轴承26和第三轴承27之间还装有垫环24，垫环24与第二轴承26和第三轴承27的内圈接触。连接轴23安装在第二轴承26和第三轴承27上，并且与电机轴32固定连接，且同轴线。
44.连接轴23贯穿整个定子2，稳定性更好，提高电机轴32的径向承载能力，使电机轴32能够稳定的在轴线上转动。
45.在某些实施例中，连接轴23还通过第四轴承28安装在底盖13上，第四轴承28能够提高连接轴23与定子2的同心度，并且提高连接轴23的稳定性，减少径向力造成的轴线偏移。
46.连接轴23还通过底盖13进行定位，稳定性更好，并能保证定子2装配时与转子3的同心度，使装配更加方便，提高了装配效率。
47.底盖13上设有若干个进风孔132，过滤器4固定在底盖13上，用于过滤空气，避免铁粉后其他杂物进入到电机的内部，保护电机。进风孔132为圆弧形孔，并且环形阵列设置。底盖13的边缘处还设有出线孔133，用于插入导线。出线孔133上装有橡胶环，橡胶环实现导线与出线孔133之间的密封，避免空气不经过滤从出线孔133进入电机的内部。
48.如图2和图4所示，过滤器4包括：过滤板和过滤盖40，过滤板活动安装在过滤盖40内，过滤盖40通过螺钉安装在底盖13上，过滤盖40上设有若干个过滤孔402，过滤孔402环形阵列设置。过滤盖40固定过滤板，方便拆装，便于更换过滤板。
49.过滤盖40的一侧设有过线槽403，过线槽403与出线孔133相对设置。
50.过滤板可根据使用情况进行更换，保证良好的进风性能，进而保证可靠的散热。过滤盖40通过螺钉安装在底盖13上方便拆装，便于更换过滤板。
51.过滤板包括若干个不同目数的过滤网板，且依次设置。具体的，包括三层过滤网板，从过滤盖40向底盖13依次为粗过滤网板41、中等过滤网板42和细过滤网板43，进行逐级过滤，保证过滤效果，并提高了过滤网板的使用寿命，减少更换次数。
52.底盖13的底部设有第一定位环131；
53.过滤盖40的底部设有第二定位环401，第二定位环401与第一定位环131相对设置，过滤网板位于所第一定位环131和第二定位环401内。
54.第一定位环131和第二定位环401能够限制过滤板的位置，使过滤板始终覆盖进风孔132，不发生位置偏移，从而使进入到电机内部的空气均通过过滤板过滤，有效保护电机。
55.在某些实施例中，如图2和图4所示，还包括磁环43，磁环43固定在过滤盖40内，且位于过滤板与底盖13之间。磁环可以位于细过滤网板43与底盖13之间，也可以位于中等过滤网板42与细过滤网板43之间，位于中等过滤网板42与细过滤网板43之间时，能够进行减震，避免因振动导致磁环43与底盖13碰撞，保护磁环43。
56.磁环43能够通过磁力吸附通过过滤网板的微小铁粉，保护电机，延长电机的维护时间。过滤网板的目数不能太小，否则造成风阻大，吸风困难，反而造成散热不好，因此不能对直径很小的铁粉进行过滤，铁粉进入到电机内部会聚集在永磁体33上，影响工作，因此需要定期清理，而通过磁环43能够有效避免细小的铁粉进入到电机内部，延长了电机的清理时间，并且能有效减少电机的故障，减少维修频率，使用方便。
57.风叶31集成在转子3上，实现同步转动，风叶31通过机壳11上的出风孔112排出热风，风叶31抽风时将经过过滤器4过滤的空气抽到电机的内部，对定子2部分进行散热，使绕组20保持较低的温度，进而稳定的进行长时间连续工作，过滤器4过滤铁粉和杂物，避免损坏电机。
58.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。