专利名称：一种内部冷却式电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机，具体涉及一种采用内部冷却方式的电机，例如采用内部冷却方式的中小型笼型异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。
背景技术：
当电机采用内部冷却方式时，其散热能力强，各处温差较小，且温度分布较为均匀，总的冷却效果与外部水冷和风冷方式相比有较大的提高。如果采用内部冷却方式，在电机设计时就可有效地增加电磁负荷值，大大降低电机体积和重量，因而特别适用于对电机有“轻量化、小型化”要求的场合，例如电动车辆用驱动电机便是其中之一。
上述内部冷却方式，可适用于中小型笼型异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。在这类电机中，需要保证旋转转子与静止端盖之间的冷却介质的可靠密封，由于这类电机一般在高速和较高温度下工作，所以如何保证可靠密封是一项非常复杂而苛刻的任务。
现有的机械密封技术虽然可靠，但由于其结构复杂，密封元件较多，不可避免会增大电机体积，不能满足电机“轻量化”的要求，所以一般不采用机械密封结构。
目前最常用的是橡胶旋转唇形密封结构，它的优点是结构简单，密封元件少，安装空间小，但由于它是一种接触型密封，橡胶的磨损和老化将直接影响其使用寿命，从而存在使用寿命较短的问题，不能保证长久有效的可靠密封效果。
实用新型内容针对现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是，如何在满足“轻量化、小型化”要求的同时，保证旋转转子与静止端盖之间的冷却介质能长久有效地可靠密封。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种内部冷却式电机，其定子与转子之间装有冷却介质，在电机端盖的转轴孔与转子的转轴之间装有用于防止冷却介质泄漏的密封装置，其中，所述密封装置包括环形磁铁和与之紧贴的环形磁极片，所述环形磁铁和环形磁极片的外环面嵌装在所述端盖的转轴孔内，所述环形磁极片的内径约大于所述转轴的直径；在所述环形磁极片的内环面与所述转轴之间的微小间隙内还装有环形磁流体；所述环形磁流体在磁力作用下吸附于磁极片内环面与转轴之间，达到密封效果。
在本实用新型的内部冷却式电机中，所述环形磁极片包括内、外两块环形磁极片，其中内环形磁极片与所述环形磁铁的内表面紧贴，外环形磁极片与所述环形磁铁的外表面紧贴；所述内、外环形磁极片的内径与所述转子之间的微小间隙内都装有环形磁流体。
本实用新型的内部冷却式电机中采用环形磁流体来实现密封，整个密封装置的具有结构简单、密封元件较少、安装体积小、密封性能可靠等优点；由于磁流体与转轴之间是非接触性密封，因而其使用寿命比橡胶旋转唇形密封的寿命要长得多，能够完全满足此类电机对内部冷却介质的密封需要。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型一个优选实施例中内部冷却式电机的局部剖视图。
具体实施方式
本实用新型采用一种先进的非接触型密封技术——磁流体密封，它是利用磁场的吸引力，把磁流体保持在静止的电机端盖和旋转的电机转轴之间的间隙内，形成动密封，密封所需的压力可通过调整密封级数来满足。磁流体密封技术可克服橡胶旋转唇形密封中橡胶的磨损和老化问题，大大延长密封装置的使用寿命，减少摩擦损耗，从而使电机运行可靠性增加，维护简单，使用寿命延长。
如图1所示的电机中采用了两级磁流体密封结构。其中的循环冷却介质8可以是液相、汽相或者是液汽混合的冷却介质。环形永久磁铁1和铁磁性材料制成的内、外环形磁极片3、2的被安装在电机端盖7的轴孔内，与端盖7一起作为电机的静止部件。其中环形磁铁1的内径约大于环形磁极片2、3的内径，环形磁极片2、3的内径又约大于转轴6的直径。在电机转轴6与内磁极片3之间的间隙内注有内环形磁流体5，在电机转轴6与外磁极片2之间的间隙内注有外环形磁流体4，这两个环形磁流体作为旋转部件被永久保留。
从图中可以看出，永久磁铁1产生的磁通依次通过外磁极片2、外磁流体4、电机转轴6、内磁流体5、内磁极片3，形成一个闭合磁通回路。当电机转子旋转时，环形磁流体在磁力的作用下被吸附到磁极片和转子轴表面上，并保持在两者之间，将此处间隙封闭形成旋转动密封，从而把电机内部的专用冷却介质与外部零件隔开，防止泄漏。
本实用新型的密封技术可用在额定功率为10-150kW之间、峰值功率为40-500kW之间的中小型笼型异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等内部冷却电机中。
权利要求1.一种内部冷却式电机，其定子与转子之间装有冷却介质，在电机端盖的转轴孔与转子的转轴之间装有用于防止冷却介质泄漏的密封装置，其特征在于，所述密封装置包括环形磁铁和与之紧贴的环形磁极片，所述环形磁铁和环形磁极片的外环面嵌装在所述端盖的转轴孔内，所述环形磁极片的内径约大于所述转轴的直径；在所述环形磁极片的内环面与所述转轴之间的微小间隙内还装有环形磁流体；所述环形磁流体在磁力作用下吸附于磁极片内环面与转轴之间，达到密封效果。
2.根据权利要求1所述的内部冷却式电机，其特征在于，所述环形磁极片包括内、外两块环形磁极片，其中内环形磁极片与所述环形磁铁的内表面紧贴，外环形磁极片与所述环形磁铁的外表面紧贴；所述内、外环形磁极片的内径与所述转子之间的微小间隙内都装有环形磁流体。
3.根据权利要求1所述的内部冷却式电机，其特征在于，所述环形磁铁的内径约大于所述环形磁极片的内径。
4.根据权利要求1所述的内部冷却式电机，其特征在于，所述环形磁铁为环形永久磁铁，所述环形磁极片为环形铁磁性材料片。
5.根据权利要求1所述的内部冷却式电机，其特征在于，所述电机是额定功率为10-150kW之间、峰值功率为40-500kW之间的中小型笼型异步电机、永磁同步电机、或开关磁阻电机。
专利摘要本实用新型涉及一种内部冷却式电机，为了现有同类电机的密封装置所存在的寿命较短的问题，本实用新型电机端盖的转轴孔与转子的转轴之间装有用于防止冷却介质泄漏的密封装置，所述密封装置包括环形磁铁和与之紧贴的环形磁极片，其中磁铁和磁极片的外环面嵌装在端盖的转轴孔内，磁极片的内径都约大于转轴的直径，在磁极片的内环面与转轴之间的微小间隙内还装有环形磁流体；所述环形磁流体在磁力作用下可吸附于磁极片内环面与转轴之间，从而实现长久、可靠的非接触性密封效果。本实用新型的方案可适用于中小型笼型异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等电机中。
文档编号H02K9/193GK2636491SQ0326728
公开日2004年8月25日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者朱克敏, 张龙海, 冯卫军 申请人:深圳市贝来电气有限公司