一种无刷电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种无刷电机。


背景技术：

2.无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。
3.专利公开号为“cn105356644b”的文献，公开了一种无刷电机，包括定子和转子，所述定子包括两端盖及固定于每一端盖外侧的轴承，所述转子包括转轴，所述转轴穿越所述轴承，所述轴承可旋转地支撑所述转轴；该无刷电机体积小且装配容易；当所述电机连接至一齿轮箱时，齿轮箱的连接壳体可通过所述轴承的轴向端进行定位，从而保持齿轮箱与电机同一定位基准。基于以上检索，结合现有技术发现，现有的无刷电机通常是风冷散热，散热效果不佳，在大负载长时间运行后，电机的绕组线圈和定子铁芯发热量大，长时间高温运行降低了电机的运行稳定性，同时还缩短了电机的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有无刷电机所存在的上述技术问题，提供了一种冷却效果好、运行稳定性好和使用寿命较长的无刷电机。
5.本实用新型的技术方案：一种无刷电机，包括电机壳，所述电机壳的一端安装有端盖，所述电机壳的一端和端盖的内部均贯穿安装有主轴轴承，两个所述主轴轴承的内侧贯穿转动连接有主轴，所述主轴的外侧位于电机壳的内侧位置处安装有永磁体转子，所述永磁体转子表面通过黏胶层设有保护片；还包括多个定子铁芯，每一个所述定子铁芯的外侧均套设安装有定子绕组；所述电机壳的内部设置有水冷组件和风冷组件，所述水冷组件和风冷组件之间设置有驱动机构；所述水冷组件包括水路单元、散热单元和推进单元；所述水路单元包括数量与定子铁芯相同的散热块和数量与定子铁芯相同的散热管，多个所述散热块与定子铁芯固定连接，多个所述散热块的内部一侧均开设有吸热直流道，多个所述散热块的内部另一侧均开设有吸热副流道，多个所述散热管的两端均分别与多个吸热直流道的内侧连通，多个所述吸热副流道的两端均分别与多个吸热直流道的内侧连通。本实用新型通过主轴带动驱动机构运动，驱动机构带动水冷组件工作，从而分别带动多个吸热直流道、多个吸热副流道和多个散热管内侧的冷却液循环流动，冷却液在吸热直流道和吸热副流道内侧流动时，可以吸收散热块和定子铁芯内部的热量，冷却液流到散热管内侧时，可以释放热量，相比于现有风冷散热，本实用新型中散热方式的冷却效果更好，可减小电机长时间大负载使用工况下的发热量，提高了电机的运行稳定性，延长了电机的使用寿命；本实用新型中的风冷组件用于向散热管一侧吹风，加快其附近空气流动，协助水冷组件工作，更好的提高了散热效率；本实用新型中的驱动机构用于带动推进单元往复移动，使冷却液在水路单元中循环流动，实现冷却液在吸热直流道、吸热副流道和散热管之间循环流动，达到降温效
果。
6.作为优选，所述散热单元包括固定于多个散热管外侧的散热片，所述散热片的内部均开设有通风槽；多个所述吸热直流道的内侧均滑动连接有活塞；所述推进单元包括固定于多个活塞另一端的活塞推杆，多个所述活塞推杆的一端均转动连接有滚轮。通风槽可以增大散热片与空气的接触面积，有利于快速散发热量；部分快速流动的空气能够进入通风槽内侧，提高空气与散热片的换热程度，增加降温效果；驱动机构中凸轮盘的凸起侧与其中一个滚轮接触时，滚轮推动活塞推杆移动至吸热直流道的最右端，从而带动活塞移动至吸热直流道的最右端，同时将活塞复位弹簧压缩，活塞将吸热直流道右端的冷却液压入散热管的内侧，此时吸热直流道左端空间增大，散热管内侧原有的冷却液流到吸热直流道的左端空间，当驱动机构中凸轮盘的凸起侧与这个滚轮分离后，活塞复位弹簧释放弹力推动活塞和活塞推杆反向移动，活塞向吸热直流道的左端移动，将吸热直流道左端的冷却液压入到吸热副流道的左端空间，冷却液流到吸热副流道的右端空间，然后流入到吸热直流道的右端空间，当活塞下一次右移动时，即可进行下一次循环，起到良好的冷却效果。
7.作为优选，所述风冷组件包括固定于主轴外侧的一端的第一限位环、滑动套设于主轴外侧位于第一限位环一端位置处的叶轮和固定于主轴一端位于叶轮一端位置处的第二限位环，所述第二限位环的一端连接有套设于主轴外侧的叶轮复位弹簧，所述叶轮复位弹簧的一端与叶轮的一端相抵。第一限位环和第二限位环能够对叶轮进行良好的限位，使得叶轮只是在主轴上来回滑动，叶轮复位弹簧用于实现叶轮的良好复位，当驱动机构中凸轮盘和配重凸轮盘向左移动推动叶轮左移时，叶轮将叶轮复位弹簧压缩，可将其一侧清理机构的毛刷贴在滤网的一侧，此时叶轮转动带动毛刷转动，毛刷将滤网表面的灰尘刮除，起到了自动清灰的作用，无需拆卸防护罩进行清灰，提高了使用便利性。
8.作为优选，所述叶轮的一端设置有清理机构；所述清理机构包括固定于叶轮的一端位于边沿位置处的多个呈圆周排列的毛刷杆，多个所述毛刷杆的一侧均设置有毛刷。叶轮带动毛刷杆转动，使得毛刷贴在滤网的一侧，从而可以将滤网一侧的灰尘刮除。
9.作为优选，所述驱动机构包括滑动套设于主轴外侧一端的凸轮盘和滑动套设于主轴外侧位于凸轮盘一端的配重凸轮盘，所述凸轮盘和配重凸轮盘分别与主轴之间设置有结构相同的卡接单元。卡接单元良好实现凸轮盘和配重凸轮盘在主轴上的轴向定位；驱动机构用于带动滚轮往复移动，进而带动活塞往复移动，使冷却液在水路单元中循环流动，具体是凸轮盘的凸起侧与其中一个滚轮接触时，滚轮推动活塞推杆移动至吸热直流道的最右端，从而带动活塞移动至吸热直流道的最右端，同时将活塞复位弹簧压缩，实现冷却液在吸热直流道、吸热副流道和散热管之间循环流动，达到降温效果。
10.作为优选，所述卡接单元包括开设于主轴一侧的弹簧腔和开设于凸轮盘内侧对应弹簧腔位置处的定位槽，所述弹簧腔的内侧滑动连接有滑板，所述滑板的一端连接有顶升弹簧，所述顶升弹簧的一端与弹簧腔的内部一端连接，所述滑板的另一端固定有延伸至主轴外部的定位凸块。弹簧腔为滑板和顶升弹簧提供良好的活动空间，保证运动的稳定性；顶升弹簧的弹性作用力实现定位凸块与定位槽之间的定位，从而良好对凸轮盘和配重凸轮盘进行轴向定位。
11.作为优选，所述定位凸块的一端与定位槽的内侧均呈球面形结构，所述定位凸块的一端与定位槽的内侧相适配。球面形结构在受到横向压力时，可以使定位凸块下移，从而
使凸轮盘和配重凸轮盘在主轴外侧移动，可以向左移动推动叶轮左移，叶轮将叶轮复位弹簧压缩，并将其一侧的毛刷贴在滤网的一侧，此时叶轮转动带动毛刷转动，毛刷将滤网表面的灰尘刮除，起到了自动清灰的作用。
12.作为优选，多个所述散热管的内侧位于中段位置处均安装有第二单向阀。第二单向阀可以根据需要灵活对散热管内的冷却液流量进行控制。
13.作为优选，多个所述吸热副流道的内侧位于中段位置处均安装有第一单向阀。第一单向阀可以良好对吸热副流道内的冷却液流量进行控制。
14.作为优选，多个所述散热管和多个所述吸热副流道的内侧位于一端位置处均安装有电控截止阀。电控截止阀能根据需要使得散热管、吸热直流道和吸热副流道内部的冷却液停止流动。
15.作为优选，多个所述活塞的一端均连接有活塞复位弹簧，多个所述活塞复位弹簧的一端均分别与多个吸热直流道的一端连接。活塞复位弹簧能良好实现活塞的复位，从而实现活塞将冷却液从吸热直流道压入散热管内的工作。
16.作为优选，所述电机壳的外侧位于一端位置处固定有防护罩，所述防护罩的一端位于边沿位置处开设有进风口，所述防护罩的内侧对应进风口的位置处均粘贴有滤网，所述防护罩另一端对应散热管的位置处均插设有出风管，所述出风管的一端均固定有收缩片。防护罩和滤网能够有效防止灰尘进入电机壳内；出风管用于排出空气，收缩片使排出的空气流速加快，进而提高空气流动效率，提高了散热效率。
17.作为优选，所述叶轮的外侧固定有呈圆周排列的叶片。呈圆周排列的叶片能更好的向散热管一侧吹风，加快其附近空气流动，更好提高散热效率。
18.作为优选，所述出风管呈十字形结构。十字形结构的出风管使排出的空气正好吹向散热片，能够对吹出的空气充分利用，实现针对性的降温。
19.作为优选，所述凸轮盘和配重凸轮盘之间对称排列。可以抵消旋转产生的惯性，防止电机摆动，提高电机运行稳定性。
20.本实用新型具有如下有益效果：
21.(1)通过主轴带动驱动机构运动，驱动机构带动水冷组件工作，从而分别带动多个吸热直流道、多个吸热副流道和多个散热管内侧的冷却液循环流动，冷却液在吸热直流道和吸热副流道内侧流动时，可以吸收散热块和定子铁芯内部的热量，冷却液流到散热管内侧时，可以释放热量，相比于现有风冷散热，本实用新型中散热方式的冷却效果更好，可减小电机长时间大负载使用工况下的发热量，提高了电机的运行稳定性，延长了电机的使用寿命；
22.(2)风冷组件用于向散热管一侧吹风，加快其附近空气流动，协助水冷组件工作，更好的提高了散热效率；
23.(3)驱动机构用于带动推进单元往复移动，使冷却液在水路单元中循环流动，实现冷却液在吸热直流道、吸热副流道和散热管之间循环流动，达到降温效果。
附图说明
24.图1为本实用新型的第一视角结构示意图；
25.图2为本实用新型的第二视角结构示意图；
26.图3为本实用新型的剖视第一视角结构示意图；
27.图4为本实用新型的剖视第二视角结构示意图；
28.图5为本实用新型的图3中a处的放大结构示意图；
29.图6为本实用新型的图4中b处的放大结构示意图；
30.图7为本实用新型的轴向卡接机构的结构示意图；
31.图8为本实用新型的散热片的剖视结构示意图；
32.图9为本实用新型的图1中c处的放大剖视结构示意图。
33.附图中的标记为：
34.1-电机壳；2-端盖；3-主轴轴承；4-主轴；5-永磁体转子；6-散热块；7-定子铁芯；8-定子绕组；9-凸轮盘；10-配重凸轮盘；11-吸热直流道；12-散热管；13-吸热副流道；14-活塞；15-活塞推杆；16-活塞复位弹簧；17-第一单向阀；18-第二单向阀；19-电控截止阀；20-滚轮；21-叶轮；22-叶片；23-第一限位环；24-叶轮复位弹簧；25-第二限位环；26-防护罩；27-进风口；29-滤网；30-毛刷杆；31-毛刷；32-弹簧腔；33-滑板；34-顶升弹簧；35-定位凸块；36-定位槽；37-出风管；38-收缩片；39-通风槽；42-散热片。
具体实施方式
35.下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
36.如图1和图2所示的一种无刷电机，包括电机壳1，电机壳1的一端安装有端盖2，且电机壳1的一端和端盖2的内部均贯穿安装有主轴轴承3，两个主轴轴承3的内侧贯穿转动连接有主轴4，主轴4的外侧位于电机壳1的内侧位置处安装有永磁体转子5，永磁体转子5表面通过黏胶层设有保护片；黏胶层为丙烯酸结构胶层，丙烯酸结构胶固化后所形成的丙烯酸结构胶层具有非常优良的防水性能、防化学腐蚀性能以及良好的力学性能。保护片为非磁性钢片、结构陶瓷片或工程塑料片，保护片能提高永磁体转子的耐磨特性；还包括多个定子铁芯7，每一个定子铁芯7的外侧均套设安装有定子绕组8，电机壳1的内部设置有水冷组件和风冷组件，且水冷组件和风冷组件之间设置有驱动机构，水冷组件包括水路单元、散热单元和推进单元，水路单元包括数量与定子铁芯7相同的散热块6、数量与定子铁芯7相同的散热管12，多个散热块6与定子铁芯7固定连接，且多个散热块6的内部一侧均开设有吸热直流道11，多个散热块6的内部另一侧均开设有吸热副流道13，多个散热管12的内侧位于中段位置处均安装有第二单向阀18，多个散热管12的两端均分别与多个吸热直流道11的内侧连通，多个吸热副流道13的内侧位于中段位置处均安装有第一单向阀17，且多个吸热副流道13的两端均分别与多个吸热直流道11的内侧连通，多个吸热直流道11的内侧均滑动连接有活塞14，多个散热管12和多个吸热副流道13的内侧位于一端位置处均安装有电控截止阀19，推进单元固定于多个活塞14另一端的活塞推杆15，多个活塞推杆15的一端均转动连接有滚轮20，多个活塞14的一端均连接有如图5所示的活塞复位弹簧16，多个活塞复位弹簧16的一端均分别与多个吸热直流道11的一端连接，当凸轮盘9的凸起侧与其中一个滚轮20接触时，滚轮20推动活塞推杆15移动至吸热直流道11的最右端，从而带动活塞14移动至吸热直流道11的最右端同时将活塞复位弹簧16压缩，活塞14将吸热直流道11右端的冷却液压入散热管12的内侧，此时吸热直流道11左端空间增大，散热管12内侧原有的冷却液流到吸热
直流道11的左端空间，当凸轮盘9的凸起侧与这个滚轮20分离后，活塞复位弹簧16释放弹力推动活塞14和活塞推杆15反向移动，活塞14向吸热直流道11的左端移动，将吸热直流道11左端的冷却液压入到吸热副流道13的左端空间，冷却液通过第一单向阀17流到吸热副流道13的右端空间，然后流入到吸热直流道11的右端空间，当活塞14下一次右移动时，即可进行下一次循环，冷却液在吸热直流道11和吸热副流道13内侧流动时，可以吸收定子铁芯7的热量，吸收热量后循环至散热管12的内侧，将热量散发至散热管12和散热片42，从而起到了很好的冷却作用，减小电机长时间大负载使用工况下的发热量，提高了电机的运行稳定性，延长了电机的使用寿命。
37.风冷组件包括固定于主轴4外侧的一端的第一限位环23、滑动套设于主轴4外侧位于第一限位环23一端位置处的叶轮21、固定于主轴4一端位于叶轮21一端位置处的第二限位环25，第二限位环25的一端连接有套设于主轴4外侧的如图6所示的叶轮复位弹簧24，叶轮复位弹簧24的一端与叶轮21的一端相抵，叶轮21的外侧固定有呈圆周排列的叶片22，且叶轮21的一端设置有清理机构，风冷组件用于向散热管12一侧吹风，加快其附近空气流动，提高了散热效率。
38.散热单元包括固定于多个散热管12外侧的散热片42，散热片42的内部均开设有如图8所示的通风槽39，通风槽39可以增大散热片42与空气的接触面积，有利于快速散发热量。
39.驱动机构包括滑动套设于主轴4外侧一端的凸轮盘9、滑动套设于主轴4外侧位于凸轮盘9一端的如图3所示的配重凸轮盘10，凸轮盘9和配重凸轮盘10分别与主轴4之间设置有结构相同的卡接单元，驱动机构用于带动滚轮20往复移动，进而带动活塞14往复移动，使冷却液在水路单元中循环流动，具体是凸轮盘9的凸起侧与其中一个滚轮20接触时，滚轮20推动活塞推杆15移动至吸热直流道11的最右端，从而带动活塞14移动至吸热直流道11的最右端同时将活塞复位弹簧16压缩，实现冷却液在吸热直流道11、吸热副流道13、散热管12之间循环流动，达到降温效果。
40.清理机构包括固定于叶轮21的一端位于边沿位置处的多个呈圆周排列的毛刷杆30，多个毛刷杆30的一侧均设置有毛刷31，叶轮21带动毛刷杆30转动，同时控制十二个电控截止阀19关闭，此时多个散热管12、吸热直流道11、吸热副流道13内部的冷却液不能流动，此时活塞14和活塞推杆15的位置固定不能左右移动，而主轴4继续带动凸轮盘9和配重凸轮盘10转动，配重凸轮盘10转动时受到多个滚轮20向左的推力，凸轮盘9和配重凸轮盘10左移将定位凸块35压入弹簧腔32内侧并将顶升弹簧34压缩，此时凸轮盘9和配重凸轮盘10可以向左移动推动叶轮21左移，叶轮21将叶轮复位弹簧24压缩，并将其一侧的毛刷31贴在滤网29的一侧，从而可以将滤网29一侧的灰尘刮除。
41.电机壳1的外侧位于一端位置处固定有如图4所示的防护罩26，防护罩26的一端位于边沿位置处开设有进风口27，防护罩26的内侧对应进风口27的位置处均粘贴有滤网29，防护罩26另一端对应散热管12的位置处均插设有出风管37，出风管37的一端均固定有如图9所示的收缩片38，出风管37用于排出空气，收缩片38使排出的空气流速加快，进而提高空气流动效率，提高了散热效率；同时部分快速流动的空气能够进入通风槽39内侧，提高空气与散热片42的换热程度，增加降温效果。
42.卡接单元包括开设于主轴4一侧的弹簧腔32和开设于凸轮盘9内侧对应弹簧腔32
位置处的定位槽36，弹簧腔32的内侧滑动连接有滑板33，滑板33的一端连接有如图7所示的顶升弹簧34，顶升弹簧34的一端与弹簧腔32的内部一端连接，滑板33的另一端固定有延伸至主轴4外部的定位凸块35，卡接单元用于对凸轮盘9和配重凸轮盘10进行轴向定位。
43.定位凸块35的一端与定位槽36的内侧均呈球面形结构，且定位凸块35的一端与定位槽36的内侧相适配，球面形结构在受到横向压力时，可以使定位凸块35下移，从而使凸轮盘9和配重凸轮盘10在主轴4外侧移动，可以向左移动推动叶轮21左移，叶轮21将叶轮复位弹簧24压缩，并将其一侧的毛刷31贴在滤网29的一侧，此时叶轮21转动带动毛刷31转动，毛刷31将滤网29表面的灰尘刮除，起到了自动清灰的作用。
44.出风管37呈十字形结构，使排出的空气正好吹向散热片42，能够对吹出的空气充分利用，实现针对性的降温。
45.凸轮盘9和配重凸轮盘10之间对称排列，可以抵消旋转产生的惯性，防止电机摆动，提高电机运行稳定性。
46.本实用新型的工作原理为：
47.电机运转时主轴4转动，主轴4带动其一端的凸轮盘9和配重凸轮盘10转动，凸轮盘9转动时通过与多个滚轮20之间的滚动连接，带动多个活塞推杆15分别往复移动，第一单向阀17的导通方向向右，第二单向阀18的导通方向向左，当凸轮盘9的凸起侧与其中一个滚轮20接触时，滚轮20推动活塞推杆15移动至吸热直流道11的最右端，从而带动活塞14移动至吸热直流道11的最右端同时将活塞复位弹簧16压缩，活塞14将吸热直流道11右端的冷却液压入散热管12的内侧，此时吸热直流道11左端空间增大，散热管12内侧原有的冷却液流到吸热直流道11的左端空间，当凸轮盘9的凸起侧与这个滚轮20分离后，活塞复位弹簧16释放弹力推动活塞14和活塞推杆15反向移动，活塞14向吸热直流道11的左端移动，将吸热直流道11左端的冷却液压入到吸热副流道13的左端空间，冷却液通过第一单向阀17流到吸热副流道13的右端空间，然后流入到吸热直流道11的右端空间，当活塞14下一次右移动时，即可进行下一次循环，冷却液在吸热直流道11和吸热副流道13内侧流动时，可以吸收定子铁芯7的热量，吸收热量后循环至散热管12的内侧，将热量散发至散热管12和散热片42，从而起到了很好的冷却作用，减小电机长时间大负载使用工况下的发热量，提高了电机的运行稳定性，延长了电机的使用寿命，主轴4转动的同时，带动其一端的叶轮21转动，叶轮21带动其外侧的叶片22转动，叶片22转动将外部冷空气通过进风口27吸入到防护罩26内侧，通过出风管37流出，空气通过出风管37流出后流经散热管12和散热片42，可以将散热管12和散热片42外侧的热空气吹散，提高了冷却效果，防护罩26内侧两端的两个滤网29可以对空气中的灰尘进行过滤，当滤网29的一侧沾满灰尘后，需要对滤网29表面的灰尘进行清理，控制十二个电控截止阀19关闭，此时多个散热管12、吸热直流道11、吸热副流道13内部的冷却液不能流动，此时活塞14和活塞推杆15的位置固定不能左右移动，而主轴4继续带动凸轮盘9和配重凸轮盘10转动，配重凸轮盘10转动时受到多个滚轮20向左的推力，凸轮盘9和配重凸轮盘10左移将定位凸块35压入弹簧腔32内侧并将顶升弹簧34压缩，此时凸轮盘9和配重凸轮盘10可以向左移动推动叶轮21左移，叶轮21将叶轮复位弹簧24压缩，并将其一侧的毛刷31贴在滤网29的一侧，此时叶轮21转动带动毛刷31转动，毛刷31将滤网29表面的灰尘刮除，起到了自动清灰的作用，无需拆卸防护罩26进行清灰，提高了使用便利性，清理完成后，打开十二个电控截止阀19，此时散热管12、吸热直流道11、吸热副流道13内侧的冷却液可以流动，
叶轮复位弹簧24释放弹力，推动叶轮21、凸轮盘9、配重凸轮盘10右移，使凸轮盘9和配重凸轮盘10内侧的定位槽36与定位凸块35对齐，顶升弹簧34释放弹力推动定位凸块35上移与定位槽36卡合，即可将凸轮盘9和配重凸轮盘10轴向固定于主轴4的外侧，此时多个滚轮20也能与凸轮盘9的一侧贴合。
48.本实用新型具有如下优点：
49.其一：通过主轴4带动凸轮盘9转动，凸轮盘转动可以带动多个活塞推杆15往复移动，从而带动多个活塞14往复移动，多个活塞往复移动，可以分别带动多个吸热直流道11、多个吸热副流道13、多个散热管12内侧的冷却液循环流动，冷却液在吸热直流道和吸热副流道内侧流动时可以吸收散热块6和定子铁芯7内部的热量，冷却液流到散热管12内侧时，可以释放热量，相比于现有风冷散热，该散热方式的冷却效果更好，减小电机长时间大负载使用工况下的发热量，提高了电机的运行稳定性，延长了电机的使用寿命。
50.其二：当滤网29的一侧沾满灰尘后，需要对滤网表面的灰尘进行清理，控制十二个电控截止阀19关闭，此时多个散热管12、吸热直流道11、吸热副流道13内部的冷却液不能流动，此时活塞14和活塞推杆15的位置固定不能左右移动，而主轴4继续带动凸轮盘9和配重凸轮盘10转动，配重凸轮盘转动时受到多个滚轮20向左的推力，凸轮盘和配重凸轮盘左移将定位凸块35压入弹簧腔32内侧并将顶升弹簧34压缩，此时凸轮盘和配重凸轮盘可以向左移动推动叶轮21左移，叶轮将叶轮复位弹簧24压缩，并将其一侧的毛刷31贴在滤网29的一侧，此时叶轮转动带动毛刷转动，毛刷将滤网表面的灰尘刮除，起到了自动清灰的作用，无需拆卸防护罩26进行清灰，提高了使用便利性。
51.上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。