散热结构和伺服驱动器的制作方法

1.本实用新型涉及伺服驱动器技术领域，特别涉及一种散热结构和伺服驱动器。


背景技术：

2.交流伺服系统是一种控制电机转动的闭环控制系统，其包括伺服驱动机，该伺服驱动器包括驱动功能组件和散热结构，伺服驱动功能组件在工作过程中会不断进行能量转换，能量在不断转换的过程中会产生损耗，其中，损耗的能量大部分以热量的形式散发出来，热量的积累会导致伺服驱动器内部的温度升高，进而影响各零部件的运行性能，且会导致零部件的寿命缩短。目前的伺服驱动器的散热结构的散热性能不优，会影响伺服驱动器的运行性能和寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种散热结构，旨在提高伺服驱动器的散热结构的散热性能。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的散热结构，用于伺服驱动器，并包括：
5.壳体，内设有隔板，所述隔板将所述壳体的内腔分隔出容置腔和散热腔，所述容置腔用以收容所述伺服驱动器的驱动功能组件；
6.热管，穿设于所述隔板，所述热管的蒸发端位于所述容置腔，并用以与所述驱动功能组件相接触，所述热管的冷凝端位于所述散热腔；
7.水冷装置，包括设于所述散热腔内的冷水管、出水端与所述冷水管连通的水泵、及与所述水泵的进水端连通的水箱，所述冷水管与所述热管的冷凝端相接触；
8.温度检测装置，设于所述容置腔，并用以与所述驱动功能组件相接触，以检测所述驱动功能组件的温度；以及
9.控制器，与所述温度检测装置和所述水泵均电连接。
10.可选地，所述壳体设有均与所述散热腔连通的进风口和出风口，所述散热结构还包括设于所述散热腔的第一散热风扇，所述第一散热风扇与所述控制器电连接，用以使气流自所述进风口经所述热管的冷凝端流出所述出风口。
11.可选地，所述热管间隔地分布有多个，并且任意三个相邻的热管的连线形成等边三角形；和/或
12.所述热管的蒸发端和冷凝端的外表面均设有翅片。
13.可选地，所述水冷装置还包括设于所述水泵与所述冷水管之间的流量计，所述流量计与所述控制器电连接。
14.可选地，所述冷水管缠绕设置于所述热管的冷凝端。
15.可选地，所述水箱设有出水口和回水口，所述水泵的进水端与所述出水口连通，所述冷水管的远离所述水泵的一端与所述回水口连通。
16.可选地，所述散热结构还包括与所述控制器电连接的半导体制冷片，所述半导体
制冷片的冷端与所述热管的冷凝端相接触，所述半导体制冷片的热端显露于所述壳体外。
17.可选地，所述散热结构还包括设于所述壳体外的第二散热风扇，所述第二散热风扇对应所述半导体制冷片的热端设置，且所述第二散热风扇与所述控制器电连接。
18.可选地，所述隔板设有朝向所述容置腔突出的凸起加强部，所述热管穿设于所述凸起加强部。
19.本实用新型还提出一种伺服驱动器，所述伺服驱动器包括前述的散热结构。
20.本实用新型技术方案的散热结构用于伺服驱动器，并包括：壳体，该壳体内设有隔板，隔板将壳体的内腔分隔出容置腔和散热腔，该容置腔用以收容伺服驱动器具有的驱动功能组件，壳体能够给伺服驱动功能组件提供容纳和保护的作用；热管，穿设于隔板，该热管的蒸发端位于容置腔，并用以与驱动功能组件相接触，驱动功能组件运行的时候会产生大量热量，热管的蒸发端能够快速地吸收这些热量，使其温度降低，另外地，热管的冷凝端位于散热腔，冷凝端能够在散热腔散去从蒸发端传导过来的热量；水冷装置，其包括设于散热腔内的冷水管、出水端与该冷水管连通的水泵、及与水泵的进水端连通的水箱，并且冷水管与热管的冷凝端相接触，可以理解，冷水管与冷凝端相接触能够快速吸收冷凝端上的热量，冷水管、水泵和水箱形成一个循环的水系统，能够快速有效地将伺服驱动器内部的热量排到外界环境中，而且水具有导热性能好和廉价的优点；温度检测装置，其设于容置腔，并用以与驱动功能组件相接触，以检测驱动功能组件的温度，因为驱动功能组件在不同的时间阶段具有不同的温度值，所以温度检测装置能够及时检测驱动功能组件的温度并让操作者知晓；还包括控制器，该控制器与温度检测装置和水泵均电连接，控制器能够接受、识别和处理来自温度检测装置的信息，并对水泵的运行状态进行控制。本实用新型通过热管、水冷装置、温度检测装置和控制器的互相配合能够非常大程度地提高伺服驱动器的散热结构的散热性能，具有及时快速散热、节省能源的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型散热结构一实施例的结构示意图；
23.图2为图1中a-a处的剖视图。
24.附图标号说明：
25.[0026][0027]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以a和/或b为例，包括a技术方案、b技术方案，以及a和b同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0031]
本实用新型提出一种散热结构。
[0032]
参照图1和图2，在本实用新型实施例中，该散热结构用于伺服驱动器，并包括：
[0033]
壳体100，内设有隔板110，隔板110将壳体100的内腔分隔出容置腔120和散热腔130，容置腔120用以收容伺服驱动器的驱动功能组件101；
[0034]
热管200，穿设于隔板110，热管200的蒸发端位于容置腔120，并用以与驱动功能组件101相接触，热管200的冷凝端位于散热腔130；
[0035]
水冷装置，包括设于散热腔130内的冷水管301、出水端与冷水管301连通的水泵302、及与水泵302的进水端连通的水箱303，冷水管301与热管200的冷凝端相接触；
[0036]
温度检测装置400，设于容置腔120，并用以与驱动功能组件101相接触，以检测驱动功能组件101的温度；以及
[0037]
控制器500，与温度检测装置400和水泵302均电连接。
[0038]
参照图1和图2，于本实施例中，该散热结构包括：壳体100，该壳体100内设有隔板110，隔板110将壳体100的内腔分隔出容置腔120和散热腔130，该容置腔120用以收容伺服驱动器具有的驱动功能组件101，壳体100能够给伺服驱动功能组件101提供容纳和保护的作用；热管200，穿设于隔板110，该热管200的蒸发端位于容置腔120，并用以与驱动功能组件101相接触，驱动功能组件101运行的时候会产生大量热量，热管200的蒸发端能够快速地吸收这些热量，使其温度降低，另外地，热管200的冷凝端位于散热腔130，冷凝端能够在散
热腔130散去从蒸发端传导过来的热量；水冷装置，其包括设于散热腔130内的冷水管301、出水端与该冷水管301连通的水泵302、及与水泵302的进水端连通的水箱303，并且冷水管301与热管200的冷凝端相接触，可以理解，冷水管301与冷凝端紧密接触能够快速吸收冷凝端上的热量，冷水管301、水泵302和水箱303形成一个循环的水系统，能够快速有效地将伺服驱动器内部的热量排到外界环境中，而且水具有导热性能好和廉价的优点；温度检测装置400，其设于容置腔120，并用以与驱动功能组件101相接触，以检测驱动功能组件101的温度，因为驱动功能组件101在不同的时间阶段具有不同的温度值，所以温度检测装置400能够及时检测驱动功能组件101的温度并让操作者知晓；还包括控制器500，该控制器500与温度检测装置400和水泵302均电连接，控制器500能够接受、识别和处理来自温度检测装置400的信息，并对水泵302的运行状态进行控制。控制器500具有预先设置温度阈值的功能，控制器500在驱动功能组件101的温度大于或等于预设温度时，也即，在驱动功能组件101的温度过大时，控制水泵302启动或者增大水泵302的转速以增大流量，以通过水冷装置的冷水管301快速降低热管200冷凝端的温度，提高热管200的散热效率。本实用新型的技术方案通过热管200、水冷装置、温度检测装置400和控制器500的互相配合能够非常大程度地提高伺服驱动器的散热结构的散热性能，具有及时快速散热、节省能源的效果。
[0039]
进一步地，于本实施例中，壳体100设有均与散热腔130连通的进风口和出风口601，具体地，散热腔130的空气通过该进风口和出风口601可以直接与外界环境的空气连通；本实用新型的散热结构还包括第一散热风扇600，该第一散热风扇600设于散热腔130，并且其与控制器500电连接，用以使气流自进风口经热管200的冷凝端流出出风口601，控制器500能够根据温度检测装置400检测到的温度对第一散热风扇600的运行状态进行控制，当驱动功能组件101的温度大于或等于预设温度时，也即，在驱动功能组件101的温度过大时，控制器500控制散热风扇启动或者增大其扇叶的转速，或者当水冷装置的功率达到最大的时候，驱动功能组件101的温度依然无法快速降低，此时控制器500即控制散热风扇启动，然后视其情况增大扇叶的转速与否。于本实施例中，进风口和出风口601分别设于热管200相对的两侧，第一散热风扇600设于靠近进风口的地方或者直接设于进风口，并且，出风口601盖设有防护网。然本设计不限于此，于其他实施例中，包含散热腔130的壳体100部分也可以设置为但不限于网状体，气流能够通过网眼进出散热腔130。
[0040]
不失一般性地，于本实施例中，散热结构包括的热管200数量为多个，多个热管200间隔地分布设置，并且任意三个相邻的热管200的连线形成等边三角形，根据流体力学原理，热管200如此排列能够使得流经热管200的流体发生最大程度的湍流，结合传热学原理，流体发生湍流能够使流体与热管200的换热效果更好，也即，散热风扇产生的散热气流能够更好地散去热管200冷凝端上的热量，因此，能够增大散热结构的散热效率。
[0041]
可选地，于本实施例中，热管200的蒸发端和冷凝端的外表面均设有翅片，具体地，蒸发端上的翅片能够增大蒸发端与驱动功能组件101及容置腔120内空气的接触面积，从而增大蒸发端的吸热效率；冷凝端上的翅片能够增大冷凝端与散热风扇产生的散热气流的接触面积并使得散热气流发生更剧烈的湍流，从而增大散热气流与冷凝端的换热效率，进而增大散热结构的散热效率。
[0042]
进一步地，于本实施例中，水冷装置还包括设于水泵302与冷水管301之间的流量计304，该流量计304与控制器500电连接，能够及时把冷水管301中的水流量大小反馈到控
制器500，以便于控制器500进行更准确的散热控制。
[0043]
不失一般性地，于本实施例中，冷水管301紧密缠绕设置于热管200的冷凝端，具体地，冷水管301与热管200的冷凝端接触的一面呈扁平状，冷水管301紧密缠绕在热管200的外表面能够增大冷水管301与热管200的冷凝端之间的换热效率。可选地，热管200的冷凝端设有供冷水管301缠绕的凹槽，凹槽能够增大冷水管301与冷凝端的接触面积，进而增大冷水管301与冷凝端的换热量。
[0044]
可选地，于本实施例中，水冷装置的水箱303设有出水口和回水口，水泵302的进水端与该出水口连通，当水泵302需要泵水的时候，其通过水箱303的出水口从水箱303中取水；冷水管301的远离水泵302的一端与回水口连通，水流经冷水管301的缠绕热管200的部分后吸收了热管200的热量，其通过回水口流回到水箱303中，综上所述，可知水冷装置中的水形成一个循环的系统，如此能够节省水资源，而且能够把水冷装置集合成一个闭合的系统，无需不断地从外界取水和向外界排水。可选地，水箱303设有用于散热的敞口，当带有热管200热量的水流回到水箱303后，其热量会通过敞口向外界散发。
[0045]
进一步地，于本实施例中，散热结构还包括与控制器500电连接的半导体制冷片700，该半导体制冷片700的冷端与热管200的冷凝端相接触，并且其热端显露于壳体100外，半导体制冷片700的冷端能够快速吸收热管200的冷凝端的热量，加快其热量的散发，半导体制冷片700的热端用于将冷端吸收的热量散发到外界环境中去，可以理解，半导体制冷片700与热管200配合能够提高散热结构的散热效率，具体地，在水冷装置和/或第一散热风扇600的运行功率达到最大值的时候，若驱动功能组件101的温度仍然过高，控制器500会进一步控制半导体制冷片700启动，以增大整个散热结构的散热效率，更进一步地，控制器500还可以控制半导体制冷片700的运行功率，即其冷端的制冷效果。然本设计不限于此，于其他实施例中，半导体制冷片700的冷端也可以设置为与驱动功能组件101直接接触，其直接吸收驱动功能组件101的热量。
[0046]
可选地，于本实施例中，该散热结构还包括设于壳体100外的第二散热风扇701，该第二散热风扇701对应半导体制冷片700的热端设置，并且，第二散热风扇701与控制器500电连接，控制器500能够根据散热结构的整体散热效果控制第二散热风扇701的运行状态，具体地，在水冷装置、第一散热风扇600和/或半导体制冷片700的运行功率达到最大值之后，若驱动功能组件101的温度仍然过高，控制器500会进一步控制第二散热风扇701启动，以增大整个散热结构的散热效率。
[0047]
进一步地，于本实施例中，壳体100包括的隔板110设有朝向容置腔120突出的凸起加强部111，热管200穿设于该凸起加强部111，具体地，该凸起加强部111的形状为凸起的台状体，可以理解，凸起加强部111能够增强热管200的结构强度。
[0048]
不失一般性地，于本实施例中，控制器500可以设置第一预设温度、第二预设温度和预设运行时间，当温度检测装置400所检测到的驱动功能组件101的温度大于或等于第一预设温度，控制器500控制水泵302启动；在水泵302运行预设运行时间后，若温度检测装置400所检测到的驱动功能组件101的温度仍大于或等于第二预设温度，控制器500控制半导体制冷片700启动，其中，第一预设温度和第二预设温度可以为同一温度值，也可以为不同的温度值，考虑到驱动功能组件101不适于长时间耐受较高温度，第二预设温度通常小于第一预设温度。
[0049]
可选地，于本实施例中，温度检测装置400为温度传感器。
[0050]
可选地，包含容置腔120的壳体100部分为密封腔体，如此能够防止外部灰尘、水和昆虫等进入容置腔120内，从而保护驱动功能组件101。
[0051]
可选地，控制器500还设有无线网络连接装置，该无线网络连接装置具体可以是但不限于wifi连接装置，其可以将驱动功能组件101的温度等信息发送至如手机等无线网络信号接收端，以供操作者知晓并对伺服驱动器的相关零部件进行操作。
[0052]
本实用新型还提出一种伺服驱动器，该伺服驱动器包括散热结构，该散热结构的具体结构参照上述实施例，由于本伺服驱动器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0053]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。