一種浸水式無刷直流電的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種浸水式無刷直流電機，包括機殼，機殼內設有轉子和定子，轉子中部設有主軸，主軸的兩端通過軸承連接在所述機殼上，所述機殼內設有隔離筒，隔離筒與機殼之間形成密封的定子放置區，定子放置區放置所述定子；所述主軸至少在所述軸承處設有螺旋狀的導水槽。本發明的浸水式無刷直流電機不需要做任何外部密封，直接與水接觸，而且冷卻水可以在電機內部流動，冷卻效果強。
【專利說明】一種浸水式無刷直流電機
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種無刷直流電機，具體涉及一種浸水式無刷直流電機。
[0003]
【背景技術】
[0004]目前有刷直流電機在使用過程中碳刷容易磨損，一旦進水就會短路，能耗較高。普通無刷電機能耗雖然低，但同樣進水容易短路，并且換向不靈活，有延時現象，調速慢。以上兩種直流電機和普通無刷電機都不是在水下使用的最好產品。
[0005]現有技術中電機在浸水時存在的技術問題包括:電機需要外部密封，不能直接接觸水，通常使用密封圈來密封。普通無刷直流電機正在正反轉的時候會有延時，并需要逐級變速。普通電機使用滾動軸承，通常材質為鋼制，水下易生銹，摩擦系數大，能耗高。普通電機在水下不能直接用水冷卻，易發熱。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明旨在解決上述現在技術中存在的技術問題之一，提出一種浸水式無刷直流電機。
[0008]為了上述目的，本發明采用的技術方案是:
一種浸水式無刷直流電機，包括機殼，機殼內設有轉子和定子，轉子中部設有主軸，主軸的兩端通過軸承連接在所述機殼上，所述機殼內設有隔離筒，隔離筒與機殼之間形成密封的定子放置區，定子放置區放置所述定子；所述主軸至少在所述軸承處設有螺旋狀的導水槽。
[0009]由于無刷電機在水下工作時唯有定子纏繞的漆包線屬電子部分怕水，根據本發明的浸水式無刷直流電機通過將電機外殼做成內外兩層，外層為定子保護殼，內層為隔離筒，定子保護殼與隔離筒之間形成定子放置區。將定子放入定子放置區，用環氧樹脂灌封縫隙來達到電機定子的防水效果。本發明還通過在主軸上設計有螺旋導水槽，當主軸旋轉時帶動螺旋槽旋轉，從而使電機外的水從主軸一端的軸承經導水槽流進，在定子與轉子的間隙流動，然后從主軸另一端的軸承處經導水槽流出。由此可知，本發明的浸水式無刷直流電機不需要做任何外部密封，直接與水接觸，而且冷卻水可以在電機內部流動，冷卻效果強。
[0010]根據本發明實施例的浸水式無刷直流電機還可以具有以下附加技術特征:
優選的，所述轉子的外側設有防水筒，所述防水筒的兩端連接在所述轉子的兩端。所述防水筒為不銹鋼防水筒。
[0011]優選的，所述防水筒與隔離筒之間的間隙為0.3_。經實驗電機同電壓同電流間隙大于0.3mm (隔離筒與轉防水筒之間)時會導致電機轉矩減小轉速提升，導致能效率降低。當間隙小于0.3mm無法排出電機內部長時間在水下產生的鈣鎂雜質以及細小泥沙，會導致電機堵轉。
[0012]優選的，所述隔離筒為為密封材料包裹在所述定子外側形成。
[0013]優選的，所述密封材料為環氧樹脂。由此可知，采用環氧樹脂灌封縫隙來達到電機定子的防水效果。
[0014]優選的，所述軸承為滑動軸承，滑動軸承上設有若干凹槽，所述凹槽內填充有潤滑材料。由此可知，相對于普通電機使用的鋼制滾動軸承，采用滑動軸承，將潤滑材料石墨鑲嵌到銅套里，減少摩擦系數，降低能耗。進一步的，為增加滑動軸承的耐磨程度和潤滑度，所述潤滑材料由重量份為6:1的黃銅和石墨混合組成。
[0015]優選的，所述軸承的內表面具有螺旋狀的溝槽。由此可知，軸承內部有凹型螺旋溝槽作用(1)配合電機螺旋軸來實現電機內部水循環，也能將電機內部鈣鎂雜質和細小泥沙排出電機內部；(2)減少軸與石墨軸承的摩擦系數來降低電機能耗。另外，如果只有主軸上設導水槽，則水流量受限于導水槽的大小與主軸的轉速，水冷效果差。軸承上也設置溝槽，一部分水會從主軸轉動的帶動下，從軸承上的溝槽流進或流出，增加了水流量，水冷效果好。作為優選的，軸承上的螺旋溝槽螺距大于主軸上導向槽的螺柜，這樣，在主軸的旋轉過程中，經過主軸螺旋槽引入的水流由于受到軸承上螺旋溝槽的阻力較小，因而可以快速流出，繼而在軸承后半側形成負壓，進一步增加水流速度。但軸承上螺距不宜太大，如果太大則會影響水量的旋轉，對水流流出產生阻力，因此軸承上的螺旋溝槽螺距為主軸上導向槽的螺柜的1.2-2倍為宜。
[0016]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
[0017]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發明浸水式無刷直流電機的結構示意圖；
圖2是本發明浸水式無刷直流電機的外觀結構示意圖；
圖3是本發明的定子放置區部分的結構示意圖(一)；
圖4是本發明的定子放置區部分的結構示意圖(二)；
圖5是本發明的軸承的結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
機殼1、轉子2、定子3、主軸4、軸承5、環氧樹脂隔離筒6、不銹鋼防水筒7、定子放置區8、黃銅9、石墨10、水道11、溝槽12。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0022]參考圖1 一 5，本發明實施例的一種浸水式無刷直流電機，包括機殼1、轉子2、定子3、主軸4、軸承5、環氧樹脂隔離筒6和不銹鋼防水筒7。
[0023]機殼I內設有轉子2和定子3，轉子2中部設有主軸4。主軸4的兩端通過軸承5連接在機殼I上，機殼I內在左側軸承5的一端設有水道11。機殼I內設有環氧樹脂隔離筒6，環氧樹脂隔離筒6為密封材料環氧樹脂包裹在所述定子3外側形成。環氧樹脂隔離筒6與機殼I之間形成密封的定子放置區8，定子放置區8放置所述定子3。所述轉子2的外側設有不銹鋼防水筒7，不銹鋼防水筒7的兩端連接在轉子2的兩端。不銹鋼防水筒7與環氧樹脂隔離筒6之間的間隙為0.3_。經實驗電機同電壓同電流間隙大于0.3_ (隔離筒與轉防水筒之間)時會導致電機轉矩減小轉速提升，導致能效率降低。當間隙小于0.3mm無法排出電機內部長時間在水下產生的鈣鎂雜質以及細小泥沙，會導致電機堵轉。
[0024]如圖5所示，軸承5為滑動軸承，滑動軸承上設有若干凹槽，所述凹槽內填充有潤滑材料。潤滑材料由重量份為6:1的黃銅9和石墨10混合組成。
[0025]主軸4在所述軸承5處設有螺旋狀的導水槽，導水槽連通所述水道11。軸承5的內表面具有螺旋狀的溝槽12。由此可知，軸承5內部有凹型螺旋的溝槽12作用(I)配合電機螺旋軸來實現電機內部水循環，也能將電機內部鈣鎂雜質和細小泥沙排出電機內部；(2)減少軸與石墨軸承的摩擦系數來降低電機能耗。另外，如果只有主軸4上設導水槽，則通過水道11的水流量受限于導水槽的大小與主軸4的轉速，水冷效果差。軸承5上也設置溝槽12，一部分水會從主軸4轉動的帶動下，從軸承5上的溝槽12流進或流出，增加了水流量，水冷效果好。本實施例軸承5上的螺旋溝槽12螺距為主軸4上導向槽的螺柜的1.5倍，這樣，在主軸4的旋轉過程中，經過主軸4螺旋槽引入水道11的水流由于受到軸承5上螺旋溝槽12的阻力較小，因而可以快速流出，繼而在軸承5后半側形成負壓，進一步增加水流速度。
[0026]由于無刷電機在水下工作時唯有定子3纏繞的漆包線屬電子部分怕水，根據本發明實施例的浸水式無刷直流電機通過將電機外殼做成內外兩層，外層為定子保護殼，內層為環氧樹脂隔離筒6，定子保護殼與環氧樹脂隔離筒6之間形成定子放置區8。將定子3放入定子放置區8，用環氧樹脂灌封縫隙來達到電機定子3的防水效果。本發明還通過在主軸4上設計有螺旋導水槽，當主軸4旋轉時帶動螺旋槽旋轉，從而使電機外的水從主軸4 一端的軸承5經導水槽流進，在定子3與轉子2的間隙流動，然后從主軸4另一端的軸承5處經導水槽流出。由此可知，本發明的浸水式無刷直流電機不需要做任何外部密封，直接與水接觸，而且冷卻水可以在電機內部流動，冷卻效果強。
[0027]本實施例的優點:
1.沒有碳刷，使用壽命長；
2.無需外部密封，水在電機內部流動，不存在短路現象；
3.摩擦系數小，能耗低。
[0028]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種浸水式無刷直流電機，包括機殼，機殼內設有轉子和定子，轉子中部設有主軸，主軸的兩端通過軸承連接在所述機殼上，其特征在于，所述機殼內設有隔離筒，隔離筒與機殼之間形成密封的定子放置區，定子放置區放置所述定子；所述主軸至少在所述軸承處設有螺旋狀的導水槽。
2.根據權利要求1所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述轉子的外側設有防水筒，所述防水筒的兩端連接在所述轉子的兩端。
3.根據權利要求2所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述防水筒與隔離筒之間的間隙為0.3mm。
4.根據權利要求1所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述隔離筒為為密封材料包裹在所述定子外側形成。
5.根據權利要求4所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述密封材料為環氧樹脂。
6.根據權利要求1所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述軸承上設有若干凹槽，所述凹槽內填充有潤滑材料。
7.根據權利要求6所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述潤滑材料由重量份為6:1的黃銅和石墨組成。
8.根據權利要求1所述的浸水式無刷直流電機，其特征在于，所述軸承的內表面具有螺旋狀的溝槽。
【文檔編號】H02K1/32GK104242534SQ201410522389
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月1日 優先權日:2014年10月1日
【發明者】陳萬韜, 裴志強 申請人:陳萬韜