一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述气密封系统包括气密封进气口、气密封通道、气密封腔体和气密封出气口，所述气密封进气口设置在支撑系统上，并且气密封进气口沿支撑系统的径向设置，所述气密封通道沿支撑系统的轴向设置，并且气密封通道右端部与气密封进气口连通，所述气密封腔体设置在支撑系统上，并且气密封腔体与气密封通道的左端部连通，所述气密封出气口设置在转子和支撑系统之间。本发明专利技术工业气体由气密封进气口经气密封通道，进入气密封腔体，在气密封腔体内形成一个高压区，密封气通过前端盖与轴之间环形出口气密封出气口排出，通过设置的高压区，能够将金属粉末及粉尘阻隔在电机壳体外，避免轴承被磨损。

Air cooled permanent magnet synchronous motor with gas seal structure and its working method

The invention discloses an air-cooled permanent magnet synchronous motor with an air-sealed structure. The air-sealed system comprises an air-sealed inlet, an air-sealed passage, an air-sealed chamber and an air-sealed outlet. The air-sealed inlet is arranged on the support system, and the air-sealed inlet is arranged along the radial direction of the support system. The sealing passage is arranged along the axial direction of the support system, and the right end of the gas sealing passage is connected with the gas sealing inlet. The gas sealing chamber is arranged on the support system, and the gas sealing chamber is connected with the left end of the gas sealing passage. The gas sealing outlet is arranged between the rotor and the support system. The industrial gas of the invention enters the gas sealing chamber through the air sealing passage through the air sealing passage and forms a high pressure area in the gas sealing chamber. The sealing gas is discharged through the annular outlet gas sealing outlet between the front cover and the shaft. Through the high pressure area set up, the metal powder and dust can be blocked outside the motor shell to avoid it. The bearing is worn.

【技术实现步骤摘要】
一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机及其工作方法
本专利技术属于电机
，特别涉及一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机。本专利技术还涉及一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机的工作方法。
技术介绍
打磨机器人或者打磨机器工作时产生大量的金属粉末及粉尘，但是电机是打磨过程中必不可少额定动力元件，而且电机轴承及润滑脂对粉尘非常敏感，同时金属粉末及粉尘的颗粒直径很微小及其容易进入到电机轴伸段的轴承腔，一旦金属粉末及粉尘进入电机轴承后，粉尘会加速轴承的磨损，造成电机失效，降低电机的使用寿命。目前，在高速电机中广泛使用迷宫型密封结构，要增强密封的效果一般通过两个途径，1、减小运动零件与静止零件之间的间隙，这种方法受到加工精度的限制；2、增加迷宫密封的路径长度，这种方法会受到空间尺寸的限制。因此，本申请为了保护轴承不被金属粉尘磨损掉，在电机轴伸端设计一个气密封结构，通过气密封的设计，来达到避免金属粉末及粉尘进入轴承腔。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机，解决了打磨工作过程中，金属粉末及粉尘极容易进入轴承腔中，增加了轴承磨损的速度，降低了电机的使用寿命；此具有气密封结构的气冷永磁同步电机的工作方法，工作原理简单易行，可靠性和稳定性高，提高了电机的气密性。技术方案：一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机，包括定子、转子、冷却系统、气密封系统和支撑系统，所述转子设置在定子内的腔体中，所述冷却系统设置在定子上，所述气密封系统设置在支撑系统上，所述支撑系统设置在定子的两端部；其中，所述气密封系统包括气密封进气口、气密封通道、气密封腔体和气密封出气口，所述气密封进气口设置在支撑系统上，并且气密封进气口沿支撑系统的径向设置，所述气密封通道沿支撑系统的轴向设置，并且气密封通道右端部与气密封进气口连通，所述气密封腔体设置在支撑系统上，并且气密封腔体与气密封通道的左端部连通，所述气密封出气口设置在转子和支撑系统之间，并且气密封出气口与气密封腔体连通。本专利技术的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，为了保护轴承不被金属粉尘磨损，在轴伸端设计一个气密封结构，工业气体由气密封进气口经气密封通道，再进入气密封腔体，在气密封腔体内形成一个高压区，密封气通过前端盖与轴之间环形出口气密封出气口排出，通过设置的高压区，能够将金属粉末及粉尘阻隔在电机壳体外，避免轴承被磨损。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述转子包括转轴、转子铁芯和磁钢，所述转子铁芯套设在转轴的外部，并且转子铁芯设置在定子和转轴之间，所述磁钢设置在转子铁芯上，所述转子铁芯的左右两侧设有压环。通过设置的转子在定子中不停旋转，能够为电机提供高效的工作效率。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述支撑系统包括前端盖、后端盖、前轴承、后轴承、轴承密封盖板和前端盖盖板，所述前端盖设置在定子的左端部，所述后端盖设置在定子的右端部，所述前轴承和后轴承套设在转轴的外壁上，所述前轴承设置在前端盖内，所述后轴承设置在后端盖上，所述轴承密封盖板罩设在后端盖的右端部，所述前端盖盖板罩设在前端盖的左端部，所述转轴从前端盖和前端盖盖板伸出，所述气密封进气口设置在前端盖的径向上，所述气密封通道设置在前端盖的轴向上，并且气密封通道的右端部与气密封进气口连通，所述气密封腔体设置在前端盖盖板和前端盖上，所述转轴的外壁和前端盖盖板的内壁之间的间隙为气密封出气口。设置的前后端盖罩设在电气壳体的两端，电机内部形成电机的腔体，设置的前后轴承能够保持电机转轴稳定的转动；前端盖盖板的内壁和转轴的外壁形成的环形间隙为气密封出气口。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述气密封腔体包括第一储气腔和第二储气腔，所述第一储气腔设置在前端盖盖板的右端部上，所述第二储气腔设置在前端盖的左端部上，所述第一储气腔与第二储气腔连通，所述第一储气腔的上端部与气密封通道的左端部连通，所述第二储气腔的下端部与气密封出气口的右端部连通。电机的气密封腔体分为两部分，其中前端盖盖板上还设有凸台，凸台伸入到前端盖的左端部中，凸台的上端面贴合在前端盖的内壁上，气体经过气密封通道进入第一储气腔上部，并通过第一储气腔的下部进入第二储气腔，在第一储气腔和第二储气腔中形成高压区。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述前端盖的内壁上的凹槽和转轴的外壁上的凹槽上下对应设置构成迷宫密封。设置的迷宫密封与气密封腔体配合降低轴承室气压保护轴承润滑油脂不会被挤出到电机转子端。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述冷却系统包括气冷进口、气冷出口、一组冷却流道和切槽，所述气冷进口和气冷出口设置在定子上，所述冷却流道的两端分别与气冷进口和气冷出口连通，并且冷却流道沿径向设置在定子内，所述切槽沿轴向设置在定子内，并且切槽设置在一组冷却流道之间将一组冷却流道连通。本申请的电机壳体都是挤压成型带冷却流道的型材卷制焊接而成，通过在电机壳体上设置冷却流道，大大提高了电机壳体散热速度和效率。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述定子包括电机壳体、定子铁芯和线包，所述前端盖和后端盖设置在电机壳体的左右两个端部，所述定子铁芯设置在转子和电机壳体之间，所述线包缠绕在定子铁芯上，所述电机壳体内设有冷却流道和切槽，并且电机壳体的外壁上固定有气冷进口和气冷出口。进一步的，上述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，所述电机壳体上设有减重流道。设置的减重流道能够降低电机壳体的重量。本专利技术还提供一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机的工作方法，包括以下步骤：1）先向气密封进气口内通入气体；2）气体通过气密封通道进入气密封腔体；3）在气密封腔体内形成1~2bar气压；4）气体通过气密封出气口将气体排出。上述技术方案可以看出，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，采用了一种新的电机气密性的结构，在不增加零部件的基础上，通过改进电机的结构，使得电机上增加了高压气体区域，从而能够防止粉尘进入轴承，造成轴承磨损，本申请没有增加电机的尺寸，没有增加电机径向和轴向的尺寸下提高了气密性，从而延长了电机的工作寿命，此结构的电机加工方便，安装快捷。附图说明图1为本专利技术所述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机的结构示意图；图2为本专利技术所述的气密封系统的放大图；图3为本专利技术所述的冷却系统的结构示意图；图4为本专利技术所述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机的侧向图；图5为本专利技术所述的前端盖盖板的结构示意图。图中：1定子、11电机壳体、12定子铁芯、13线包、14减重流道、2转子、21转轴、22转子铁芯、23磁钢、3冷却系统、31气冷进口、32气冷出口、33冷却流道、34切槽、4气密封系统、41气密封进气口、42气密封通道、43气密封腔体、431第一储气腔、432第二储气腔、44气密封出气口、5支撑系统、51前端盖、511加强筋、52后端盖、53前轴承、54后轴承、55轴承密封盖板、56前端盖盖板、6吊环、7电缆接头、8底脚。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机，其特征在于：包括定子（1）、转子（2）、冷却系统（3）、气密封系统（4）和支撑系统（5），所述转子（2）设置在定子（1）内的腔体中，所述冷却系统（3）设置在定子（1）上，所述气密封系统（4）设置在支撑系统（5）上，所述支撑系统（5）设置在定子（1）的两端部；其中，所述气密封系统（4）包括气密封进气口（41）、气密封通道（42）、气密封腔体（43）和气密封出气口（44），所述气密封进气口（41）设置在支撑系统（5）上，并且气密封进气口（41）沿支撑系统（5）的径向设置，所述气密封通道（42）沿支撑系统（5）的轴向设置，并且气密封通道（42）右端部与气密封进气口（41）连通，所述气密封腔体（43）设置在支撑系统（5）上，并且气密封腔体（43）与气密封通道（42）的左端部连通，所述气密封出气口（44）设置在转子（2）和支撑系统（5）之间，并且气密封出气口（44）与气密封腔体（43）连通。

【技术特征摘要】
1.一种具有气密封结构的气冷永磁同步电机，其特征在于：包括定子（1）、转子（2）、冷却系统（3）、气密封系统（4）和支撑系统（5），所述转子（2）设置在定子（1）内的腔体中，所述冷却系统（3）设置在定子（1）上，所述气密封系统（4）设置在支撑系统（5）上，所述支撑系统（5）设置在定子（1）的两端部；其中，所述气密封系统（4）包括气密封进气口（41）、气密封通道（42）、气密封腔体（43）和气密封出气口（44），所述气密封进气口（41）设置在支撑系统（5）上，并且气密封进气口（41）沿支撑系统（5）的径向设置，所述气密封通道（42）沿支撑系统（5）的轴向设置，并且气密封通道（42）右端部与气密封进气口（41）连通，所述气密封腔体（43）设置在支撑系统（5）上，并且气密封腔体（43）与气密封通道（42）的左端部连通，所述气密封出气口（44）设置在转子（2）和支撑系统（5）之间，并且气密封出气口（44）与气密封腔体（43）连通。2.根据权利要求1所述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，其特征在于：所述转子（2）包括转轴（21）、转子铁芯（22）和磁钢（23），所述转子铁芯（22）套设在转轴（21）的外部，并且转子铁芯（22）设置在定子（1）和转轴（21）之间，所述磁钢（23）设置在转子铁芯（22）上，所述转子铁芯（22）的左右两侧设有压环（24）。3.根据权利要求2所述的具有气密封结构的气冷永磁同步电机，其特征在于：所述支撑系统（5）包括前端盖（51）、后端盖（52）、前轴承（53）、后轴承（54）、轴承密封盖板（55）和前端盖盖板（56），所述前端盖（51）设置在定子（1）的左端部，所述后端盖（52）设置在定子（1）的右端部，所述前轴承（53）和后轴承（54）套设在转轴（21）的外壁上，所述前轴承（53）设置在前端盖（51）内，所述后轴承（54）设置在后端盖（52）上，所述轴承密封盖板（55）罩设在后端盖（52）的右端部，所述前端盖盖板（56）罩设在前端盖（51）的左端部，所述转轴（21）从前端盖（51）和前端盖盖板（56）伸出，所述气密封进气口（41）设置在前端盖（51）的径向上，所述气密封通道（42）设置在前端盖（51）的轴向上，并且气密封通道（42）的右端部与气密封进气口（41）连通，所述气密封腔体（43）设置在前端盖盖板（56）和前端盖（51）上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，王志斌，辛宝池，董浩，
申请(专利权)人：苏州德能电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32