一种定子密封结构及具有该密封结构的电机制造技术

一种定子密封结构及具有该密封结构的电机。本发明专利技术公开了一种定子密封结构，用于实现电机定子的完整密封，包括对称设于定子(2)两端部的第一端部密封板(4)和第二端部密封板(3)，对应所述第一端部密封板(4)外侧设有第一端部密封板压环(6)，所述第二端部密封板(3)外侧设有第二端部密封板压环(5)，所述定子(2)的定子槽(204)内设有槽内冷却管道(13)，该槽内冷却管道(13)底部设有槽楔(12)。本发明专利技术的密封结构，通过在电机端面设置端部密封板与端部密封板压环以及对电机定子槽口处空腔进行灌胶处理，实现电机定子的完整密封，有效隔离电机定子与转子，且上述密封组件不占用电机气隙空间，电机气隙尺寸较小，进一步提高了电机的转矩密度和功率密度。

A stator sealing structure and a motor with the sealing structure

【技术实现步骤摘要】
一种定子密封结构及具有该密封结构的电机
本专利技术属于电机冷却降温
，更具体地，涉及一种定子密封结构及具有该密封结构的电机。
技术介绍
电机的温升问题直接关系到电机的性能及其寿命，因此往往通过液冷实现电机的温升抑制。目前，油冷为较为常用的一种电机液冷方式。而油冷电机按照冷却形式可分为直接油冷电机与间接油冷电机。间接油冷电机通过在电机机壳或端盖上开设冷却流道实现电机的间接油冷，冷却油无法直接接触热源，即绕组和电机定子，导致这种方案冷却效率低。而直接油冷电机通过将电机定子或电机整体浸入在冷却油或冷却油喷淋的方式，热源直接和冷却油接触，可获得更好的冷却效果。电机整体浸入油中的直接油冷形式，电机高速转子和冷却油直接接触，将大大增加转子转动的阻力，产生较大的机械损耗，降低电机效率。更好的方案是将电机定子与转子隔离，仅将电机定子与绕组直接浸泡在冷却油中，因此电机需具备可靠的定子密封结构。目前常用的电机定子密封结构是在电机定子与转子间的气隙中增设一个隔离套筒，隔离套筒的两个端面直接抵于电机两侧的端盖，并通过O型密封圈或者胶接的形式实现接触面间的密封以及其与两接触件的固定。但是，由于为保证密封可靠性，且隔离套筒需可靠承担冷却油的重量以及电机工作时的一些冲击作用，其厚度不可过薄，且可能干扰电机转子的正常旋转，因此电机气隙往往会额外增大，从而降低电机磁负荷，进而导致电机功率密度与转矩密度的降低。此外，隔离套筒与端盖密封及结构的可靠性亦是另一个问题，常用的密封形式为O型密封圈密封以及涂胶密封。电机工作时可能会收到各种冲击扰动，若导致O型密封圈破裂或密封胶的失效脱离，则定子的密封性直接被破坏，电机会产生漏油事故，影响电机运行的可靠性与安全性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供定子密封结构及具有该密封结构的电机，其通过在电机端面设置端部密封板与端部密封板压环以及对电机定子槽口处空腔进行灌胶处理，实现电机定子的完整密封，有效隔离电机定转子。由于所设置的端部密封板与端部密封板压环并不占用电机定转子间的气隙空间，即不需要为了增设的密封结构而减小转子半径或者增大定子内径，电机气隙尺寸可较小，故电机的转矩密度和功率密度可得到进一步提高。为了实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供一种定子密封结构，用于实现电机定子的完整密封，包括：对称设于定子两端部的第一端部密封板和第二端部密封板，对应所述第一端部密封板外侧设有第一端部密封板压环，以压紧所述第一端部密封板并对其形成支撑，所述第二端部密封板外侧设有第二端部密封板压环，以压紧所述第二端部密封板并对其形成支撑；所述第一端部密封板和第二端部密封板结构相同，包括三部分，中间段呈柱形套筒状，两端部呈圆环形板状，其截面为L型结构，其一端圆环贴合于电机机壳与机壳端盖之间，通过O型密封圈实现所述机壳与端盖间的径向密封，其中间段柱形套筒设于绕组内缘面下方并延伸至另一端圆环，该圆环贴合于定子端面，通过接触面涂胶的方式实现其与定子的径向密封且不占用电机定转子气隙空间；所述定子的定子槽内设有槽楔与槽内冷却管道，沿所述槽内冷却管道和槽楔间的矩形空腔以及槽楔与定子内表面间的柱形空腔灌注密封胶，保证密封胶完全填充两个空腔区域，实现定子内表面的密封。进一步地，所述第一端部密封板的右端端部圆环上开设了多个第一端部固定螺栓安装孔，这些第一端部固定螺栓安装孔与端部固定螺栓配合连接。进一步地，所述第一端部密封板的左端端部圆环的外缘位置开设多个法兰螺栓安装孔，该法兰螺栓安装孔的数量与形状可根据实际情况确定。进一步地，所述第一端部密封板的外轮廓面上沿环向均布多个L型加强筋。进一步地，所述第一端部密封板压环和第二端部密封板压环结构相同，其整体上呈环形板体结构，沿环向设有多个第二端部固定螺栓安装孔，且所述第二端部固定螺栓安装孔与所述第一端部固定螺栓安装孔的位置相匹配。进一步地，所述左端部密封压板的右端端部圆环端面的内缘半径等于定子的内缘半径，所述第一端部密封板压环的外缘半径大于所述槽内冷却管道底边与所述定子几何圆心的距离。进一步地，所述第一端部密封板和第二端部密封板为导磁率低、电导率低的尼龙材料制备而成。进一步地，所述第一端部密封板压环和第二端部密封板压环为电导率低的不导磁钢材料制备而成。进一步地，所述第一端部密封板与电机机壳之间设有O型密封圈槽，便于安放O型密封圈。按照本专利技术的另一个方面，提供一种具有所述的定子密封结构的电机，所述定子的定子槽可设为梨形槽、平底槽、开口槽、闭口槽或半闭口槽，槽口位置嵌有槽楔和槽内冷却管道；所述定子的轭部设置有轭部冷却流道，所述定子齿靠近定子内缘半径处设有螺纹盲孔。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1.本专利技术的密封结构，其通过在电机端面设置端部密封板与端部密封板压环以及对电机定子槽口处空腔进行灌胶处理，实现电机定子的完整密封，有效隔离电机定转子。由于所设置的端部密封板与端部密封板压环并不占用电机定转子间的气隙空间，即不需要为了增设的密封结构而减小转子半径或者增大定子内径，电机气隙尺寸可较小，故电机的转矩密度和功率密度可得到进一步提高。2.本专利技术的密封结构，其通过优选设置端部密封压板材料为导电率低、导磁率低的尼龙材料，优选设置端部密封板压环材料为导电率低的不导磁钢材料，可减少电机端部漏磁与涡流损耗，进一步提高电机转矩密度、功率密度与电机效率。3.本专利技术的密封结构，其通过在端部密封压板侧面设置端部密封板压环，在电机齿部端面沿环形均布设置螺纹孔以及在端部密封板和端部密封板压环对应位置均布设置端部螺栓安装孔，通过端部固定螺栓将端部密封板压环、端部密封板与定子端面三者紧密贴合与索紧，进一步提高了电机两侧端面的两个密封面的密封可靠性与稳定性，同时也保证电机在受冲击作用下的密封结构的可靠性与密封稳定性。4.本专利技术的密封结构，其通过采用本专利技术的一种油冷电机定子密封结构，可靠、方便地实现了电机定子的有效密封，隔离电机定转子空间，从而实现电机定子的直接油冷，电机定子温升得以限制，电机热负荷可以进一步提高，从而电机转矩密度以及功率密度可进一步提高。附图说明图1为本专利技术实施例一种定子密封结构的剖面示意图；图2是本专利技术实施例中第一端部密封板的结构示意图；图3是本专利技术实施例中第一端部密封板压环的结构示意图；图4是本专利技术实施例中具有该密封结构电机的定子结构示意图；图5是本专利技术实施例中定子、端部密封板、端部密封板压环装配示意图；图6是本专利技术实施例中具有该密封结构电机的机壳结构示意图；图7为本专利技术实施例一种定子密封结构在冷却介质进口所在平面的剖视图；图8为本专利技术实施例一种定子密封结构在冷却介质出口所在平面的剖视图。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-电机机壳、101-冷却介质进口、102-冷却介质出口、103-冷却介质出孔、104-机壳螺纹孔、105-轴向环形冷却流道、106-O型密封圈槽、2-定子、201-定子齿、202-轭部冷却流道、203-螺纹盲孔、204-定子槽、3-第二端部密封板、4-第一端部密封板、401-第一端部固定螺栓安装孔、402-L形加强筋、403-法兰螺栓安装孔、5-第二端部密封板压环、6-第一端部密封板压环、6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定子密封结构，用于实现电机定子的完整密封，其特征在于，包括：对称设于定子(2)两端部的第一端部密封板(4)和第二端部密封板(3)，对应所述第一端部密封板(4)外侧设有第一端部密封板压环(6)，以压紧所述第一端部密封板(4)并对其形成支撑，所述第二端部密封板(3)外侧设有第二端部密封板压环(5)，以压紧所述第二端部密封板(3)并对其形成支撑；所述第一端部密封板(4)和第二端部密封板(3)结构相同，包括三部分，中间段呈柱形套筒状，两端部呈圆环形板状，其截面为L型结构，其一端圆环贴合于电机机壳(1)与机壳端盖之间，通过O型密封圈实现所述机壳与端盖间的径向密封，其中间段柱形套筒设于绕组(9)内缘面下方并延伸至另一端圆环，该圆环贴合于定子(2)端面，通过接触面涂胶的方式实现其与定子(2)的径向密封且不占用电机定转子气隙空间；所述定子(2)的定子槽(204)内设有槽楔(12)与槽内冷却管道(13)，沿所述槽内冷却管道(13)和槽楔(12)间的矩形空腔以及槽楔(12)与定子(2)内表面间的柱形空腔灌注密封胶，保证密封胶完全填充两个空腔区域，实现定子(2)内表面的密封。

【技术特征摘要】
1.一种定子密封结构，用于实现电机定子的完整密封，其特征在于，包括：对称设于定子(2)两端部的第一端部密封板(4)和第二端部密封板(3)，对应所述第一端部密封板(4)外侧设有第一端部密封板压环(6)，以压紧所述第一端部密封板(4)并对其形成支撑，所述第二端部密封板(3)外侧设有第二端部密封板压环(5)，以压紧所述第二端部密封板(3)并对其形成支撑；所述第一端部密封板(4)和第二端部密封板(3)结构相同，包括三部分，中间段呈柱形套筒状，两端部呈圆环形板状，其截面为L型结构，其一端圆环贴合于电机机壳(1)与机壳端盖之间，通过O型密封圈实现所述机壳与端盖间的径向密封，其中间段柱形套筒设于绕组(9)内缘面下方并延伸至另一端圆环，该圆环贴合于定子(2)端面，通过接触面涂胶的方式实现其与定子(2)的径向密封且不占用电机定转子气隙空间；所述定子(2)的定子槽(204)内设有槽楔(12)与槽内冷却管道(13)，沿所述槽内冷却管道(13)和槽楔(12)间的矩形空腔以及槽楔(12)与定子(2)内表面间的柱形空腔灌注密封胶，保证密封胶完全填充两个空腔区域，实现定子(2)内表面的密封。2.根据权利要求1所述的一种定子密封结构，其特征在于，所述第一端部密封板(4)的右端端部圆环上开设了多个第一端部固定螺栓安装孔(401)，这些第一端部固定螺栓安装孔(401)与端部固定螺栓(11)配合连接。3.根据权利要求1或2所述的一种定子密封结构，其特征在于，所述第一端部密封板(4)的左端端部圆环的外缘位置开设多个法兰螺栓安装孔(403)，该法兰螺栓安装孔(403)的数量与形状可根据实际情况确定。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，徐宏伟，王洪亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42