申请/专利权人：珠海格力电器股份有限公司

申请日：2018-12-04

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109286257B

主分类号：H02K1/32

分类号：H02K1/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.03.01#实质审查的生效;2019.01.29#公开

摘要：本发明涉及一种转子及电机，包括：转轴；转子铁芯，套接于所述转轴外；以及进风挡板与出风挡板，均套接于所述转轴外且分别抵接于所述转子铁芯的轴向两端，所述进风挡板、所述转子铁芯及所述出风挡板三者沿所述转轴的轴向共同贯穿开设形成冷却通道；其中，所述进风挡板背离所述转子铁芯的轴向端面具有与外界连通的迎风槽，所述迎风槽包括底壁及凸出于所述底壁的第一挡风壁，所述冷却通道中进风口形成于所述底壁上；所述冷却通道中进风口与所述第一挡风壁沿所述迎风槽的迎风方向布置。冷却气体从迎风槽流向冷却通道时，受到第一挡风壁的阻挡，流速变慢，局部压强增大，从而造成迎风槽与冷却通道之间具有压强差，便于冷却气体流进冷却通道内。

主权项：1.一种转子（100），其特征在于，包括：转轴（10）；转子铁芯（20），套接于所述转轴（10）外；以及进风挡板（30）与出风挡板（40），均套接于所述转轴（10）外且分别抵接于所述转子铁芯（20）的轴向两端，所述进风挡板（30）、所述转子铁芯（20）及所述出风挡板（40）三者沿所述转轴（10）的轴向共同贯穿开设形成冷却通道（a）；其中，所述进风挡板（30）背离所述转子铁芯（20）的轴向端面具有与外界连通的迎风槽（31），所述迎风槽（31）包括底壁（310）及凸出于所述底壁（310）的第一挡风壁（311），所述冷却通道（a）中进风口形成于所述底壁（310）上；所述冷却通道（a）中进风口与所述第一挡风壁（311）沿所述迎风槽（31）的迎风方向布置，所述迎风槽（31）包括正对所述第一挡风壁（311）的进风端（312），所述冷却通道（a）中进风口位于所述第一挡风壁（311）与所述进风端（312）之间，且所述进风端（312）、所述冷却通道（a）中进风口以及所述第一挡风壁（311）三者沿所述转轴（10）的周向布置。

全文数据：转子及电机技术领域本发明涉及驱动装置技术领域，特别是涉及一种转子及电机。背景技术高速永磁电机具有体积小、功率密度大和效率高等优点，同时高速永磁电机的转速每分钟高达数万转甚至数十万转，电机运行频率远高于普通电机，转子铁芯因涡流损耗和磁损耗产生很大的发热量，高速永磁电机由于体积小散热较困难，从而导致转子运行温度过高，永磁体容易在高温和电枢反应下发生退磁，因此如何提高永磁电机的通风冷却效果是设计永磁电机的关键技术之一。传统永磁电机的转子包括转轴、转子铁芯、进风挡板及出风挡板，转子铁芯套接于转轴外，进风挡板及出风挡板套接于转轴上并贴合于转子铁芯轴向上的两端，沿转轴轴向，进风挡板、转子铁芯及出风挡板上的通孔相对设置以形成供气体流通的冷却通道。上述转子，在转轴旋转时冷却气体将从上述冷却通道流过从而带走转子的热量，以降低转子的温升。但是在实际工作过程中，转轴高速旋转时冷却通道中会形成封闭的气膜，冷却气体难以从冷却通道中流过并带走转子的热量，从而导致冷却效果不佳。发明内容基于此，有必要针对传统转子的设计方式所导致的冷却效果不佳的问题，提供一种具有较佳冷却效果的转子及电机。一种转子，包括：转轴；转子铁芯，套接于所述转轴外；以及进风挡板与出风挡板，均套接于所述转轴外且分别抵接于所述转子铁芯的轴向两端，所述进风挡板、所述转子铁芯及所述出风挡板三者沿所述转轴的轴向共同贯穿开设形成冷却通道；其中，所述进风挡板背离所述转子铁芯的轴向端面具有与外界连通的迎风槽，所述迎风槽包括底壁及凸出于所述底壁的第一挡风壁，所述冷却通道中进风口形成于所述底壁上；所述冷却通道中进风口与所述第一挡风壁沿所述迎风槽的迎风方向布置。在其中一个实施例中，所述迎风槽由所述进风挡板的轴向端面去料形成。在其中一个实施例中，所述迎风槽包括正对所述第一挡风壁的进风端，所述冷却通道中进风口位于所述第一挡风壁与所述进风端之间，且所述进风端、所述冷却通道中进风口以及所述第一挡风壁三者沿所述转轴的周向布置。在其中一个实施例中，所述迎风槽沿所述转轴的径向的截面积从所述进风端到所述迎风槽具有所述第一挡风壁的一端逐渐增大。在其中一个实施例中，所述迎风槽的底壁的壁谷正对所述冷却通道中进风口设置。在其中一个实施例中，所述迎风槽的底壁为光滑过渡的弧形。在其中一个实施例中，所述出风挡板背离所述转子铁芯的轴向端面设置有背风凸起，所述背风凸起包围于所述冷却通道中出风口，所述背风凸起包括连通于所述冷却通道中出风口与外界之间的出风端，所述背风凸起的外表面形成第二挡风壁，所述第二挡风壁与所述出风端沿所述背风凸起的迎风方向布置；其中，所述第二挡风壁沿所述转轴的径向的截面积从所述背风凸起与所述冷却通道中出风口连通的一端到所述出风端逐渐减小。在其中一个实施例中，所述背风凸起与所述冷却通道中出风口连通的一端与所述出风端沿所述转轴的周向布置。在其中一个实施例中，所述背风凸起的内壁的壁峰正对所述冷却通道中出风口设置。在其中一个实施例中，所述背风凸起为水滴状，所述第二挡风壁为光滑过渡的弧形。一种电机，包括定子及如上述任一项所述的转子，所述转子可转动地套接于所述定子内。上述转子及电机，冷却气体沿迎风槽的迎风方向流动时，受到第一挡风壁的阻挡，流速变慢，局部压强增大，从而与冷却通道中进风口之间产生压强差，便于冷却气体流向冷却通道内，如此提高了冷却效果。附图说明图1为本发明一实施例提供的转子的结构图；图2为图1中所示的转子的进风挡板的结构图；图3为图2中所示的进风挡板的仰视图；图4为图2中所示的进风挡板的剖视图；图5为图1中所示的转子的出风挡板的结构图；图6为图5中所示的出风挡板的正视图；图7为图5中所示的出风挡板的剖视图。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。参阅图1及图2，本发明一实施例提供一种电机，该电机包括定子及转子100，转子100可转动地套接于定子内。转子100包括转轴10、转子铁芯20、进风挡板30及出风挡板40，转子铁芯20套接于转轴10外，进风挡板30与出风挡板40均套接于转轴10外，且进风挡板30与出风挡板40沿转轴10的轴向分别抵接于转子铁芯20的轴向两端。具体地，进风挡板30、转子铁芯20及出风挡板40均与转轴10过盈配合，且进风挡板30与出风挡板40的过盈配合量大于转子铁芯20与转轴10的过盈配合量，如此进风挡板30与出风挡板40将转子铁芯20沿转轴10的轴向及周向牢固地固定于转轴10上。为便于转子100的冷却，进风挡板30、转子铁芯20及出风挡板40三者沿转轴10的轴向共同贯穿开设有冷却通道a，转子100转动时，外界气体从冷却通道a的进风口进入冷却通道a并从冷却通道a的出风口流向外界，如此通过气体在冷却通道a内的流动以达到冷却转子100的目的。继参阅图2-4，在一个实施例中，进风挡板30背离转子铁芯20的轴向端面具有与外界连通的迎风槽31，迎风槽31包括底壁310及第一挡风壁311，第一挡风壁311凸出于底壁319设置，上述冷却通道a的进风口形成于迎风槽31的底壁310上。具体地，冷却通道a的进风口与第一挡风壁311沿迎风槽31的迎风方向布置。如此，当转子100高速旋转时，气体进入迎风槽31，并沿着迎风槽31的迎风方向流动，当气体撞向第一挡风壁311，由于第一挡风壁311的阻挡作用，气体流速变慢，此时区域压强增大，从而与冷却通道a的进风口之间形成压强差，在压强差的作用下气体容易流向冷却通道a内，增大了进入冷却通道a内的冷却气体的流量，从而提高了转子100的冷却效果，避免转子100在高速旋转时升温过高。在此需要说明的是，上述转子100的转动方向与迎风槽31的迎风方向相反。具体地，冷却通道a为至少两个，至少两个冷却通道a沿转轴10的周向均匀间隔设置，迎风槽31的数量与冷却通道a的数量一一对应。在一个实施例中，上述迎风槽31为进风挡板30的轴向端面去料形成。可以理解地，在另一个实施例中，上述迎风槽31也可以为凸设于进风挡板30的轴向端面的迎风板围设形成，在此不作限定。在一个实施例中，沿转轴10的径向，设置迎风槽31的截面积从进风端312到迎风槽31具有第一挡风壁311的一端逐渐增大。通过上述设置，当冷却气体从迎风槽31的进风端312流向第一挡风壁311时，沿转轴10的径向上的截面积逐渐增大，冷却气体在第一挡风壁311相较于在进风端312的流速变慢，压强增大，此时可以增加迎风槽31与冷却通道a的进风口的压强差，以便于气体从迎风槽31流向冷却通道a中。在一个实施例中，设置进风端312、冷却通道a中进风口及第一挡风壁311三者沿转轴10的周向设置。如此便于冷却气体从进风端312进入迎风槽31内，并从迎风槽31流向冷却通道a内。具体地，以进风挡板30的圆心为圆心以冷却通道a的进风口中心为圆上的一端点做圆，进风端312的中心与第一挡风壁311的中心的连线为该圆的一部分。在一个实施例中，迎风槽31的底壁310的壁谷正对冷却通道a的进风口设置，如此保证迎风槽31在与冷却通道a的进风口的连通处具有最大的截面积，便于在正对冷却通道a的位置形成最大的压强差，以便于冷却气体流向冷却通道a内。具体地，为了便于冷却气体在迎风槽31内的流动，设置迎风槽31的底壁310为光滑过渡的弧形。在一个具体实施例中，为了达到较好的迎风效果，设置迎风槽31沿转轴10的周向的长度为冷却通道a的进风口的内径的3-5倍，设置迎风槽31在与冷却通道a的进风口连通处的宽度为冷却通道a的进风口的内径的2-3倍。参阅图5-图7，在一个实施例中，出风挡板40背离转子铁芯20的轴向端面突伸设置有背风凸起41，背风凸起41包围于冷却通道a中出风口，背风凸起41包括连通于冷却通道a中出风口与外界之间的出风端411，背风凸起41的外表面形成第二挡风壁412，第二挡风壁412与出风端411沿背风凸起41的迎风方向布置。具体地，第二挡风壁412沿转轴10的径向的截面积从背风凸起41与冷却通道a中出风口连通的一端到出风端411逐渐减小。具体地，背风凸起41的数量与冷却通道a的数量相等，且每个背风凸起41对应一个冷却通道a设置。如此，当转子100高速旋转时，周围气体流经背风凸起41时，由于第二挡风壁412的阻挡，从而造成背向第二挡风壁412设置的出风端411的冷却气体的流速增大，从而压强较小，在冷却通道a的出风口与背风凸起41的出风端411之间形压强差，从而冷却气体更容易从冷却通道a流向背风凸起41内后，从背风凸起41的出风端411流出。如果定义进风挡板30的迎风槽31与冷却通道a的进风口形成的压强差为第一压强差，冷却通道a的出风口与背风凸起41的出风端411之间形成的压强差为第二压强差，由于整个冷却通道a内的压强相等，则第一压强差与第二压强差叠加，更便于气体从外界流进冷却通道a并从冷却通道a流出。在此需要说明的是，上述转子100的转动方向与背风凸起41的迎风方向相反，也即为迎风槽31的迎风方向与背风凸起41的迎风方向相同。在一个实施例中，设置背风凸起41与冷却通道a的出风口连通的一端与出风端411沿转轴10的周向布置，如此便于冷却气体从冷却通道a的出风口进入背风凸起41内，并从背风凸起41的出风端411流出。具体地，以出风挡板40的圆心为圆心以冷却通道a的出风口的为圆上的一点做圆，背风凸起41与冷却通道a的出风口连通的一端的中心与出风端411的中心的连线为该圆的一部分。在一个实施例中，背风凸起41的内壁的壁峰正对冷却通道a设置，如此保证背风凸起41正对冷却通道a的出风口的部分具有最大的截面积，以便于冷却气体从冷却通道a流向背风凸起41内流出。具体地，设置背风凸起41为水滴状，第二挡风壁412为光滑过渡的弧形，如此保证了第二挡风壁412的挡风效果。在一个实施例中，上述背风凸起41通过铣削成型后与出风挡板40焊接而成，或者首先与出风挡板40焊接后而后铣削而成。可以理解地，在另一个实施例中，为考虑到进风挡板30与出风挡板40的通用性，出风挡板40也为进风挡板30的设置方式，但是出风挡板40与进风挡板30的迎风槽31的开口方向相反。本发明一实施例还提供一种上述电机所包括的转子100。本发明实施例提供的转子100及电机，具有以下有益效果：1、进风挡板30具有迎风槽31，气体在撞向迎风槽31的第一挡风壁311时，气体流速变慢，从而造成区域压强增大，此时迎风槽31与冷却通道a的进风口之间形成第一压强差，在第一压强差的作用下便于冷却气体流进冷却通道a内，提高了转子100的冷却效果；2、出风挡板40设置有背风凸起41，周围气体在流经背风凸起41时，被其第二挡风壁412阻挡，从而造成背向第二挡风壁412的出风端411的冷却气体流速较快，从而压强较小，如在冷风通道a的出风口外界之间形成第二压强差，在第二压强差的作用下便于冷却气体从冷却通道a流出，进一步提高了冷却效果。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种转子100，其特征在于，包括：转轴10；转子铁芯20，套接于所述转轴10外；以及进风挡板30与出风挡板40，均套接于所述转轴10外且分别抵接于所述转子铁芯20的轴向两端，所述进风挡板30、所述转子铁芯20及所述出风挡板40三者沿所述转轴10的轴向共同贯穿开设形成冷却通道a；其中，所述进风挡板30背离所述转子铁芯20的轴向端面具有与外界连通的迎风槽31，所述迎风槽31包括底壁310及凸出于所述底壁310的第一挡风壁311，所述冷却通道a中进风口形成于所述底壁310上；所述冷却通道a中进风口与所述第一挡风壁311沿所述迎风槽31的迎风方向布置。2.根据权利要求1所述的转子100，其特征在于，所述迎风槽31由所述进风挡板30的轴向端面去料形成。3.根据权利要求1所述的转子100，其特征在于，所述迎风槽31包括正对所述第一挡风壁311的进风端312，所述冷却通道a中进风口位于所述第一挡风壁311与所述进风端312之间，且所述进风端312、所述冷却通道a中进风口以及所述第一挡风壁311三者沿所述转轴10的周向布置。4.根据权利要求3所述的转子100，其特征在于，所述迎风槽31沿所述转轴10的径向的截面积从所述进风端312到所述迎风槽31具有所述第一挡风壁311的一端逐渐增大。5.根据权利要求1所述的转子100，其特征在于，所述迎风槽31的底壁310的壁谷正对所述冷却通道a中进风口设置。6.根据权利要求1所述的转子100，其特征在于，所述迎风槽31的底壁310为光滑过渡的弧形。7.根据权利要求1-6任一项所述的转子100，其特征在于，所述出风挡板40背离所述转子铁芯20的轴向端面设置有背风凸起41，所述背风凸起41包围于所述冷却通道a中出风口，所述背风凸起41包括连通于所述冷却通道a中出风口与外界之间的出风端411，所述背风凸起41的外表面形成第二挡风壁412，所述第二挡风壁412与所述出风端411沿所述背风凸起41的迎风方向布置；其中，所述第二挡风壁412沿所述转轴10的径向的截面积从所述背风凸起41与所述冷却通道a中出风口连通的一端到所述出风端411的逐渐减小。8.根据权利要求7所述的转子100，其特征在于，所述背风凸起41与所述冷却通道a中出风口连通的一端与所述出风端411沿所述转轴10的周向布置。9.根据权利要求7所述的转子100，其特征在于，所述背风凸起41的内壁的壁峰正对所述冷却通道a中出风口设置。10.根据权利要求7所述的转子100，其特征在于，所述背风凸起41为水滴状，所述第二挡风壁412为光滑过渡的弧形。11.一种电机，其特征在于，包括定子及如权利要求1-10任一项所述的转子100，所述转子100可转动地套接于所述定子内。

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