一种水冷散热的力矩电机的制作方法

1.本实用新型涉及力矩电机水冷技术领域，特别是一种水冷散热的力矩电机。


背景技术：

2.力矩电机在接入负载时，输入功率增大，电机的热能也增大，当电机单位时间发出的热量大于散出的热量时，电机温度上升，不利于力矩电机的长时间稳定运行。
3.现有的力矩电机通常采用增加小风扇或散热片的降温方式，小风扇虽然普遍，但会增大电机的安装空间，不适用于力矩电机安装空间紧凑的情况，散热片通常采用铝片并贴合在电机背部进行散热，但散热片体积大，质量重，且当力矩电机工作强度大，产生热量较高的时候，散热片的散热效果有限。


技术实现要素：

4.本实用新型的发明目的在于：针对现有技术中力矩电机的常规降温方式，存在所需安装空间较大，散热效果有限的问题，提供一种水冷散热的力矩电机，散热结构对安装空间的影响较小，散热效果好，适用于力矩电机工作强度大、安装空间紧凑的情况，尤其适用于在机器人关节中进行使用。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种水冷散热的力矩电机，包括定子、散热管和固定壳，所述固定壳包括外环壁和内环壁，所述外环壁和所述内环壁之间设有固定板，所述定子设于所述外环壁、所述内环壁和所述固定板形成的空腔内，所述固定板与所述定子接触的背面开设有凹槽一，所述散热管置于所述凹槽一内，所述散热管用于冷却液流通。
7.所述定子产生的热量为力矩电机的主要热源，所述外环壁、所述内环壁和所述固定板形成的空腔结构既能够固定安装所述定子，又能够增大所述固定壳与所述定子的接触面积，进而增强所述固定壳对所述定子的热量进行疏导的效果，在所述凹槽一内安装所述散热管，所述固定壳传输的热量则能够传导至散热管上，将冷却水循环系统的冷却液通入所述散热管内，冷却液能够将所述散热管接收的热量带走，从而完成对力矩电机的水冷散热，且所述凹槽一开设于所述固定板的外表面，将所述散热管安装于所述凹槽一内，对力矩电机整体体积的影响小，因此，通过对力矩电机的结构改进，改良的力矩电机散热效果好，散热结构对电机安装空间的影响较小，适用于力矩电机工作强度大、安装空间紧凑的情况，尤其适用于在机器人关节中进行使用。
8.优选地，所述散热管为铜管。所述铜管导热性能好，性价比高。
9.优选地，所述凹槽一包括相互连通的槽口段和环绕段，所述槽口段位于所述环绕段与所述外环壁之间，所述环绕段环绕所述内环壁。所述槽口段对应安装所述散热管的进口端和出口端，所述环绕端能够增大所述散热管与所述固定壳的接触面积，进而提高散热效率。
10.优选地，所述固定板设有散热孔一，所述环绕段紧靠所述内环壁环绕设置，所述散
热孔一位于所述环绕段与所述外环壁之间。所述散热孔一利于所述定子产生的热量传输至所述固定壳外，同时减少力矩电机的整体质量，所述环绕段的开设位置能够减少所述散热管的安装空间对力矩电机整体结构的影响，增大散热孔的开孔面积，充分利用力矩电机的结构空间。
11.优选地，所述散热管的两端均设置在所述外环壁的外侧。所述散热管的两端均设在力矩电机的壳体外侧，便于冷却水循环系统的管道与所述散热管连接固定，同时能够增大所述散热管的内表面积，加强所述散热管的散热效率。
12.优选地，所述外环壁开设有开口一，所述开口一与所述槽口段的槽口相连通。所述开口一与所述槽口段的槽口相互连通，便于所述散热管的两端伸至所述外环壁外，同时使所述散热管安装在所述固定板的一个平面内，简化了所述散热管的结构，便于所述冷却液流动，且简化安装。
13.优选地，还包括固定盖，所述固定盖与所述外环壁适配，所述固定盖开设有开口二，所述开口二与所述开口一适配。所述固定盖为力矩电机外壳的一部分，所述开口一与所述开口二在竖直方向上相互重合，组成所述散热管的进出口，便于所述散热管的安装固定。
14.优选地，还包括散热板，所述散热板为环形，所述散热板紧贴所述固定板，且所述散热管位于所述散热板和所述固定板之间。所述散热板能够传导力矩电机的电机控制板以及电子元件产生的热量，通过环形的所述散热板能够有效将热量传输至散热管上，提高力矩电机整体的散热效果。
15.优选地，所述散热板的环形与所述固定板适配，所述散热板设有凹槽二，所述凹槽二对应所述凹槽一设置。所述散热板的外环边与所述外环壁抵接，所述散热板的内环边与所述内环壁抵接，所述凹槽二与所述凹槽一在水平方向上位置相同，能够配合将所述散热管进行固定，所述凹槽二能够增大所述散热板与所述散热管的接触面积，提高所述散热管对所述散热板进行散热的效率。
16.优选地，所述散热板设有散热孔二，所述散热孔二对应所述散热孔一设置。所述散热孔二与所述散热孔一在水平方向上位置相同，便于所述定子产生的热量流通，使所述散热板也能够辅助传导所述定子产生的热量，提高力矩电机的散热效率，同时减少力矩电机的整体质量。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
18.1、通过对力矩电机的结构改进，改良的力矩电机散热效果好，散热结构对安装空间的影响较小，适用于力矩电机工作强度大、安装空间紧凑的情况，尤其适用于在机器人关节中进行使用；
19.2、通过散热板的设计，不仅能够传导力矩电机的电机控制板以及电子元件产生的热量，还能够辅助传导所述定子产生的热量，提高力矩电机整体的散热效果；
20.3、本实用新型设计的力矩电机，能够采用水冷散热的方式，设计结构简单合理，控制了生产成本，兼具经济性与实用性。
附图说明
21.图1是实施例所述所述一种水冷散热的力矩电机的主视图；
22.图2是图1的a
‑
a剖视图；
23.图3是图1的爆炸示意图；
24.图4是实施例所述固定壳的结构示意图；
25.图5是实施例所述固定壳正面的立体图；
26.图6是实施例所述固定壳反面的立体图；
27.图7是实施例所述散热板的结构示意图；
28.图8是实施例所述散热板的立体图；
29.图9是实施例所述散热管的结构示意图；
30.图10是实施例所述固定盖的结构示意图；
31.图中标记：1
‑
定子，2
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散热管，3
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固定壳，31
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外环壁，32
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内环壁，33
‑
固定板，34
‑
凹槽一，341
‑
槽口段，342
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环绕段，35
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散热孔一，36
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开口一，4
‑
散热板，41
‑
凹槽二，42
‑
散热孔二，5
‑
固定盖，51
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开口二，6
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电机控制板。
具体实施方式
32.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.实施例
35.如图1
‑
图3所示，本实用新型所述的一种水冷散热的力矩电机，包括定子1、散热管2和固定壳3，固定壳3包括外环壁31和内环壁32，外环壁31和内环壁32之间设有固定板33，定子1设于外环壁31、内环壁32和固定板33形成的空腔内，固定板33与定子1接触的背面开设有凹槽一34，散热管2置于凹槽一34内，散热管2用于冷却液流通。
36.在本实施例中，散热管2选用铜管，如图4
‑
图6所示，凹槽一34包括两个槽口段341和一个环绕段342，环绕段342的两端分别与两个槽口段341连通，固定板33上开设有散热孔一35，环绕段342开设于散热孔一35和内环壁32之间的位置，且紧靠内环壁32环绕设置，槽口段341位于环绕段342与外环壁31之间，外环壁31设有两个开口一36，两个开口一36与两个槽口段341的槽口大小相当，且分别对齐、相互连通。
37.力矩电机还包括散热板4和固定盖5，如图7
‑
图9所示，散热板4与固定板33均为环形，且平面的大小相当，散热板4置于固定板33的上方，且与外环壁31和内环壁32相互抵接，散热板4上方安装有电机控制板6，散热板4上开设有散热孔二42与凹槽二41，当散热板4安装在固定板33上方后，散热孔二42与散热孔一35在竖直方向上相互重合，凹槽二41与凹槽一34在竖直方向上的位置相同，能够配合组成散热管2的安装空间；固定盖5与固定壳3相互适配，固定盖5的侧壁能够放置在外环壁31的凸缘上进行连接固定，固定盖5内有散热板4、电机控制板6以及电子元件，如图10所示，固定盖5上开设有两个开口二51，当固定盖5与固定壳3连接固定后，开口一36与开口二51在竖直方向上相互重合，组成散热管2的进口和出口，散热管2的两端相应穿过开口一36和开口二51伸出至外环壁31的外侧。
38.在机器人关节中具体应用时，将力矩电机按照常规方式加载减速机安装在机器人关节中，然后在机器人的其它宽敞空间内(如腹部)安装冷却水循环系统，将冷却水循环系统中冷却液的进出口管道引入机器人关节中，并与散热管2的进口端和出口端对应连接，通
入冷却液在散热管2中流通，完成对力矩电机的水冷散热。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。