一种外转子电机的防水结构和电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种外转子电机的防水结构和电机。


背景技术：

2.外转子电机的防水问题一直是困扰业界的难题，小型通风机用外转子电机的转子和定子部分之间的防水结构往往采用间隙密封的形式，其防水效果较差，易导致电机内部进水而损坏。因此发明一种密封结构，以改善上述问题。
3.由于现有技术中的外转子电机存在转子和定子部分之间的防水结构采用间隙密封的形式，其防水效果较差，导致电机内部进水而损坏等技术问题，因此本发明研究设计出一种外转子电机的防水结构和电机。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的外转子电机存在转子和定子部分之间的防水结构采用间隙密封的形式，其防水效果较差，导致电机内部进水而损坏的缺陷，从而提供一种外转子电机的防水结构和电机。
5.为了解决上述问题，本发明提供一种外转子电机的防水结构，其包括：
6.转子壳体、转子轴和定子法兰盘，所述定子法兰盘能够对所述转子轴进行支承，所述转子壳体与所述转子轴固定且能一体转动，所述转子壳体沿所述转子轴的轴向延伸至与所述定子法兰盘间隙配合，且所述转子壳体的与所述定子法兰盘配合的外周面被设置成倾斜的二级斜坡面，所述转子壳体的与所述二级斜坡面相接的外周面还被设置成倾斜的一级斜坡面，所述一级斜坡面在沿着至所述定子法兰盘的行进过程中朝径向外侧倾斜延伸，所述二级斜坡面在沿着至所述定子法兰盘的行进过程中朝径向外侧倾斜延伸，且所述一级斜坡面与所述二级斜坡面不平行。
7.在一些实施方式中，所述一级斜坡面与所述转子轴的轴线所夹锐角的角度为α1，所述二级斜坡面与所述转子轴的轴线所夹锐角的角度为α2，并有α2＞α1＞0。
8.在一些实施方式中，所述转子壳体的设置所述一级斜坡面的轴段为第一级导流结构，所述转子壳体的设置所述二级斜坡面的轴段为第二级导流结构，所述定子法兰盘上设置防水槽，使得所述第二级导流结构的至少部分结构容纳于所述防水槽中，且所述第二级导流结构与所述防水槽间隙配合。
9.在一些实施方式中，所述第二级导流结构的朝向所述定子法兰盘的面为第一底面，所述防水槽的槽底为第二底面，所述第一底面与所述第二底面的其中一个设置有朝另一个凸出的凸起、另一个设置有与所述凸起配合的凹槽，所述凸起能够插接于所述凹槽中。
10.在一些实施方式中，所述第二级导流结构的径向外端与所述防水槽的径向外端间隙配合；所述第二级导流结构的径向内端与所述防水槽的径向内端间隙配合。
11.在一些实施方式中，所述凸起为围绕所述转子轴的轴线形成的环形凸起，所述凹槽为围绕所述转子轴的轴线形成的环形凹槽；和/或，所述凸起为沿径向方向间隔设置的两
个以上，所述凹槽也为沿径向方向间隔设置的两个以上，所述凸起与所述凹槽一一对应设置。
12.在一些实施方式中，所述转子轴的轴线沿水平方向延伸，所述第一底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝所述第二底面的方向倾斜，且与竖直面存在不为0的第三倾斜夹角α3；所述第二底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝背向所述第一底面的方向倾斜，且与竖直面存在不为0的第四倾斜夹角α4。
13.在一些实施方式中，α3＝5～10
°
；α4＝5～10
°
。
14.在一些实施方式中，所述定子法兰盘的内部还开设有泄水槽，所述泄水槽的一端与所述防水槽连通、另一端连通至所述定子法兰盘的外部。
15.在一些实施方式中，所述泄水槽沿径向方向延伸，其另一端延伸至所述定子法兰盘的外周面；和/或，所述泄水槽为至少两个，且两个以上的所述泄水槽沿着所述定子法兰盘的周向方向间隔布置。
16.在一些实施方式中，所述泄水槽为3个，且每两个所述泄水槽在圆周的周向方向间隔120
°
的夹角；其中一个所述泄水槽沿竖直方向向下延伸设置。
17.在一些实施方式中，还包括防水盖板，所述防水盖板连接设置在所述定子法兰盘上，且所述防水盖板能够盖设在所述二级斜坡面的至少部分的上方，且所述防水盖板与所述转子壳体的外周面之间存在间隙。
18.在一些实施方式中，所述防水盖板包括内圈和外圈，所述外圈固定连接在所述定子法兰盘上，所述内圈的径向外端与所述外圈连接，所述内圈的径向内端向上翘起并位于所述二级斜坡面的至少部分的上方。
19.在一些实施方式中，所述内圈的底面与所述二级斜坡面平行，且所述内圈的底面的长度大于等于所述二级斜坡面的长度的2/3。
20.本发明还提供一种电机，其包括前任一项所述的外转子电机的防水结构。
21.本发明提供的一种外转子电机的防水结构和电机具有如下有益效果：
22.1.本发明通过在外转子电机的转子壳体与定子法兰盘相接的位置设置成具有一级斜坡面和二级斜坡面的结构，一级斜坡起缓冲作用，二级斜坡起导流作用，两斜坡配合可在最大程度上减少水流流入电机时的势能，能够有效阻止水流进入电机内部，形成一种新型电机防水结构，以解决电机在工作过程中液体易流入定子内腔的问题；同时使得电机无论在任何角度下安装都可以达到较好的防水效果。在外转子电机上采用该种结构可以有效的增强外转子电机在运转过程中的防水性能，提升了电机的可靠性，使得外转子电机在任意安装角度下均可达到较好的防水效果。同时本发明的导流结构可制作简单可靠，工艺性较好；
23.2.本发明还通过定子法兰盘上设置的防水槽的结构设置，能够容纳第二级导流结构的部分于其中，形成配合结构；并且防水槽的底面与第二级导流结构的底面之间设置相互配合的凹槽和凸起结构，形成凹凸组合式错位结构，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能；并且通过第一底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝所述第二底面的方向倾斜，第二底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝背向所述第一底面的方向倾斜，有效使得第一底面和第二底面均形成外低内高、由内向外的坡度，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能；
24.3.本发明还通过防水盖板的设置，此盖板作为配合防水，可以在一定程度上防止液体直接滴落在电机转子上。起到更好的防水效果，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能；还通过泄水槽的设置能够有效地将定子法兰盘中的防水槽中的水导出至定子法兰盘的外部，保证流入不慎落入上述防水结构内的液体能够在电机运行时随槽流出而不积存在槽内。
附图说明
25.图1为本发明的外转子电机的防水结构的总装立体结构图；
26.图2为本发明的外转子电机的防水结构的纵向剖视结构图；
27.图3为图2中的a部分的局部放大图；
28.图4为图2中的b部分的局部放大图。
29.附图标记表示为：
30.1、转子壳体；2、转子轴；3、定子法兰盘；31、防水槽；32、第二底面；33、凸起；41、一级斜坡面；42、二级斜坡面；43、第一级导流结构；44、第二级导流结构；45、第一底面；46、凹槽；5、防水盖板；51、内圈；52、外圈；6、泄水槽；7、磁环。
具体实施方式
31.如图1-4所示，本发明提供一种外转子电机的防水结构，其包括：
32.转子壳体1、转子轴2和定子法兰盘3，所述定子法兰盘3能够对所述转子轴2进行支承，所述转子壳体1与所述转子轴2固定且能一体转动，所述转子壳体1沿所述转子轴2的轴向延伸至与所述定子法兰盘3间隙配合，且所述转子壳体1的与所述定子法兰盘3配合的外周面被设置成倾斜的二级斜坡面42，所述转子壳体1的与所述二级斜坡面42相接的外周面还被设置成倾斜的一级斜坡面41，所述一级斜坡面41在沿着至所述定子法兰盘3的行进过程中朝径向外侧倾斜延伸，所述二级斜坡面42在沿着至所述定子法兰盘3的行进过程中朝径向外侧倾斜延伸，且所述一级斜坡面41与所述二级斜坡面42不平行。
33.本发明通过在外转子电机的转子壳体与定子法兰盘相接的位置设置成具有一级斜坡面和二级斜坡面的结构，一级斜坡起缓冲作用，二级斜坡起导流作用，两斜坡配合可在最大程度上减少水流流入电机时的势能，能够有效阻止水流进入电机内部，形成一种新型电机防水结构，以解决电机在工作过程中液体易流入定子内腔的问题；同时使得电机无论在任何角度下安装都可以达到较好的防水效果。在外转子电机上采用该种结构可以有效的增强外转子电机在运转过程中的防水性能，提升了电机的可靠性，使得外转子电机在任意安装角度下均可达到较好的防水效果。同时本发明的导流结构可制作简单可靠，工艺性较好。
34.本发明提供一种适用于外转子电机的新型防水结构，该结构由转子部分、定子法兰盘部分和防水盖板部分组成。其特征为：
35.1.转子壳体底部设置有靴形斜坡导流结构，所述导流结构设计有两段导流斜坡：一级斜坡和二级斜坡；
36.2.定子上具有铆接防水盖板，盖板沿铆接内圈架空处设置有一个倾斜斜面；
37.3.所述转子壳体靴形导流结构底部与定子法兰盘间相配合的两个表面对应的设
置斜向凹凸组合式错位倒流结构，每隔120
°
开设一个泄水槽。
38.本发明结构适用于外转子电机，一般包含外转子电机的转子、与电机定子固定且与转子槽相配合的定子法兰盘组成。其中转子包含转子壳体、转子轴、导流结构以及磁环；定子法兰盘包含了与导流部分相配合的凹槽、防水盖板、泄水槽，以及可用于固定轴承的轴承室。通过调节固定轴承以及转子轴的相对位置，可以使转子的导流部分与定子法兰盘的凹槽相配合，从而形成防水结构如图1、图2所示。
39.在一些实施方式中，所述一级斜坡面41与所述转子轴2的轴线所夹锐角的角度为α1，所述二级斜坡面42与所述转子轴2的轴线所夹锐角的角度为α2，并有α2＞α1＞0。这是本发明的一级斜坡面与二级斜坡面之间的优选关系，即如图3所示，其二级斜坡面的与转子轴的轴线的夹角大于一级斜坡面与轴线的夹角，能够有效地使得一级斜坡能够对来流水流起到缓冲作用，而二级斜坡能够对水流起到导流作用，有效地将水流朝原方向导回，二级设置形式有效将水阻挡在定子法兰盘的外部，使得转子壳体来流的水不会轻易进入到定子法兰的内部，进而进入定子而影响性能，提高了防水性能。
40.在一些实施方式中，所述转子壳体1的设置所述一级斜坡面41的轴段为第一级导流结构43，所述转子壳体1的设置所述二级斜坡面42的轴段为第二级导流结构44，所述定子法兰盘3上设置防水槽31，使得所述第二级导流结构44的至少部分结构容纳于所述防水槽31中，且所述第二级导流结构44与所述防水槽31间隙配合。这是本发明的进一步优选结构形式，即形成一级斜坡面的轴段为第一级导流结构，形成二级斜坡面的轴段为第二级导流结构，定子法兰盘上开设的防水槽能够有效地容置至少部分的第二级导流结构于其中，形成定位和配合作用，但是第二级导流结构与防水槽之间间隙配合，由于第二级导流结构随着转子轴一体转动，定子法兰盘固定不动，因此这样的间隙配合方式能够有效地避免对转子壳体的转动形成摩擦或阻碍，还能同时起到优异的防水作用。
41.在一些实施方式中，所述一级斜坡面41与所述二级斜坡面42光滑过渡。一级斜坡面与二级斜坡面之间光滑过渡能够起到减小拐角形成的阻力，减小对水的冲击，减小噪声，以及有效地将水从原路返回，提高防水能力。
42.所述第二级导流结构44的的朝向所述定子法兰盘3的面为第一底面45，所述防水槽31的槽底为第二底面32，所述第一底面45与所述第二底面32的其中一个设置有朝另一个凸出的凸起33、另一个设置有与所述凸起33配合的凹槽46，所述凸起33能够插接于所述凹槽46中。本发明还通过分别在第一底面上设置的凸起或凹槽，第二底面上设置的凹槽或凸起，能够使得凸起与凹槽形成插接配合，形成凹凸组合式错位结构，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能。
43.在一些实施方式中，所述第二级导流结构44的径向外端与所述防水槽31的径向外端间隙配合；所述第二级导流结构44的径向内端与所述防水槽31的径向内端间隙配合。这是本发明的第二级导流结构的优选结构形式，其径向外端与防水槽的径向外端间隙配合，径向内端与防水槽的径向内端间隙配合，能够使得第二级导流结构能够相对于防水槽有效地转动，形成防水的动密封结构，提高防水能力。
44.在一些实施方式中，所述凸起33为围绕所述转子轴2的轴线形成的环形凸起，所述凹槽46为围绕所述转子轴2的轴线形成的环形凹槽；和/或，所述凸起33为沿径向方向间隔设置的两个以上，所述凹槽46也为沿径向方向间隔设置的两个以上，所述凸起33与所述凹
槽46一一对应设置。这是本发明的凸起的进一步优选结构形式，通过其的环形凹槽能够进一步提高其在周向方向的防水性能，本发明还通过径向方向间隔设置的两个以上，能够进一步提高其防水效果。
45.在一些实施方式中，所述转子轴2的轴线沿水平方向延伸，所述第一底面45在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝所述第二底面32的方向倾斜，且与竖直面存在不为0的第三倾斜夹角α3；所述第二底面32在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝背向所述第一底面45的方向倾斜，且与竖直面存在不为0的第四倾斜夹角α4。通过第一底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝所述第二底面的方向倾斜，第二底面在沿着至径向向外的方向的行进过程中朝背向所述第一底面的方向倾斜，有效使得第一底面和第二底面均形成外低内高、由内向外的坡度，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能。
46.在一些实施方式中，α3＝5～10
°
；α4＝5～10
°
。
47.本发明的转子部分壳体底部包含靴型导流结构，该壳体整体通过模具浇筑使其一体成型而成为最优，转子壳体底部靴型导流结构设计有一个一级斜坡和一个二级斜坡，两个斜坡之间均匀连接过渡，一级斜坡起缓冲作用，二级斜坡起导流作用，两斜坡配合可在最大程度上减少水流流入电机时的势能，同时靴型导流结构底面有一个外低内高、由内向外的坡度，此坡度应当有5-10
°
，可有效阻止水流进入电机内部。如图3所示。
48.本发明的定子法兰盘部分开有防水槽，该防水槽为凸槽，与转子部分的靴型导流结构内的凹槽相配合形成凹凸组合式错位结构，组合结构数量为一组或更多，其组合面沿径向由内向外设计有一定的坡度，此坡度与上面提到的坡度角度一致，定子法兰盘整体结构通过模具浇筑一次成型，运用上述结构组合，可以有效的增大流体向定子内部流动的阻力，使流体最大可能的无法流入电机的内部，如图3所示。
49.在一些实施方式中，所述定子法兰盘3的内部还开设有泄水槽6，所述泄水槽6的一端与所述防水槽31连通、另一端连通至所述定子法兰盘3的外部。本发明通过泄水槽的设置能够有效地将定子法兰盘中的防水槽中的水导出至定子法兰盘的外部，保证流入不慎落入上述防水结构内的液体能够在电机运行时随槽流出而不积存在槽内。
50.在一些实施方式中，所述泄水槽6沿径向方向延伸，其另一端延伸至所述定子法兰盘3的外周面；和/或，所述泄水槽6为至少两个，且两个以上的所述泄水槽6沿着所述定子法兰盘3的周向方向间隔布置。这是本发明的泄水槽的进一步优选结构形式，通过径向延伸的泄水槽，能够将防水槽的水导出至定子法兰盘的外周面，以有效导出，提高防水效果；在周向方向间隔设置的多个泄水槽能够在周向方向的不同位置对防水槽中的水进行有效导出，进一步有效防止水进入电机内部，提高防水能力。
51.在一些实施方式中，所述泄水槽6为3个，且每两个所述泄水槽6在圆周的周向方向间隔120
°
的夹角；其中一个所述泄水槽6沿竖直方向向下延伸设置。本发明还通过3个的周向间隔布置的泄水槽，能够在周向方向的不同位置进行泄水，120
°
夹角的间隔能够实现均匀泄水的效果；竖直向下延伸的泄水槽能够提高排水的效果。
52.本发明定子法兰盘开有三个均匀分布的径向泄水槽，泄水槽与防水槽相连通，其每两个槽之间的夹角为120
°
，整机安装时可根据安装位置选择其中一个泄水槽竖直向下垂直于地面安装，泄水槽开设的目的是为了保证流入不慎落入上述防水结构内的液体能够在电机运行时随槽流出而不积存在槽内，如图1，图3所示。
53.在一些实施方式中，还包括防水盖板5，所述防水盖板5连接设置在所述定子法兰盘3上，且所述防水盖板5能够盖设在所述二级斜坡面42的至少部分的上方，且所述防水盖板5与所述转子壳体1的外周面之间存在间隙。本发明还通过防水盖板的设置，此盖板作为配合防水，可以在一定程度上防止液体直接滴落在电机转子上。起到更好的防水效果，能够进一步防止水进入电机内部，进一步提高防水性能。
54.在一些实施方式中，所述防水盖板5包括内圈51和外圈52，所述外圈52固定连接在所述定子法兰盘3上，所述内圈51的径向外端与所述外圈52连接，所述内圈51的径向内端向上翘起并位于所述二级斜坡面42的至少部分的上方。这是本发明的防水盖板的进一步优选结构形式，通过外圈和内圈的设置，利用外圈固定到定子法兰盘上，内圈翘起以遮挡住二级斜坡面，能够有效防止从转子壳来流的水直接进入电机内部，通过内圈的翘起部分起到有效遮水挡水的作用，进一步提高防水效果。
55.在一些实施方式中，所述内圈51的底面与所述二级斜坡面42平行，且所述内圈51的底面的长度大于等于所述二级斜坡面42的长度的2/3。这是本发明的
56.本发明在定子法兰盘上铆接或螺栓安装有防水盖板，此盖板应安装在法兰盘的铆接槽上。盖板分为内圈与外圈，外圈通过铆接的方式与定子的法兰盘相结合，内圈则翘起，隔空覆盖在第二级导流结构的上方，且应与第二级导流结构相平行，及倾斜角应当与二级导流结构相同，且盖板内圈部分的长度应能超过二级斜坡长度的2/3(如果不超过2/3则无实际挡水效果)。此盖板作为配合防水，可以在一定程度上防止液体直接滴落在电机转子上。起到更好的防水效果，如图3，图4所示。
57.本发明采用上述结构组合使用，可以保证电机在任何安装角度下都可以阻止液体流入电机内部或将已经流入内部的液体引出，从而增强电机的防水性能。
58.整体结构安装完成后，其整体如图1所示。
59.本发明的具体加工制作方式如下：
60.第一步：将转子壳体以及导流结构通过浇筑的方式制作成型；
61.第二步：通过浇筑的方式将定子的法兰盘制作成型；
62.第三步：将防水盖板制作成型；
63.第四步：将转子与定子部分装配成型，同时将防水盖板通过过盈铆接配合或螺栓安装在法兰盘上形成整体防水结构。
64.本发明还提供一种电机，其包括前任一项所述的外转子电机的防水结构。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。