[发明专利]用于电动机械的转子的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机械，其具有：定子；转子；轴，所述轴与转子机械地连接；和冷却装置，所述冷却装置布置在轴中。本发明还涉及一种机械设备。

背景技术

在电动机械运行中，在转子中由于欧姆电阻而形成损耗。该损耗导致转子被加热。该损耗热量必须向外引出，因为电动机械中的过高的温度通常导致更低的效率或功率限制。此外，电动机械由于过热而会被损坏。

在根据现有技术的电动机械中，损耗热量的一部分经由马达轴向外流出。在此不利的是：尤其用于支承转子的球形轴承的内环被加热。损耗热量的另一部分经由定子和转子之间的气隙输出给定子组，并且从那里转发给电动机械的壳体。用于改进电动机械的散热的方法已经被熟知。因此，例如在电动机械中应用内冷却循环，以便能够将在转子中形成的热量更好地导出。为了该目的，电动机械的转子可具有相应的孔，空气被引导穿过所述孔。

对此可替代地，也能够直接冷却电动机械的轴。为了该目的，在轴中例如能够设有温差环流器或热管。这种热管或热导管用冷却介质填充。冷却介质由于加热而蒸发。蒸发的冷却介质将其热能输出给相应的冷却体，由此所述冷却介质再次凝结。被冷却的冷凝物在此又沿热源方向在热管的壁上流动。在此，热管或温差环流器抗扭地与电动机械连接。因此，由于离心力而有助于被蒸发的冷却机制沿壁方向运输。当然，在此不利的是，在随轴共同转动的这种冷却装置中必须设有耗费成本的密封件，以便相应地密封冷却装置。

发明内容

因此，本发明的目的在于，指出一种如何能够尤其简单且有效地冷却电动机械的轴的方法。

所述目的通过一种电动机械和通过一种机械设备来实现。

根据本发明的电动机械包括：定子；转子；轴，所述轴与转子机械地连接；和冷却装置，所述冷却装置布置在轴中，其中轴具有留空部，冷却装置布置在所述留空部中，并且其中轴设计为可相对于冷却装置转动。冷却装置在该情况下这样设计，即，使得其在电动机械运行中不随轴共同转动。换而言之，冷却装置设计为关于轴固定。因此，能够放弃耗费成本的密封件。此外，不需要联接器并且能够以简单的方式确保冷却装置保持持久密封。

在一个实施方式中，留空部设计为孔，所述孔被轴的第一端侧引入到轴中。这种孔能简单地引入到轴中。所述孔尤其居中地引入到轴中。所述孔能够设计为穿通孔。特别地，孔设计为盲孔。在该情况下，冷却装置优选地设计为柱形的或管形的。因此，能够以简单且低成本的方式为电动机械的轴提供相应的冷却装置。

优选地，冷却装置布置在留空部中，使得在冷却装置和留空部之间的中间腔中构成有气隙。在此，冷却装置能够这样布置在轴的留空部中，即，使得沿着冷却装置的周向在冷却装置的外面和留空部之间构成均匀的气隙。通过气隙能够防止冷却装置和马达轴之间的机械连接。留空部和冷却装置在此尤其这样设计，即，使得气隙在轴的径向方向上具有尽可能小的延伸。因此，能够将热量从轴尤其有效地传递到冷却装置上。

在另一设计方案中，电动机械具有轴承装置，利用所述轴承装置直接相对于留空部支承冷却装置。为了实现将冷却装置在轴的留空部中精确地定位，能够在轴的留空部和冷却装置之间设有至少一个轴承装置。为此，冷却装置优选地具有分开的区域，例如呈突起或留空部形式的区域，在所述区域中布置有至少一个轴承装置。轴承装置能够设计为球形轴承、滑动轴承或类似物。因此，能够以简单的方式在电动机械运行中确保冷却装置相对于轴的相应的支撑和引导。

优选地，所述冷却装置设计用于利用冷却介质进行通流。在此，冷却介质能够是空气。同样地，能够应用相应的冷却液体。为了该目的，冷却装置能够与外部的冷却构件或电动机械的冷却构件耦联。因此，能够以尤其简单且有效的方式通过冷却介质运输出从轴传递到冷却装置的热量。

在一个实施方式中，所述冷却装置包括用于输送冷却介质的流入单元和用于引出冷却介质的流出单元，其中流出单元如此布置，即，使得所述流出单元在周向侧包围流入单元。优选地，设计为柱形的或管形的冷却装置包括用于冷却介质的相应的入流口和出流口。为此，冷却装置能够设计为空心柱体，其中在空心柱体的内部中存在同心布置的第二空心柱体，所述空心柱体用作为用于冷却介质的流入单元。同心布置的空心柱体之间的中间腔在该情况下用作为用于冷却介质的流出单元。因此，能够以简单的方式实现用于冷却介质的入流口和出流口。此外，可以实现在冷却装置的完整的外面上的均匀冷却。