[发明专利]一种具有高效冷却功能的高速电机壳体及其制造方法

说明书

本发明公开了一种具有高效冷却功能的高速电机壳体，其包括呈圆筒状的电机外壳，该电机外壳由变形铝合金采用热挤压的方式制备而成，在该电机外壳的本体内设置有沿轴向延伸的若干个冷却孔，在该本体的两端的端部内均设置有一环形流道，每个冷却孔的两端分别连通一环形流道，在本体上还设置有冷媒进口和冷媒出口，其中冷媒进口连通一个环形流道，冷媒出口连通另一个环形流道。其次，本申请还提供一种具有高效冷却功能的高速电机壳体的制造方法。本申请中，冷媒直接与高速电机外壳接触，能够快速吸收热能，与现有技术相比，能够直接且高效地吸收热能，使冷却效果提高4倍以上。

技术领域

本发明涉及一种具有高效冷却功能的高速电机壳体及其制造方法。

背景技术

目前，基于不同的原因，电机的运转需要更高的速度，但电机在高速运转时，会产生大量的热量，如无法将这些热量很快地散发出去，电机将很快无法工作。现有电机的散热基本依靠外壳进行，请同时参阅图1和图2，一个常规的方法是采用压铸铝所制备的铝制外壳800，并在铝制外壳800的外壁上设置半圆形的螺旋凹槽810，然后在螺旋凹槽810内缠绕铜管820，铜管的两端分别形成为冷却水进口821和冷却水出口822。

但是，这种电机外壳由于自身的缺陷，造成其冷却效果较低，主要体现为：

1、压铸铝的导热系数一般为96W/m*℃，这导热铝制外壳的导热系数较低。

2、铝制外壳所携带的热量需要经铜管传递到冷却水中，由于铜管为缠绕在铝制外壳上，铜管与铝制外壳之间具有小的间隙，且由于铜管与铝制外壳两者表面的不平整，导致传热效率更低。

发明内容

为解决上述问题，本发明首先提出了一种具有高效冷却功能的高速电机壳体，其包括呈圆筒状的电机外壳，该电机外壳由变形铝合金采用热挤压的方式制备而成，在该电机外壳的本体内设置有沿轴向延伸的若干个冷却孔，在该本体的两端的端部内均设置有一环形流道，每个冷却孔的两端分别连通一环形流道，在本体上还设置有冷媒进口和冷媒出口，其中冷媒进口连通一个环形流道，冷媒出口连通另一个环形流道。其中的冷媒进口和冷媒出口为螺纹孔，以便于采用螺纹方式连接冷媒进口管和冷媒出口管。

变形铝具有较高的导热率，其导热率能够达到压铸铝合金高的2倍以上，会大幅度提高高速电机壳体的导热性能。本申请中，冷媒直接与高速电机外壳接触，能够快速吸收热能，与现有技术相比，能够直接且高效地吸收热能，使冷却效果提高4倍以上。

进一步，为便于加工，在电机外壳的本体的两端均开设有密封凹槽，该密封凹槽由本体的端面沿轴向向下凹陷而成，并在每一密封凹槽的底部形成有环形流道，在每个密封凹槽内，均密封地安装有一密封铝环；密封铝环通过氩弧焊，将环形流道朝向外侧的开口封闭。利用密封凹槽和环形流道可以方便地形成环形流道。

进一步，为保证密封性，并避免采用其他材料对密封铝环与密封凹槽之间的缝隙进行密封，该密封铝环焊接在该密封凹槽内。

具体地，为便于安装冷媒进口管和冷媒出口管，冷媒进口和冷媒出口均沿径向延伸。

进一步，为保证变形的一致性，电机外壳和密封铝环采用相同型号的变形铝合金制备而成。

其次，本申请还提供一种具有高效冷却功能的高速电机壳体的制造方法，其包括如下步骤：

(1)电机外壳和密封铝环的制备：

(1.1)电机外壳的制备：

首先采用热挤压的方式，用变形铝合金制备具有若干个冷却孔的本体，该本体呈圆筒状，冷却孔沿本体的轴向延伸，本体和冷却孔一体成型；然后在本体的两端加工环形流道和密封凹槽，其中环形流道由密封凹槽的底部沿轴向凹陷而形成；冷却孔的两端分别连通一个环形流道；

在本体的两端的外壁上，沿径向分别开设冷媒进口和冷媒出口，其中冷媒进口连通一个环形流道，冷媒出口连通另一个环形流道，形成电机外壳；