專利名稱：自冷電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在轉(zhuǎn)子軸軸端設(shè)置至少一個風扇葉輪的自冷電機。
這種電機是通過DE-C 36 41 096而為公眾所熟知的，這種電機以恒定的、或至少接近于恒定的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，從而能夠根據(jù)電機冷卻所必需的冷風量來確定風扇葉輪的尺寸大?。蝗绻c之相反，電機不以恒定的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，那么就不再會有風扇葉輪的最佳設(shè)計，如果風扇葉輪因為為保證電機在低速時有足夠的冷卻而設(shè)計，風扇葉輪就具有較大的尺寸，這將導致在電機高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強烈的噪音和高的空氣摩擦損失，基于這種原因，在一般情況下，這種電機的風扇都附帶有一個自身的驅(qū)動系統(tǒng)，那么這種電機就是強制通風式電機。
本發(fā)明的目的在于提供一種改進型自冷式電機，使得即使在寬的電機轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，也能夠保證電機有足夠的冷卻，而沒有強噪音、高損失等缺點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即設(shè)置另外一個能夠根據(jù)電機轉(zhuǎn)速開、關(guān)的風扇葉輪，在電機低速運轉(zhuǎn)時，借助于這樣一種能夠開、關(guān)的第二個風扇葉輪，可以提供足夠的冷風量；在高速運轉(zhuǎn)時，一個風扇葉輪的供風量就足夠了，該第二個風扇葉輪的尺寸可以這樣確定，即使之在高轉(zhuǎn)速時既不會產(chǎn)生強烈的噪音、也不會出現(xiàn)高的空氣摩擦損失。
相應(yīng)的風扇葉輪的自動的、取決于轉(zhuǎn)速的開和關(guān)是這樣實現(xiàn)的，即兩個風扇葉輪能夠用一個根據(jù)轉(zhuǎn)速而起作用的耦合元件互相聯(lián)結(jié)在一起。其中第一個風扇葉輪與轉(zhuǎn)子軸連接在一起，第二個風扇葉輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上。當這兩個風扇葉輪用一個根據(jù)離心力而起作用的離合器相互連在一起時是有利的。
通風輪節(jié)省空間的布置是這樣實現(xiàn)的，即兩個通風輪都設(shè)計成離心式通風輪，并且相互同心布置。固定連結(jié)在轉(zhuǎn)子軸上的第一個通風輪位于徑向內(nèi)部，而可轉(zhuǎn)動地支撐在轉(zhuǎn)子軸上的第二個通風輪將第一個通風輪包圍住。
當這兩個通風輪如此同心布置時，離合器可有利地沿徑向設(shè)置在兩個通風輪之間，這種離合器的作用方向要同時與通風輪上的結(jié)構(gòu)布置相符。
根據(jù)離心力而起作用的兩個通風輪的離合器在結(jié)構(gòu)上可以用簡單的方法這樣實現(xiàn)，即在第一個通風輪蓋板的背側(cè)，在導向裝置內(nèi)設(shè)置至少一個彈簧加載的傳動元件，嵌在第二個通風輪輪轂外圈上的凹槽內(nèi)。
良好的流動情況和由此而得的小的流動損失是這樣實現(xiàn)的，即兩個離心式通風輪具有相同數(shù)量的葉片，并且在連接狀態(tài)下這樣校準，即它們的葉片沿徑向?qū)R。
在兩個通風輪運轉(zhuǎn)期間，葉片的徑向?qū)R是這樣來保證的，即傳動元件和凹槽如此布置，使得這兩個零件在嵌接時，兩個離心式通風輪的葉片在徑向上對齊。
第二個通風輪節(jié)省空間的支撐是這樣實現(xiàn)的，即第二個通風輪的輪轂緊套在一個其內(nèi)圈套在轉(zhuǎn)子軸上的滾動軸承的外圈上。
下面借助于附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述，附圖中

圖1為電機通風系統(tǒng)側(cè)的剖面圖；圖2為離心式離合器的局部圖。
用1表示電機通風系統(tǒng)側(cè)的軸承蓋，電機的轉(zhuǎn)子軸2借助于滾珠軸承3可轉(zhuǎn)動地支承在軸承蓋1內(nèi)，第一個離心式通風輪5以其輪轂6套在從軸承蓋1中伸出的轉(zhuǎn)子軸2的軸端4上，并通過鍵7無轉(zhuǎn)動地和轉(zhuǎn)子軸2連接。
將第二個離心式通風輪8與第一個離心式通風輪5同心設(shè)置，并且把第一個離心式通風輪5包圍住，其中葉片的分布，也就是說，第二個離心式通風輪8的葉片數(shù)與第一個離心式通風輪5的葉片數(shù)，要相互一致，這樣5和8兩個通風輪在周向上可以校準，使它們的葉片9和10在徑向上相互對齊。5和8兩個通風輪的蓋板11和12在徑向上的構(gòu)成和彼此校準，使得實際上相當于一個由兩個交錯配合的通風輪組成的一個通風輪的蓋板。
第二個通風輪8有一個經(jīng)徑向中間隔板13與其蓋板12相連的輪轂14，輪轂14緊套在一個其內(nèi)圈16套在轉(zhuǎn)子軸2上的滾動軸承17的外圈15上，因此，第二個通風輪8能夠自由轉(zhuǎn)動。
在第一個通風輪5的蓋板11的背側(cè)，有一個導向裝置18，其內(nèi)設(shè)置有一個受彈簧19加載作用的圓球20，由此，圓球20能夠徑向可移動地保持在導向裝置18內(nèi)，通過彈簧19，圓球20被壓向輪轂14，并嵌接在輪轂14外圍的凹槽21內(nèi)，這樣第二個離心式通風輪8連接到了第一個離心式通風輪5上并受其驅(qū)動，使得兩個通風輪5和8與轉(zhuǎn)子軸2可一起轉(zhuǎn)動，凹槽21具有齒形面22，使得圓球20能夠容易地從凹槽21滑出，同時也能夠容易地滑回凹槽21，可以在蓋板11的周向上散布設(shè)置多個導向裝置18，與此相應(yīng)，在輪轂14上也設(shè)置多個凹槽21，也可用其它成形體來代替圓球20，其中與凹槽相嚙合的一面也相應(yīng)做成球形或圓柱形。
如果電機以相對低的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，那么第二個離心式通風輪8通過嵌接在凹槽21內(nèi)的圓球20與第一個離心式通風輪5相連接，并隨之沿轉(zhuǎn)動方向受其驅(qū)動，這兩個離心式通風輪5和8的作用就如同一單個的具有相應(yīng)大的葉片的離心式通風輪一樣。
如果電機的轉(zhuǎn)速提高，那么，作用在圓球20上的離心力也隨之增大，一旦離心力增大到超過了彈簧19作用在圓球20上的壓力時，圓球20就在導向裝置18內(nèi)沿徑向向外運動，并滑出凹槽21，于是這兩個離心式通風輪5和8之間的連接就脫開了，只有第一個離心式通風輪5由轉(zhuǎn)子軸2驅(qū)動，而它的葉片9設(shè)計得比第二個離心式通風輪8的葉片10要小。由于轉(zhuǎn)速較高，第一個離心式通風輪5能夠提供電機冷卻所必需的冷風量。這樣的較小的離心式通風輪即使在高轉(zhuǎn)速時也不會產(chǎn)生擾人的噪音，而且空氣摩擦損失也明顯低于大葉片離心式通風輪。
通過對彈簧19的相應(yīng)的尺寸設(shè)計，總能預先確定一個預期的轉(zhuǎn)速，或至少一個相應(yīng)小的轉(zhuǎn)速范圍，此時，一方面可以實現(xiàn)第二個離心式通風輪8從第一個離心式通風輪5上脫開，另一方面，當電機由一個高的工作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到低的工作轉(zhuǎn)速時，第二個離心式通風輪8也可以重新自動實現(xiàn)與第一個離心式通風輪5的連接。
權(quán)利要求
1.一種在電機轉(zhuǎn)子軸(2)的軸端(4)上設(shè)置至少一個通風輪(5)的自冷電機，其特征在于設(shè)置另外一個能夠根據(jù)電機轉(zhuǎn)速開或關(guān)的通風輪(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于兩個通風輪(5和8)能夠用一個根據(jù)轉(zhuǎn)速而起作用的耦合元件(19；20)互相連接在一起，第一個通風輪(5)與轉(zhuǎn)子軸(2)固定連接，第二個通風輪(8)可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸(2)上。
3.按權(quán)利要求2所述的電機，其特征在于兩個通風輪(5和8)用一個根據(jù)離心力起作用的離合器(19；20)互相連在一起，
4.按權(quán)利要求3所述的電機，其特征在于兩個通風輪(5和8)設(shè)計成離心式通風輪，并且相互同心設(shè)置，其中，與轉(zhuǎn)子軸(2)緊固連接的第一個通風輪(5)位于內(nèi)部，可轉(zhuǎn)動地支承在轉(zhuǎn)子軸(2)上的第二個通風輪(8)將第一個通風輪(5)包圍住。
5.按權(quán)利要求4所述的電機，其特征在于根據(jù)離心力而起作用的離合器(19；20)徑向設(shè)置在兩個通風輪(5和8)之間。
6.按權(quán)利要求4或5所述的電機，其特征在于兩個離心式通風輪(5和8)具有相同數(shù)量的葉片，并且在連接狀態(tài)下，在周向上實現(xiàn)校準，使它們的葉片(9和10)在徑向上對齊。
7.按權(quán)利要求6所述的電機，其特征在于在第一個通風輪(5)的蓋板(11)的背側(cè)，在導向裝置(18)內(nèi)設(shè)置至少一個由彈簧加載的傳動元件(20)，其嵌接在第二個通風輪(8)的輪轂(14)外圍的凹槽(21)內(nèi)。
8.按權(quán)利要求7所述的電機，其特征在于傳動元件(20)和凹槽(21)如此設(shè)置，使得在這兩個元件(20、21)嚙合時，這兩個離心式通風輪(5和8)的葉片(9和10)沿徑向?qū)R。
9.按權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于第二個通風輪(8)的輪轂(14)緊套在一個其內(nèi)圈(16)套在轉(zhuǎn)子軸(2)上的滾動軸承(17)的外圈(15)上。
全文摘要
一種在電機轉(zhuǎn)子軸(2)的軸端(4)上設(shè)置至少一個通風輪(5)的自冷電機，即使在寬的電機轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，保證電機足夠的冷卻而不產(chǎn)生強烈噪音和高摩擦損失等缺點是這樣實現(xiàn)的，即設(shè)置另外一個能夠根據(jù)電機轉(zhuǎn)速開或關(guān)的通風輪(8)。
文檔編號F04D25/02GK1142702SQ96104998
公開日1997年2月12日 申請日期1996年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月21日
發(fā)明者赫伯特·瓦格納 申請人:西門子公司