CN214799077U - 一种具有并列式油冷结构的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有并列式油冷结构的电机，包括机壳、定子组件、转子组件，以及位于机壳两侧的端盖，还包括定子油嘴、转子油嘴、定子油冷通道，转子油冷通道和出油嘴；转子油冷通道包括储油腔和转子内通道，储油腔设置在转轴内，转子内通道设置在转子铁芯内，转轴上分布有甩油孔，该甩油孔用于连通储油腔和转子内通道，每块转子端板上设有连通机壳内腔间隙的开口槽，转子内通道的端部连接开口槽，转子油嘴设置在转轴的一端连接储油腔；出油嘴设置在机壳的底部连通机壳内腔间隙。与现有技术相比，本实用新型实现电机结构的定子组件和转子组件独立冷却润滑，实现电机定量定向供油，冷却高效智能可控。

Description

一种具有并列式油冷结构的电机

技术领域

本实用新型涉及油冷电机结构，尤其是涉及一种具有并列式油冷结构的电机。

背景技术

随着电动汽车的快速发展和技术推动，市场对驱动电机的性能提出更高的要求和期待，一种体积小、轻量化和高性能的驱动电机已经成为下一代电动汽车的目标。而当前的水冷电机并不能很好的满足这一市场追求，急需一种新的电机设计方案满足市场目标，而油冷电机相较于水冷电机恰好存在这一优势，这使得更多工程师和企业尝试采用油冷电机设计达到市场需求。现有的油冷电机通常仅对定子部分进行油冷结构的设计，散热能力和散热效率还有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有并列式油冷结构的电机，采用电机定子和转子并列式油冷结构，有效提高电机的冷却散热效率，实现电机的高功率和小型化。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有并列式油冷结构的电机，包括机壳、定子组件、转子组件，以及位于机壳两侧的端盖，所述定子组件固定在机壳的内侧壁上，所述转子组件安装在定子组件内，包括轴承、转轴、转子铁芯和两块转子端板，所述转轴通过轴承安装在机壳上，所述两块转子端板固定在转子铁芯的两端，共同安装在转轴上，所述转子组件、定子组件和机壳三者之间形成有机壳内腔间隙，还包括定子油嘴、转子油嘴、定子油冷通道，转子油冷通道和出油嘴，

所述定子油冷通道沿轴向设置在机壳的顶端内，所述机壳的内侧壁上设有定子环形油槽，该定子环形油槽和定子组件形成环形油腔，所述定子油冷通道和环形油腔通过分油孔连通，所述定子油嘴连接油冷通道的一端；

所述转子油冷通道包括储油腔和转子内通道，所述储油腔设置在转轴内，所述转子内通道设置在转子铁芯内，所述转轴上设有转子环形油槽，该转子环形油槽内分布有甩油孔，该甩油孔用于连通储油腔和转子内通道，每块转子端板上设有连通机壳内腔间隙的开口槽，所述转子内通道的端部连接开口槽，所述转子油嘴设置在转轴的一端连接储油腔；

所述出油嘴设置在机壳的底部连通机壳内腔间隙。

进一步地，还包括导油弧形机构，所述定子组件包括长螺杆和绕组铁芯，绕组铁芯通过长螺杆固定在机壳上，所述绕组铁芯的两端即为绕组端部，所述导油弧形机构设置在绕组端部和顶部机壳内壁之间，导油弧形机构向下弯曲，其顶部中央通过侧油孔连通定子油冷通道，在导油弧形机构上分布有淋油孔。

进一步地，所述开口槽的通过排油孔连通机壳内腔间隙，所述排油孔的出口端指向绕组端部。

进一步地，所述的端盖上设有导油槽和轴承室，所述轴承安装在轴承室内，所述定子油冷通道上设有斜油孔，所述导油槽连通斜油孔。

进一步地，所述转子铁芯包括多个第一铁芯和一个第二铁芯，第一铁芯对称分布在第二铁芯的两侧，所述第二铁芯的轴孔侧壁上分布有过油槽，所述第一铁芯上分布有冲片油道，所述过油槽连通各个冲片油道共同组成转子内通道，所述过油槽连通甩油孔，最外侧的第一铁芯的冲片油道连通开口槽。

进一步地，所述第二铁芯的轴孔嵌套在转子环形油槽外，并且第二铁芯的宽度大于转子环形油槽的宽度。

进一步地，所述转轴的一端设有中心油孔，所述转子油嘴经过中心油孔连接储油腔。

进一步地，一侧端盖和其自身盖板之间形成旋变接线腔，在旋变接线腔的底端设有回油孔，用于连通机壳内腔间隙，所述中心油孔和转子油嘴的连接处位于旋变接线腔内。

进一步地，机壳的内侧壁上设有多排平行的定子环形油槽。

进一步地，一侧端盖为电机三相出线端，端盖和三相线通过接线座密封，并且和转子组件通过油封密封。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型对电机的定子组件和转子组件都设计了采用润滑油的接触式冷却结构，快速有效驱散电机热量，扩展电机功率提升空间；相比传统的单一定子冷却，定子转子油冷结构的增加可以有效降低转子中的磁钢高温退磁效应，确保电机功率密度和扭矩密度，提升电机适应性。

2、本实用新型采用了定子油嘴和转子油嘴的并列式设计实现对定子组件和转子组件的独立油冷控制，可以根据机散热功率和电机转速对定子组件和转子组件采用不同的供油策略和冷却方案，实现整个冷却系统的优化调节控制，使动力总成系统的能耗最优化。

3、本实用新型针对定子组件中发热最严重的绕组端部增加了导油弧形机构，进行局部冷却加强，同时使电机转轴充分进入油润滑工况，提高轴承可靠性，有效拉升电机最高设计转速。

4、转子油冷机构中最终润滑油通过开口槽和排油孔流向定子组件中发热最严重的绕组端部，进一步起到提高冷却和润滑的作用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构剖视示意图。

图3为机壳的局部剖视示意图。

图4为定子组件局部剖视示意图。

图5为端盖结构示意图。

图6为定子组件的结构示意图。

图7为转轴的剖视示意图。

图8为第二铁芯的结构示意图。

图9为第一铁芯的结构示意图。

图10为转子端板的结构示意图。

附图标记：

1-机壳，11-机壳内腔间隙，12-定子环形油槽，13-环形油腔，14-旋变接线腔，15-接线座；

2-端盖，21-导油槽，22-轴承室；

3-定子组件，31-长螺杆，32-绕组铁芯，321-绕组端部；

4-转子组件，41-轴承，42-转轴，421-转子环形油槽，422-甩油孔，423-中心油孔，43-转子铁芯，431-第一铁芯，431a-冲片油道，432-第二铁芯，432a-过油槽，44-转子端板，441-开口槽，442-排油孔；

5-定子油嘴；

6-转子油嘴；

7-定子油冷通道，71-分油孔，72-侧油孔，73-斜油孔；

8-转子油冷通道，81-储油腔；

9-出油嘴；

10-导油弧形机构，101-淋油孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和2所示，本实施例提供了一种具有并列式油冷结构的电机，包括机壳1、定子组件3，转子组件4，以及位于机壳1两侧的端盖2。一侧端盖2为电机三相出线端，端盖2和三相线通过接线座15密封，并且和转子组件4通过油封密封。定子组件3固定在机壳1的内侧壁上，转子组件4安装在定子组件3内。转子组件4、定子组件3和机壳1三者之间形成有机壳内腔间隙11。电机还包括定子油嘴5、转子油嘴6、定子油冷通道7，转子油冷通道8和出油嘴9。定子油嘴5设置在后侧端盖2组件的正上方，连接定子油冷通道7；转子油嘴6设置在后侧端盖2的中心位置；出油嘴9设置在后侧端盖2的底部。

定子组件3包括长螺杆31和绕组铁芯32，绕组铁芯32通过长螺杆31固定在机壳1的内侧壁上。如图3和4所示，定子油冷通道7沿轴向设置在机壳1的顶端内。在定子油冷通道7上从中央往两侧依次设置有分油孔71，侧油孔72和斜油孔73。机壳1的内侧壁中央设有多排平行的定子环形油槽12，该定子环形油槽12和绕组铁芯32之间形成环形油腔13，并且环形油腔13和定子油冷通道7通过分油孔71连通。

绕组铁芯32的两端为绕组端部321，在两个绕组端部321的上方分别设置有导油弧形机构10，见图2和图4。导油弧形机构10固定在机壳1上，并且向下弯曲。其顶部中央通过侧油孔72连通定子油冷通道7，在其本体上分布有向下的淋油孔101，用于像绕组端部321浇油，实现绕组端部321的强化冷却。

如图5所示，后侧端盖2上设有导油槽21和轴承室22，轴承室22用于固定转子组件4的轴承41，导油槽21连接定子油冷通道7上的斜油孔73，用于向轴承41输油实现冷却。前侧端盖的结构和后侧端盖2类似，同样设有导油槽21和轴承室22。

由此，当通过定子油嘴5向定子油冷通道7输送润滑油，润滑油的一部分通过分油孔71在定子环形油槽12内形成油膜，对绕组铁芯32进行冷却润滑；润滑油的另一部分通过侧油孔72进入导油弧形机构10，向绕组端部321淋油，进行强化冷却和润滑；润滑油的最后一部分通过斜油孔73进入导油槽21和轴承室22，对轴承41进行冷却润滑。所有润滑油最终都会进入机壳内腔间隙11，通过出油嘴9进行回收。

如图6和图7所示，转子组件4包括轴承41、转轴42、转子铁芯43和两块转子端板44。所述转轴42通过轴承41安装在机壳1上，轴承41具体安装在端盖2的轴承腔22里。两块转子端板44固定在转子铁芯43的两端，转子端板44和转子铁芯43共同安装在转轴42上。转子油冷通道8包括储油腔81和转子内通道，储油腔81设置在转轴42内，即转轴42为空心轴，其空腔为储油腔81。在储油腔81的一端设有中心油孔423，用于连接转子油嘴6，润滑油经过中心油孔423喷入储油腔81。在转轴42的中央设有一圈转子环形油槽421，内部分布有甩油孔422。转子内通道设置在转子铁芯43内。转子铁芯43具体包括四个第一铁芯431和一个第二铁芯432。第一铁芯431两两对称分布在第二铁芯432的两侧。如图8和图9所示，第二铁芯432的轴孔侧壁上分布有过油槽432a，第一铁芯431上分布有冲片油道431a，当第一铁芯431和第二铁芯432完成安装后，过油槽432a和冲片油道431a互相连通，即形成了转子内通道。安装时将第二铁芯432的轴孔嵌套在转子环形油槽421外，并且第二铁芯432的宽度大于转子环形油槽421的宽度，由此，转子内通道的中央通过过油槽432a和甩油孔422连通储油腔81。在转子端板44上设有连通机壳内腔间隙的开口槽441，开口槽441通过排油孔442连通机壳内腔间隙，并且排油孔442的出口端指向绕组端部321。最外侧的第一铁芯431的冲片油道431a连通开口槽441。

润滑油通过转子油嘴6进入储油腔81。当电机旋转时，润滑油从甩油孔422通过环形油槽和冲片油道431a进入转子端板44的开口槽441中，最终润滑油经过径向油道甩向绕组端部321。

在一侧端盖2和其自身盖板之间形成有旋变接线腔14，在旋变接线腔14的底端设有回油孔，用于连通机壳内腔间隙。中心油孔423和转子油嘴6的连接处位于旋变接线腔14内。当储油腔81油量过多时，润滑油经中心油孔423溢出，流入旋变接线腔14并通过回油口流入机壳内腔间隙，最终通过出油嘴9排出。

综上所述，本实施例的电机结构设计有两个进油孔，定子组件3和转子组件4各分配一个进油嘴，且两个进油嘴对应的油道结构在电机内部并列存在，实现定子组件3和转子组件4独立冷却润滑，电机出油嘴设计在电机底部，可与外界油路循环互通。与现有技术相比，本实施例实现了电机结构的定子组件3和转子组件4独立冷却润滑，实现电机定量定向供油，冷却高效智能可控。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有并列式油冷结构的电机，包括机壳(1)、定子组件(3)、转子组件(4)，以及位于机壳(1)两侧的端盖(2)，所述定子组件(3)固定在机壳(1)的内侧壁上，所述转子组件(4)安装在定子组件(3)内，包括轴承(41)、转轴(42)、转子铁芯(43)和两块转子端板(44)，所述转轴(42)通过轴承(41)安装在机壳(1)上，所述两块转子端板(44)固定在转子铁芯(43)的两端，共同安装在转轴(42)上，所述转子组件(4)、定子组件(3)和机壳(1)三者之间形成有机壳内腔间隙(11)，其特征在于，还包括定子油嘴(5)、转子油嘴(6)、定子油冷通道(7)，转子油冷通道(8)和出油嘴(9)，

所述定子油冷通道(7)沿轴向设置在机壳(1)的顶端内，所述机壳(1)的内侧壁上设有定子环形油槽(12)，该定子环形油槽(12)和定子组件(3)形成环形油腔(13)，所述定子油冷通道(7)和环形油腔(13)通过分油孔(71)连通，所述定子油嘴(5)连接油冷通道的一端；

所述转子油冷通道(8)包括储油腔(81)和转子内通道，所述储油腔(81)设置在转轴(42)内，所述转子内通道设置在转子铁芯(43)内，所述转轴(42)上设有转子环形油槽(421)，该转子环形油槽(421)内分布有甩油孔(422)，该甩油孔(422)用于连通储油腔(81)和转子内通道，每块转子端板(44)上设有连通机壳内腔间隙(11)的开口槽(441)，所述转子内通道的端部连接开口槽(441)，所述转子油嘴(6)设置在转轴(42)的一端连接储油腔(81)；

所述出油嘴(9)设置在机壳(1)的底部连通机壳内腔间隙(11)。

2.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，还包括导油弧形机构(10)，所述定子组件(3)包括长螺杆(31)和绕组铁芯(32)，绕组铁芯(32)通过长螺杆(31)固定在机壳(1)上，所述绕组铁芯(32)的两端即为绕组端部(321)，所述导油弧形机构(10)设置在绕组端部(321)和顶部机壳(1)内壁之间，导油弧形机构(10)向下弯曲，其顶部中央通过侧油孔(72)连通定子油冷通道(7)，在导油弧形机构(10)上分布有淋油孔(101)。

3.根据权利要求2所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，所述开口槽(441)的通过排油孔(442)连通机壳内腔间隙(11)，所述排油孔(442)的出口端指向绕组端部(321)。

4.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，所述的端盖(2)上设有导油槽(21)和轴承室(22)，所述轴承(41)安装在轴承室(22)内，所述定子油冷通道(7)上设有斜油孔(73)，所述导油槽(21)连通斜油孔(73)。

5.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，所述转子铁芯(43)包括多个第一铁芯(431)和一个第二铁芯(432)，第一铁芯(431)对称分布在第二铁芯(432)的两侧，所述第二铁芯(432)的轴孔侧壁上分布有过油槽(432a)，所述第一铁芯(431)上分布有冲片油道(431a)，所述过油槽(432a)连通各个冲片油道(431a)共同组成转子内通道，所述过油槽(432a)连通甩油孔(422)，最外侧的第一铁芯(431)的冲片油道(431a)连通开口槽(441)。

6.根据权利要求5所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，所述第二铁芯(432)的轴孔嵌套在转子环形油槽(421)外，并且第二铁芯(432)的宽度大于转子环形油槽(421)的宽度。

7.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，所述转轴(42)的一端设有中心油孔(423)，所述转子油嘴(6)经过中心油孔(423)连接储油腔(81)。

8.根据权利要求7所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，一侧端盖(2)和其自身盖板之间形成旋变接线腔(14)，在旋变接线腔(14)的底端设有回油孔，用于连通机壳内腔间隙(11)，所述中心油孔(423)和转子油嘴(6)的连接处位于旋变接线腔(14)内。

9.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，机壳(1)的内侧壁上设有多排平行的定子环形油槽(12)。

10.根据权利要求1所述的一种具有并列式油冷结构的电机，其特征在于，一侧端盖(2)为电机三相出线端，端盖(2)和三相线通过接线座(15)密封，并且和转子组件(4)通过油封密封。

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