CN101777816B - 一种电机以及一种对电机进行油冷却的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机和对电机进行油冷却的方法。所述电机包括：壳体(1)、进油孔(7)、油路(2)、出油孔(3)、定子固定台(8)、壳体端盖(10)、定子铁芯(5)、绕组线圈(6)、槽绝缘(12)和引导台阶；油路(2)位于壳体(1)内部，与壳体(1)上的进油孔(7)和定子固定台(8)上出油孔(3)相通；出油孔(3)在绕组线圈(6)的上方；引导台阶在出油孔(3)与绕组线圈(6)之间；从进油孔(7)进入的油，流经油路(2)，从出油孔(3)流出后，在引导台阶的引导下，淋在绕组线圈(6)上。本发明的技术方案能够高效地对电机的绕组线圈进行冷却，使得电机具有较高的耐温性能。

Description

一种电机以及一种对电机进行油冷却的方法
技术领域
本发明涉及机械制造技术，特别是涉及一种电机以及一种对电机进行油冷却的方法。 
背景技术
在现有技术中，对电机中的绕组线圈，采用冷却油进行冷却。绝大部分对电机的绕组线圈的冷却方案的油路设计，从进油孔到出油孔的油路，经常会有多个90°的转弯，导致冷却油失去压力，因而冷却油不会从出油孔喷射到绕组线圈上，而是因重力自然流出来。 
图1是现有技术中的电机的外壳和定子装配体的示意图。如图1所示，沿着电机的外壳11的内部弧线排列着多个绕组线圈6。图1中没有示意出壳体端盖。 
图2是沿图1所示的线AA’所取的剖视图。如图2所示，电机的外壳11包括：壳体1、进油孔7、油路2(油的引导路)、出油孔3、定子固定台8和壳体端盖10。如图2所示的电机还包括连于外壳上的定子装配体，由定子铁芯5、绕组线圈6和槽绝缘构成。在图2所示的剖视图中看不到槽绝缘，在图2中未画出槽绝缘。此外，图2中还用箭头示意出了冷却油从进油孔7经过油路2到达出油孔3的线路。 
图3是沿图2所示的线BB’所取的剖视图。在图3中，示意出了壳体1、油路2、出油孔3、绕组线圈6以及定子固定台8以及槽绝缘12，并用箭头示意出了冷却油从进油孔7经过油路2到达出油孔3的线路，同时也示意出了由于张力效应导致冷却油沿着外壳圆周壁流失的线路。这是因为针对位于圆周某个角度的出油孔，油出孔时，因为油的张力，会沿着外壳圆周壁和壳体端盖流失，而不会直淋在绕组线圈上。 
目前，在一些设计中，在绕组线圈下安置了沟槽，这些沟槽会累积一些油，目的是把绕组线圈浸泡在油中进行冷却。但是，这些 沟槽的安装、制造不容易，尤其是要保证安装沟槽时不可以碰到线圈，以防止破坏线圈的绝缘性。再者，线圈的下边通常距离电机的气隙很近，沟槽也不可以对气隙的空间有影响。另外，冷却油给最上方的绕组线圈冷却后，这个因从所述绕组线圈带走热量而被加温的油将沿着圆周的沟槽流到下一个绕组线圈进行冷却，以此类推。这导致每个绕组线圈的冷却程度不均匀。 
综上所述，现有的冷却电机绕组线圈的方案，其冷却效率不高，从而使得电机的耐温性能较差。 
发明内容
本发明还提供了一种电机，该电机能够高效地对自身的绕组线圈进行冷却，具有较高的耐温性能。 
本发明还提供了一种对电机进行油冷却的方法，该方法能够高效地对电机的绕组线圈进行冷却，使得电机具有较高的耐温性能。 
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 
本发明公开了一种电机，该电机包括：外壳和定子装配体； 
所述外壳包括：壳体(1)、进油孔(7)、油路(2)、出油孔(3)、定子固定台(8)和壳体端盖(10)；其中，所述进油孔(7)位于壳体(1)上，所述出油孔(3)位于定子固定台(8)上，所述油路(2)位于壳体(1)内部，并与所述进油孔(7)和出油孔(3)相通； 
所述定子装配体包括：定子铁芯(5)、绕组线圈(6)和槽绝缘(12)；所述出油孔(3)位于绕组线圈(6)的上方； 
该电机还包括：引导台阶，该引导台阶位于出油孔(3)与绕组线圈(6)之间； 
从进油孔(7)进入的冷却油，流经油路(2)，从出油孔(3)流出后，在引导台阶的引导下，淋在绕组线圈(6)上。 
所述引导台阶固定在所述定子固定台(8)上； 
或者，所述引导台阶与所述定子固定台(8)铸造成一体。 
所述定子固定台(8)固定在所述壳体(1)上，或者，所述定子固定台(8)与所述壳体(1)铸造成一体； 
或者，所述定子固定台(8)固定在壳体端盖(10)上，或者，所述定子固定台(8)与所述壳体端盖(10)铸造成一体。 
所述引导台阶的形状为：圆筒形，或V形，或半圆形，或半椭圆形。 
有多个出油孔(3)分布于定子固定台(8)的圆周壁上，从定子固定台(8)的顶端开始依次向下，各出油孔(3)的孔径依次增大。 
本发明还公开了一种，对电机进行油冷却的方法，该方法适用于包括外壳和定子装配体的电机； 
所述外壳包括：壳体(1)、进油孔(7)、油路(2)、出油孔(3)、定子固定台(8)和壳体端盖(10)；其中，所述进油孔(7)位于壳体(1)上，所述出油孔(3)位于定子固定台(8)上，所述油路(2)位于壳体(1)内部，并与所述进油孔(7)和出油孔(3)相通； 
所述定子装配体包括：定子铁芯(5)、绕组线圈(6)和槽绝缘(12)；所述出油孔(3)位于绕组线圈(6)的上方； 
该方法包括：在所述出油孔(3)与绕组线圈(6)之间设置引导台阶；当冷却油从进油孔(7)进入，并流经油路(2)，从出油孔(3)流出时，所述引导台阶引导从出油孔(3)流出的冷却油，淋在绕组线圈(6)上。 
将所述引导台阶固定在所述定子固定台(8)上； 
或者，将所述引导台阶和所述定子固定台(8)铸造成一体。 
将所述定子固定台(8)固定在所述壳体(1)上，或者，将所述定子固定台(8)和所述壳体(1)铸造成一体； 
或者，将所述定子固定台(8)固定在所述壳体端盖(10)上，或者，将所述定子固定台(8)和所述壳体端盖(10)铸造成一体。 
所述引导台阶的形状为：圆筒形，或V形，或半圆形，或半椭圆形。 
有多个出油孔(3)分布于定子固定台(8)的圆周壁上，从定子固定台(8)的顶端开始依次向下，各出油孔(3)的孔径依次增 大。 
从上述技术方案可见，本发明这种在电机的出油孔与绕组线圈之间设置引导台阶，当冷却油从进油孔进入，并流经油路，从出油孔流出时，所述引导台阶引导从出油孔流出的冷却油，淋在绕组线圈上的技术方案，避免了冷却油从出油孔流出后，由于张力沿着外壳圆周壁和壳体端盖流失，而是使得冷却油直接淋在绕组线圈上，进而使得绕组线圈能够均匀地被冷却。这大大提高了电机绕组线圈的冷却效率，进而提高了电机的耐温性能。 
附图说明
图1是现有技术中的电机的外壳和定子装配体的示意图； 
图2是沿图1所示的线AA’所取的剖视图； 
图3是沿图2所示的线BB’所取的剖视图； 
图4是本发明中的电机的第一实施例示意图； 
图5是沿图4所示的线CC’所取的剖视图； 
图6是本发明中的电机的第二实施例示意； 
图7是图6所示实施例中的V形引导台阶的结构示意图； 
图8是沿图6所示的线DD’所取的剖视图。 
具体实施方式
本发明的核心思想是：在电机中增设引导冷却油流向绕组线圈的引导台阶，使得冷却油在引导台阶的作用下直淋到绕组线圈上，而不会沿着的外壳圆周壁和壳体端盖流失。 
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。 
图4是本发明中的电机的第一实施例示意图。图4是剖视图，是沿如图1所示视图的线AA’所取的剖视图。参见图4，电机包括：外壳和定子装配体。其中，外壳包括：壳体1、进油孔7、油路2、出油孔3、定子固定台8和壳体端盖10；其中，所述进油孔7位于壳体1上，所述出油孔3位于定子固定台8上，所述油路2位于壳体1内部，并与所述进油孔7和出油孔3相通。所述定子装配体包括：定子 铁芯5、绕组线圈6和槽绝缘12；这里，图4所示的剖视图中看不到槽绝缘12，但后续的图5中会示意出槽绝缘12的位置；所述出油孔3位于绕组线圈6的上方。上述结构与现有技术相同。 
在本发明实施例中，如图4所示的电机还包括：引导台阶4，该引导台阶4位于出油孔3与绕组线圈6之间。在图4所示的实施例中，该引导台阶4是圆筒形状的。这样，从进油孔7进入的冷却油，流经油路2，从出油孔3流出后，在圆筒形的引导台阶4的引导下，沿着引导台阶4的内腔流出后，直接淋在绕组线圈6上，而不会沿着外壳的圆周壁流失。 
在图4所示的实施例中，圆筒形的引导台阶4可以固定在所述定子固定台8上，或者，所述的圆筒形的引导台阶4还可以与所述定子固定台8铸造成一体。这里，所述定子固定台8可以固定在所述壳体1上，或者，所述定子固定台8还可以与所述壳体1铸造成一体。此外，所述定子固定台8还可以固定在所述壳体端盖10上，或者，所述定子固定台8还可以和所述壳体端盖10铸造成一体。 
在图4所示的实施例中，所述油路2是在壳体1内部挖槽、钻孔、或铸造而成的。 
图5是沿图4所示的线CC’所取的剖视图。在图5中，示意出了图4中未能示意出的槽绝缘12，并用箭头示意出了冷却油从进油孔7经过油路2到达出油孔3，以及从出油孔3经过圆筒形的引导台阶4到达绕组线圈6的线路。 
参见图5，有多个出油孔3分布于定子固定台8的圆周壁上，而进油孔7只有一个，且位于壳体1顶端，在现有技术中，各个出油孔3的大小一致，因此，在定子固定台8的最顶端的出油孔3的出油量最大，而从定子固定台8的顶端依次往下，各出油孔3的出油量会逐渐减少，导致各绕组线圈6的冷却不均匀。为此，在本发明实施例中，从定子固定台8的顶端开始依次向下，各出油孔3的孔径依次增大，这样，可以保证在每个出油孔3的出油量大略一致，避免大部分的油从一个出油孔3流到一个线圈上，而导致之后的出油孔3的出油量减少。 
图6是本发明中的电机的第二实施例示意图。图6是剖视图，是沿如图1所示视图的线AA’所取的剖视图。参见图6，电机包括：外壳和定子装配体。其中，外壳包括：壳体1、进油孔7、油路2、出油孔3、定子固定台8和壳体端盖10；其中，所述进油孔7位于壳体1上，所述出油孔3位于定子固定台8上，所述油路2位于壳体1内部，并与所述进油孔7和出油孔3相通。所述定子装配体包括：定子铁芯5、绕组线圈6和槽绝缘12；这里，图6所示的剖视图中看不到槽绝缘12，但后续的图8中会示意出槽绝缘12的位置；所述出油孔3位于绕组线圈6的上方。上述结构与现有技术相同。 
在本发明实施例中，如图6所示的电机还包括：V形的引导台阶9，该V形的引导台阶9位于出油孔3与绕组线圈6之间。这样，从进油孔7进入的冷却油，流经油路2，从出油孔3流出后，在V形的引导台阶9的引导下，直接淋在绕组线圈6上，而不会沿着外壳的圆周壁流失。图7是图6所示实施例中的V形的引导台阶的结构示意图。在图7中用箭头示意出了从出油孔3流出的油在引导台阶9的作用下流淌的线路。 
在图6所示的实施例中，V形的引导台阶9可以固定在所述定子固定台8上，或者，所述的V形的引导台阶9还可以与所述定子固定台8铸造成一体。这里，所述定子固定台8可以固定在所述壳体1上，或者，所述定子固定台8还可以与所述壳体1铸造成一体。此外，所述定子固定台8还可以固定在所述壳体端盖10上，或者，所述定子固定台8还可以和所述壳体端盖10铸造成一体。 
在图6所示的实施例中，所述油路2是在壳体1内部挖槽、钻孔、或铸造而成的。 
图8是沿图6所示的线DD’所取的剖视图。在图8中，示意出了图6中未能示意出的槽绝缘12，并用箭头示意出了冷却油从进油孔7经过油路2到达出油孔3，以及从出油孔3经过V形的引导台阶9到达绕组线圈6的线路。 
在上述的两个实施例中，给出了圆筒形的引导台阶4和V形的引导台阶9。在本发明的其他实施例中，引导台阶还可以是半圆形、 半椭圆形或三面矩形，这里不再一一列举。 
综上所述，现有的对电机线圈油冷却方案，只有在壳体上钻一个出油孔或沿着圆周钻多个出油孔，但并没有安装设置引导台阶，因此油从这些出油孔出来后，因油的张力和低压，使得大部分的油沿着壳体圆周壁面或端盖流失，没有对线圈直接进行冷却。而本发明这种在电机的出油孔与绕组线圈之间设置引导台阶，当冷却油从进油孔进入，并流经油路，从出油孔流出时，所述引导台阶引导从出油孔流出的冷却油，淋在绕组线圈上的技术方案，避免了冷却油从出油孔流出后，由于张力沿着外壳圆周壁和壳体端盖流失，而是使得冷却油直接淋在绕组线圈上，进而使得绕组线圈能够均匀地被冷却。这大大提高了电机绕组线圈的冷却效率，进而提高了电机的耐温性能。 
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。 

Claims (10)

1.一种电机，该电机包括：外壳和定子装配体；
所述外壳包括：壳体(1)、进油孔(7)、油路(2)、出油孔(3)、定子固定台(8)和壳体端盖(10)；其中，所述进油孔(7)位于壳体(1)上，所述出油孔(3)位于定子固定台(8)上，所述油路(2)位于壳体(1)内部，并与所述进油孔(7)和出油孔(3)相通；
所述定子装配体包括：定子铁芯(5)、绕组线圈(6)和槽绝缘(12)；所述出油孔(3)位于绕组线圈(6)的上方；
其特征在于，该电机还包括：引导台阶，该引导台阶位于出油孔(3)与绕组线圈(6)之间；
从进油孔(7)进入的冷却油，流经油路(2)，从出油孔(3)流出后，在引导台阶的引导下，淋在绕组线圈(6)上。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，
所述引导台阶固定在所述定子固定台(8)上；
或者，所述引导台阶与所述定子固定台(8)铸造成一体。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，
所述定子固定台(8)固定在所述壳体(1)上，或者，所述定子固定台(8)与所述壳体(1)铸造成一体；
或者，所述定子固定台(8)固定在壳体端盖(10)上，或者，所述定子固定台(8)与所述壳体端盖(10)铸造成一体。
4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，
所述引导台阶的形状为：圆筒形，或V形，或半圆形，或半椭圆形。
5.根据权利要求1或2所述的电机，有多个出油孔(3)分布于定子固定台(8)的圆周壁上，其特征在于，从定子固定台(8)的顶端开始依次向下，各出油孔(3)的孔径依次增大。
6.一种对电机进行油冷却的方法，该方法适用于包括外壳和定子装配体的电机；
所述外壳包括：壳体(1)、进油孔(7)、油路(2)、出油孔(3)、定子固定台(8)和壳体端盖(10)；其中，所述进油孔(7)位于壳体(1)上，所述出油孔(3)位于定子固定台(8)上，所述油路(2)位于壳体(1)内部，并与所述进油孔(7)和出油孔(3)相通；
所述定子装配体包括：定子铁芯(5)、绕组线圈(6)和槽绝缘(12)；所述出油孔(3)位于绕组线圈(6)的上方；
其特征在于，该方法包括：在所述出油孔(3)与绕组线圈(6)之间设置引导台阶；当冷却油从进油孔(7)进入，并流经油路(2)，从出油孔(3)流出时，所述引导台阶引导从出油孔(3)流出的冷却油，淋在绕组线圈(6)上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
将所述引导台阶固定在所述定子固定台(8)上；
或者，将所述引导台阶和所述定子固定台(8)铸造成一体。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
将所述定子固定台(8)固定在所述壳体(1)上，或者，将所述定子固定台(8)和所述壳体(1)铸造成一体；
或者，将所述定子固定台(8)固定在所述壳体端盖(10)上，或者，将所述定子固定台(8)和所述壳体端盖(10)铸造成一体。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
所述引导台阶的形状为：圆筒形，或V形，或半圆形，或半椭圆形。
10.根据权利要求6或7所述的方法，有多个出油孔(3)分布于定子固定台(8)的圆周壁上，其特征在于，从定子固定台(8)的顶端开始依次向下，各出油孔(3)的孔径依次增大。
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