CN108691762A - 一种用于油泵的散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于油泵的散热装置，所述油泵包括：电机和液压油箱，电机包括：电机控制器IGBT模块，散热装置设于电机控制器IGBT模块的下方，IGBT模块包括：控制板、驱动板、门极板和IGBT元件；散热装置包括：槽和油液组件；槽由左、右水槽组成的矩形水冷槽；左水冷槽设于IGBT元件下端，右水冷槽设于油液组件下方。本发明提供的散热装置，首次提出将IGBT元件与液压油液散热集成考虑，在传统水冷散热的基础上兼具了油冷器功能，充分利用散热装置冷源温度低的特点，流出散热装置的冷却液仍可作为油水换热器的冷源，减少了一路循环水，高度的集成化、轻量化。

Description

一种用于油泵的散热装置
技术领域
本发明涉及车辆的散热领域，具体涉及一种用于油泵的散热装置。
背景技术
目前，电机与电机控制器的散热在车辆设计上尤为重要。传统的设计理念中，油与电的散热是分开考虑的，例如油泵电机油液的散热与电机控制器IGBT元件的散热分别通过油冷器和水冷板进行的，若两者共用一路冷媒，则需要将油冷器与水冷板通过管路连接起来。而随着高功率密度发动机、机电复合传动、电传动等新技术的发展应用，车辆的布置越来越紧凑，油泵与油泵电机控制器的相对位置不容易确定，导致油冷器与水冷板间连接管路的设计复杂，水系的阻力变大，很容易形成气阻，造成系统过热问题；另外经过长时间的使用后管路老化漏液的可能性会越来越大，在系统常见的故障中，由于管路泄漏造成不能正常工作的比重达40％～50％。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种用于油泵的散热装置。
本发明提供的技术方案是：一种用于油泵的散热装置，所述油泵包括：电机和液压油箱，所述电机包括：电机控制器IGBT模块(7)，所述散热装置设于所述电机控制器IGBT模块(7)的下方，所述IGBT模块(7)包括：依次设置的控制板(7-4)、驱动板(7-3)、门极板(7-2)和IGBT元件(7-1)；所述散热装置包括：横向设置的槽(1)和位于所述槽(1)上方且与所述液压油箱连接的油液组件；
所述槽(1)由左、右水槽组成的矩形水冷槽；所述左水冷槽(12)设于所述IGBT元件(7-1)下端，所述右水冷槽(13)设于所述油液组件下方。
优选的，所述左水冷槽(12)和所述IGBT元件(7-1)间设有水侧盖板(2)，所述左水冷槽(12)的外壁设有进水口(14)，其槽内分别设有矩形翘片通道(3)和设于所述翘片通道(3)内的左挡板；
所述翘片通道(3)为由翘片组成的蛇形开口翘片通道。
优选的，所述右水冷槽(13)的上方设有所述油液组件，所述右水冷槽(13)的外壁设有与进水口(14)同侧设置的水口(15)，槽内横向设有右挡板；
所述进水口(14)和所述出水口(15)分别为快速接头。
优选的，所述左水冷槽(12)和所述右水冷槽(13)间设有彼此相通的水口(11)。
优选的，所述油液组件包括：横向设于所述右水冷槽(13)上端的油侧盖板(6)、所述油侧盖板(6)的上、下分别设有与所述液压油箱联通的油室(4)和油侧芯体(5)。
优选的，所述油侧盖板(6)和右水冷槽(13)间设有橡胶密封件。
优选的，所述油室(4)为纵向平行设于所述油侧盖板(6)上方的油室，所述油室的上端分别设有进、出油口；
所述进、出油口分别为快速接头。
优选的，所述油侧芯体(5)横向平行设于所述右水冷槽(13)内且位于所述右挡板两侧。
优选的，所述水侧盖板(2)和所述翘片分别按质量百分比计的下述成分制得：Si0.2、Fe.3、Cu0.08、Mn0.5、Mg1.4、Cr0.18、Zn4.3、Ti0.09、Zr0.2，余量为Al。
优选的，所述槽(1)按质量百分比计的下述成分制得：Si 0.765％，Mg 0.905％，Fe0.2263％，Mn 0.0715％，剩余为Al。
优选的，所述橡胶密封件包括按下述重量份数计的原料制成：丁腈橡胶60份，氯化聚乙烯20份，木质纤维3份，纳米二氧化钛5份，炭黑N33015份，防老剂RD2份，促进剂TBBS1份，硫磺1份，氧化锌3份，硬脂酸5份，邻苯二甲酸二丁酯10份和过氧化苯甲酰2份。
优选的，所述控制板(7-4)与所述驱动板(7-3)间和所述驱动板(7-3)与所述门极板(7-2)间分别设有螺柱(7-6)。
优选的，所述门极板(7-2)与所述驱动板(7-3)之间、所述驱动板(3)与所述控制板(4)之间通过排针(7-7)电连接在一起。
优选的，所述驱动板(7-3)上安装有电流传感器(7-31)，所述控制板(7-4)上安装有插座(7-41)。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明提供的技术方案，采用的散热装置，首次提出将IGBT元件与液压油液散热集成考虑，在传统水冷散热的基础上兼具了油冷器功能，充分利用散热装置冷源温度低的特点，流出散热装置的冷却液仍可作为油水换热器的冷源，减少了一路循环水，高度的集成化、轻量化。
(2)本发明提供的技术方案，集成化的设计节省了传统设计中的连接管路，减少了系统漏点，提高了系统可靠性。
(3)本发明提供的技术方案，进出水口与进出油口分别设置为快速接头，实现了多功能冷板与冷源箱及油泵进出油口间的快速插拔，安装更加便捷。
(4)本发明提供的技术方案，随着高功率密度发动机、机电复合传动、电传动等新技术的发展应用，车辆布置紧凑的问题日益突出，该技术发明必将产生巨大的经济和社会效益。
(5)本发明提供的技术方案，采用的IGBT模块，其模块化程度高，方便安装到电机控制器里面，整个模块可以作为一个组件配合专用的测试工装后，在产品总装前测试、联调好，可提高批量总装，同时可作为一个标准模块简化设计，可提高批量生产的安装效率。
(6)本发明提供的技术方案，采用的驱动板，通过若干螺柱安装在门极板的顶面上，控制板通过若干螺柱安装在驱动板的顶面上，结构简单，安装方便牢固。
(7)本发明提供的技术方案，采用的门极板与驱动板之间、驱动板与控制板之间通过若干排针电连接在一起，结构简单，电连接方便、可靠。
附图说明
图1为本发明的散热装置结构示意图；
图2为本发明的基槽结构示意图；
图3为本发明的油液组件结构示意图；
图4为本发明的IGBT模块结构示意图；
图5为本发明的IGBT模块的分解示意图；
其中，1-槽；2-水侧盖板；3-翘片通道；4-油室；5-油侧芯体；6-油侧盖板；7-IGBT模块；7-1-IGBT元件；7-2-门极板；7-3-驱动板；7-4-控制板；7-6-螺柱；7-7-排针；7-31-电流传感器；7-41-插座；11-水口；12-左水冷槽；13-右水冷槽；14-进水口；15-出水口。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1至图5所示，本发明提供的用于油泵的散热装置，所述油泵包括：电机和液压油箱，所述电机包括：电机控制器IGBT模块7，所述散热装置设于所述电机控制器IGBT模块7的下方，所述IGBT模块7包括：依次设置的控制板7-4、驱动板7-3、门极板(7-2)和IGBT元件7-1；所述散热装置包括：横向设置的槽1和位于所述槽1上方且与所述液压油箱连接的油液组件；所述槽1由左、右水槽组成的矩形水冷槽；所述左水冷槽12设于所述IGBT元件7-1下端，以使冷却水流能带走更多的热量；所述右水冷槽13设于所述油液组件下方；
所述左水冷槽12和所述IGBT元件7-1间设有水侧盖板2，所述左水冷槽12的外壁设有进水口14，其槽内分别设有矩形翘片通道3和设于所述翘片通道3内的左挡板；所述翘片通道3为由翘片组成的蛇形开口翘片通道；
所述右水冷槽13的上方设有所述油液组件，所述右水冷槽13的外壁设有与进水口14同侧设置的水口15，槽内横向设有右挡板；所述进水口14和所述出水口15分别为快速接头；所述左水冷槽12和所述右水冷槽13间设有彼此相通的水口11；
所述油液组件包括：横向设于所述右水冷槽13上端的油侧盖板6、所述油侧盖板6的上、下分别设有与所述液压油箱联通的油室4和油侧芯体5；
所述油侧盖板6和右水冷槽13间设有橡胶密封件；
所述油室4为纵向平行设于所述油侧盖板6上方的油室，所述油室的上端分别设有进、出油口；所述进、出油口分别为快速接头；
所述油侧芯体5横向平行设于所述右水冷槽13内且位于所述右挡板两侧；
所述水侧盖板2和所述翘片分别按质量百分比计的下述成分制得：Si0.2、Fe.3、Cu0.08、Mn0.5、Mg1.4、Cr0.18、Zn4.3、Ti0.09、Zr0.2，余量为Al；
所述槽1按质量百分比计的下述成分制得：Si 0.765％，Mg 0.905％，Fe0.2263％，Mn 0.0715％，剩余为Al；
所述橡胶密封件包括按下述重量份数计的原料制成：丁腈橡胶60份，氯化聚乙烯20份，木质纤维3份，纳米二氧化钛5份，炭黑N33015份，防老剂RD2份，促进剂TBBS1份，硫磺1份，氧化锌3份，硬脂酸5份，邻苯二甲酸二丁酯10份和过氧化苯甲酰2份；
所述控制板7-4与所述驱动板7-3间和所述驱动板7-3与所述门极板7-2间分别设有多个螺柱7-6；
所述门极板7-2与所述驱动板7-3之间、所述驱动板3与所述控制板4之间通过多个排针7-7电连接在一起；
所述驱动板7-3上安装有多个电流传感器7-31，用于检测流经驱动板3的电流大小，避免因电流过大造成IGBT模块损坏；所述控制板7-4上安装有插座7-41。
槽1、水侧盖板2、翅片、油室4的材料均为铝材；基板1是铝合金铸件，需要通过退火、淬火、时效处理的热处理方法来提高其力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能；橡胶密封垫选用耐油、耐水汽的胶。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，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，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种用于油泵的散热装置，所述油泵包括：电机和液压油箱，所述电机包括：电机控制器IGBT模块(7)，所述散热装置设于所述电机控制器IGBT模块(7)的下方，所述IGBT模块(7)包括：依次设置的控制板(7-4)、驱动板(7-3)、门极板(7-2)和IGBT元件(7-1)；所述散热装置包括：横向设置的槽(1)和位于所述槽(1)上方且与所述液压油箱连接的油液组件；其特征在于，
所述槽(1)由左、右水槽组成的矩形水冷槽；所述左水冷槽(12)设于所述IGBT元件(7-1)下端，所述右水冷槽(13)设于所述油液组件下方。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述左水冷槽(12)和所述IGBT元件(7-1)间设有水侧盖板(2)，所述左水冷槽(12)的外壁设有进水口(14)，其槽内分别设有矩形翘片通道(3)和设于所述翘片通道(3)内的左挡板；
所述翘片通道(3)为由翘片组成的蛇形开口翘片通道。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述右水冷槽(13)的上方设有所述油液组件，所述右水冷槽(13)的外壁设有与进水口(14)同侧设置的水口(15)，槽内横向设有右挡板；
所述进水口(14)和所述出水口(15)分别为快速接头。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述左水冷槽(12)和所述右水冷槽(13)间设有彼此相通的水口(11)。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述油液组件包括：横向设于所述右水冷槽(13)上端的油侧盖板(6)、所述油侧盖板(6)的上、下分别设有与所述液压油箱联通的油室(4)和油侧芯体(5)。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，
所述油侧盖板(6)和右水冷槽(13)间设有橡胶密封件。
7.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，
所述油室(4)为纵向平行设于所述油侧盖板(6)上方的油室，所述油室的上端分别设有进、出油口；
所述进、出油口分别为快速接头。
8.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，
所述油侧芯体(5)横向平行设于所述右水冷槽(13)内且位于所述右挡板两侧。
9.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，
所述水侧盖板(2)和所述翘片分别按质量百分比计的下述成分制得：Si0.2、Fe.3、Cu0.08、Mn0.5、Mg1.4、Cr0.18、Zn4.3、Ti0.09、Zr0.2，余量为Al。
10.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述槽(1)按质量百分比计的下述成分制得：Si 0.765％，Mg 0.905％，Fe 0.2263％，Mn 0.0715％，剩余为Al。
11.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，
所述橡胶密封件包括按下述重量份数计的原料制成：丁腈橡胶60份，氯化聚乙烯20份，木质纤维3份，纳米二氧化钛5份，炭黑N33015份，防老剂RD2份，促进剂TBBS1份，硫磺1份，氧化锌3份，硬脂酸5份，邻苯二甲酸二丁酯10份和过氧化苯甲酰2份。
12.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述控制板(7-4)与所述驱动板(7-3)间和所述驱动板(7-3)与所述门极板(7-2)间分别设有螺柱(7-6)。
13.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述门极板(7-2)与所述驱动板(7-3)之间、所述驱动板(3)与所述控制板(4)之间通过排针(7-7)电连接在一起。
14.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述驱动板(7-3)上安装有电流传感器(7-31)，所述控制板(7-4)上安装有插座(7-41)。
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