CN108736653A - 一种电机周向双螺旋冷却水路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机周向双螺旋冷却水路结构，设置在电机机座上，所述冷却水路包括第一冷却水路和第二冷却水路，所述第一冷却水路包括设置在靠电机头部侧的第一进水口、沿电机周向螺旋布置的第一水槽和设置在电机尾部侧的第一出水口，所述第二冷却水路包括设置在靠电机尾部侧的第二进水口、沿电机周向螺旋布置的第二水槽和设置在电机头部侧的第二出水口。本发明提供一种电机周向双螺旋冷却水路结构，通过特殊冷却水路结构设计，提高电机的散热冷却能力，增加电机的负载能力。

Description

一种电机周向双螺旋冷却水路结构
技术领域
本发明涉及电机冷却领域，具体涉及一种电机周向双螺旋冷却水路结构。
背景技术
为了节省材料、缩小体积，现代电机设计普遍采用较高的电磁负荷，这种做法在提高功率密度的同时也带来了电机发热量过大的问题，电机散热越来越受关注。对于这类高功率密度的电机来说，水冷因取材方便、费用低，而被广泛研究和使用。
水冷散热效果的好坏关键体现在水路的设计是否合理。对于一个系统来说，水路设计不仅要实现有效的散热，还要兼顾到供水泵体和对水降温的散热器，尽量降低他们的负荷。如果水路设计不合理，将会导致完不成散热任务、水路具有很大的进出水温差以及进出水压差等问题，这就需要外界提供较大的散热器和泵体，将会增加总重量和成本。
水冷电机水路通常设计在机壳上，现阶段常用的水冷电机水路按分布方式分为两种——轴向“Z”字型和周向螺旋型。但这两种冷却水路结构都有较为明显的缺点，其中轴向“Z”字型水路结构的水路有很多转弯倒角，水流阻力损失较大，并且进出水口温度的差异会使电机进出水口两侧出现温度梯度，容易造成三相绕组温度不一致，从而对电机运行造成影响。周向螺旋型水路虽然不会出现电机进出水口两侧出现温度梯度而造成三相绕组温度不一致的现象，但进出水口的轴向布置会使电机两端因为进出水口的温度差异而产生温度梯度，进而限制了电机的负载能力。所以市场上急需一种更为合理的冷却水路结构来解决以上所述的缺陷。
发明内容
本发明目的是：提供一种电机周向双螺旋冷却水路结构，通过特殊冷却水路结构设计，提高电机的散热冷却能力，增加电机的负载能力。
本发明的技术方案是：一种电机周向双螺旋冷却水路结构，设置在电机机座上，所述冷却水路包括第一冷却水路和第二冷却水路，所述第一冷却水路包括设置在靠电机头部侧的第一进水口、沿电机周向螺旋布置的第一水槽和设置在电机尾部侧的第一出水口，所述第二冷却水路包括设置在靠电机尾部侧的第二进水口、沿电机周向螺旋布置的第二水槽和设置在电机头部侧的第二出水口。
进一步的，所述电机机座上固定有第一水路隔断和第二水路隔断，所述两条水路隔断沿电机周向形成双螺旋结构，并且沿电机轴向成交替排列的构成相对独立的所述第一水槽和第二水槽，所述电机机座外还设置有冷却水路外壁，与所述两个水路隔断的外圆配合，封闭所述第一水槽和第二水槽。
进一步的，所述第一水路隔断和第二水路隔断与电机机座是一体的。
进一步的，所述第一进水口和第一出水口设置在电机机座上，方向为沿着电机轴向由头向尾，所述第二进水口和第二出水口设置在电机机座上，方向为沿着电机轴向由尾向头。
进一步的，所述第一水槽和第二水槽的宽度、高度及周向总长度相同，即所述第一冷却水路和所述第二冷却水路的通流能力相同。
本发明的优点是：两条周向螺旋冷却回路的进出水口分别布置在电机轴向的两侧，不会使电机进出水口两侧出现温度梯度而造成三相绕组温度不一致的现象，也不会使电机两端因为进出水口的温度差异而产生温度梯度，并且，本发明所述水路结构尽量减少了转弯倒角，水流阻力损失小。综上，在没有改变现有电机体积的情况下，能够提高电机的散热冷却能力，增加电机的负载能力。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例的结构示意图的主视图（部分剖）；
图2为本发明实施例的结构示意图的左视图（部分剖）；
其中：
1、电机机座；11、第一水路隔断；12、第二水路隔断；
2、第一冷却水路；21、第一进水口；22、第一水槽；23、第一出水口；
3、第二冷却水路；31、第二进水口；32、第二水槽；33、第二出水口；
4、冷却水路外壁。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和2所示的一种电动车用电机周向双螺旋冷却水路结构，是在传统电机机座内的周向螺旋型水路的基础上增加一条周向螺旋型水路，该冷却水路结构包括电机机座1、第一冷却水路2、第二冷却水路3、冷却水路外壁4。所述第一冷却水路2包括设置在靠电机头部侧的第一进水口21、沿电机周向螺旋布置的第一水槽22和设置在电机尾部侧的第一出水口23，所述第二冷却水路3包括设置在靠电机尾部侧的第二进水口31、沿电机周向螺旋布置的第二水槽32和设置在电机头部侧的第二出水口33。所述电机机座如图1中1所示，用于固定电机冷却水路隔断以及安装电机定子。所述电机机座上固定有第一水路隔断11和第二水路隔断12，所述两条水路隔断沿电机周向形成双螺旋结构，并且沿电机轴向成交替排列的构成相对独立的所述第一水槽22和第二水槽32，所述冷却水路外壁4与所述两个水路隔断的外圆配合，封闭所述第一水槽22和第二水槽32，确保冷却水进入电机机座后只能在水路中流动。优选的，通过在电机机座上铣槽加工加工出所述水槽和水路隔断。当然，也可以在电机机座上焊接螺旋板料或铸造成型形成所述水槽和水路隔断。外壁与水路隔断的配合可以是过盈配合使得密封紧密，也可以是间隙配合或者过渡配合，方便安装但会有少量泄露，还可以是通过铸造工艺和电机机座、水路隔断一体成型，此处优选过渡配合。
所述第一冷却水路如图1中2所示，水冷循环管路在进入电机之前分成两个支路，其中一条支路连接第一冷却水路的进水口21，该支路中的冷却水经水路的进水口21进入到第一水槽22中，对电机进行冷却后，经第一水路的出水口23再进入到水冷循环管路中。
所述第二冷却水路如图1中3所示，水冷循环管路在进入电机之前分成两个支路，其中一条支路连接第二冷却水路的进水口31，该支路中的冷却水经水路的进水口31进入到第二水槽32中，对电机进行冷却后，经第二水路的出水口33再进入到水冷循环管路中。
工作原理：冷却回路在进入电机机座前分成两条支路，两条冷却支路分别连接如图1中所示的两条周向螺旋水路的进水口21和31，冷却水从电机外的冷却水路经进水口21和31流入如图1所示的电机机座内部的两条周向螺旋水路22和32，在对电机进行冷却后，机座内的冷却水从两条周向螺旋水路的出水口23和33流出，流出后的冷却水再由两条冷却支路合并成为一条进入到水冷循环管路中。
如图1，上述实施例优选的，所述第一进水口21和第一出水口23设置在电机机座1上，方向为沿着电机轴向由头向尾，所述第二进水口31和第二出水口33设置在电机机座1上，方向为沿着电机轴向由尾向头，此设计相比于进出水口设置于外壁上方向沿电机径向，减少了水流的转弯，水流阻力损失小。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电机周向双螺旋冷却水路结构，设置在电机机座(1)上，其特征在于，所述冷却水路包括第一冷却水路(2)和第二冷却水路(3)，所述第一冷却水路(2)包括设置在靠电机头部侧的第一进水口(21)、沿电机周向螺旋布置的第一水槽(22)和设置在电机尾部侧的第一出水口(23)，所述第二冷却水路(3)包括设置在靠电机尾部侧的第二进水口(31)、沿电机周向螺旋布置的第二水槽(32)和设置在电机头部侧的第二出水口(33)。
2.如权利要求1所述电机周向双螺旋冷却水路结构，其特征在于，所述电机机座(1)上固定有第一水路隔断(11)和第二水路隔断(12)，所述两条水路隔断沿电机周向形成双螺旋结构，并且沿电机轴向成交替排列的构成相对独立的所述第一水槽(22)和第二水槽(32)，所述电机机座外还设置有冷却水路外壁(4)，与所述两个水路隔断的外圆配合，封闭所述第一水槽(22)和第二水槽(32)。
3.如权利要求2所述电机周向双螺旋冷却水路结构，其特征在于，所述第一水路隔断(11)和第二水路隔断(12)与电机机座(1)是一体的。
4.如权利要求2所述电机周向双螺旋冷却水路结构，其特征在于，所述第一进水口(21)和第一出水口(23)设置在电机机座(1)上，方向为沿着电机轴向由头向尾，所述第二进水口(31)和第二出水口(33)设置在电机机座(1)上，方向为沿着电机轴向由尾向头。
5.如权利要求2所述电机周向双螺旋冷却水路结构，其特征在于，所述第一水槽和第二水槽的宽度、高度及周向总长度相同，即所述第一冷却水路和所述第二冷却水路的通流能力相同。
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