CN108790792B - 一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，包括驱动装置和冷却水箱，驱动装置外侧螺旋缠绕有冷却水管，冷却水箱设有回流口，冷却水箱连接有水泵，冷却水箱外侧安装有支撑板，冷却水箱顶部通过安装架安装有风冷装置，回流口内设有网孔板，回流口通过回流管连接有膨胀水箱，支撑板上设有搅拌轴,搅拌轴上安装有搅拌叶，风冷装置包括第一电机，第一电机通过电机轴连接有转轴，转轴底端通过扇叶座安装有若干扇叶，冷却水管体积小、重量轻，冷却水管与驱动机构接触面积大，冷却效果好，循环水冷却速度快，能及时给客车驱动装置散热。

Description

一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置

技术领域

本发明涉及新能源客车技术领域，具体为一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置。

背景技术

随着石油危机的出现，全球范围内能源问题成为关注的焦点，人们的环保意识越来越强，然而，公交车作为城市主要污染源之一却成为人们生活中不可缺少的交通工具，客车工业环保、节能的呼声不断提高，电动客车作为新能源客车将是21世纪清洁、高效和节能的发展趋势。

新能源客车作为节能、环保产品广泛应用于客车工业，客车驱动选用永磁无刷电机能有效地解决电机在实际应用中存在的低速起动、制动性能好、小电流消耗等问题，同时具有可靠、高效、节能等优点。

客车内驱动机构的散热问题影响电机的安全运行。

现有的客车驱动机构的散热装置存在以下不足之处和问题：

(1)利用盛满冷却水的铸铁机壳套接在驱动机构外来对使客车的驱动机构降温，但铸铁机壳体积和重量都比较大，不利于驱动装置的稳定性，铸铁机壳也不方便更换，且铸铁机壳内的冷却水要经常更换，比较耗费时间。

(2)现有客车的水冷却循环装置的冷却水管与驱动机构的接触面积很小，所以散热效果不够好驱动机构热量不能被冷却水带走，影响客车的运行，甚至使客车驱动机构损坏。

(3)现有的水冷却循环装置对回流的热水进行散热的方式有很多种，一是利用专门的水冷却机，缺点是占用体积大、重量大，且成本较高，二是采用风冷技术对热水进行冷却，但冷却水箱内水较多的时候，热水接收冷风吹拂的面积很小，冷却效果很不理想，不能给客车驱动机构及时提供冷却水，客车驱动机构发热严重。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，冷却水管体积小、重量轻，冷却水管与驱动机构接触面积大，冷却效果好，循环水冷却速度快，能及时给驱动装置散热，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，包括驱动装置和冷却水箱，所述冷却水箱位于驱动装置一侧，所述驱动装置外侧螺旋缠绕有冷却水管，所述冷却水箱右侧顶部设有回流口，所述冷却水箱左侧底部通过水管连接有水泵，所述水泵与冷却水管连接，所述冷却水箱外侧安装有支撑板，所述冷却水箱顶部通过安装架安装有风冷装置；

所述回流口内设有网孔板，所述回流口通过回流管连接有膨胀水箱，所述支撑板上设有搅拌轴,所述搅拌轴贯穿冷却水箱，所述搅拌轴外侧安装有若干搅拌叶，所述搅拌叶位于冷却水箱内；

所述风冷装置包括第一电机，所述第一电机通过电机轴连接有转轴，所述转轴底端通过扇叶座安装有若干扇叶，所述转轴贯穿冷却水箱，所述扇叶位于冷却水箱内。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却水箱顶部设有加水口和若干散热孔。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却水管外侧通过导热铜片与驱动装置表面连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述支撑板上安装有第二电机，所述第二电机通过电机轴与搅拌轴连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述回流管和冷却水管上都安装有调节水阀。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却水箱左侧还连接有溢流管，所述溢流管位于搅拌轴下方，所述溢流管底端与冷却水管连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却水箱顶面中心设有圆孔，所述转轴插设在圆孔内，所述转轴外侧与圆孔内侧距离为3-8mm。

作为本发明一种优选的技术方案，所述回流口位于扇叶侧上方，所述扇叶顶面贴有散热铝片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过冷却水管对驱动装置进行冷却，体积和重量小，轻便，易更换，冷却水箱与冷却水管内的水形成一个水循环回路，使冷却水管内的水能一直对客车驱动机构进行冷却，节省了换水的时间。

(2)本发明的冷却水管螺旋缠绕在驱动机构外侧，冷却水管壁与驱动机构接触面积大，驱动机构的大量热量能很快就被带走，散热速度快，客车能长时间稳定行驶。

(3)本发明的热水从回流管流回冷却水箱的时候，网孔板先对热水进行切割，使热水形成细水流流入冷却水箱，扇叶旋转对分成多股细流的热水进行风冷散热，加上搅拌叶对热水的搅拌使热水不断翻滚，热水与冷风接触面积大，水冷却速度快，能给客车驱动机构及时地提供冷却水，使客车驱动机构散热更及时，且本装置结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的扇叶座结构图。

图中：1-驱动装置；2-冷却水箱；3-冷却水管；4-回流口；5-水泵；6-支撑板；7-安装架；8-风冷装置；9-网孔板；10-回流管；11-膨胀水箱；12-搅拌轴；13-搅拌叶；14-第一电机；15-转轴；16-扇叶座；17-扇叶；18-加水口；19-导热铜片；20-散热铝片；21-圆孔；22-调节水阀；23-溢流管；24-第二电机；25-散热孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，包括驱动装置1和冷却水箱2，这里驱动装置1为客车的驱动装置1，包括客车电机、减速机等，所述冷却水箱2顶部设有加水口18和若干散热孔25，冷却水将驱动机构1热量传输走后，冷却水变成热水，从回流管10流回冷却水箱，这时各散热装置对热水进行散热，热气从散热孔25冒出，这里扇叶17对热水的吹拂会对热水散热有所影响，所以可以将散热孔25设在扇叶17下方。当冷却水箱2内的水有所损耗而影响冷却水的冷却效果时，从加水口18往冷却水箱2内添加冷却水，以使冷却水箱2内的冷却水始终保持良好的冷却效果。

如图1所示，所述冷却水箱1位于驱动装置2一侧，所述驱动装置1外侧螺旋缠绕有冷却水管3，所述冷却水管3外侧通过导热铜片19与驱动装置1表面连接，铜片的导热性能好，导热铜片19的两侧分别贴着冷却水管3和驱动装置1的外表面，导热铜片19的一侧还可以设有与冷却水管3侧面形状匹配的凹槽，大大加强了将驱动装置1的热量带走的能力，加上冷却水管3螺旋缠绕在驱动装置1外侧，使驱动装置1与冷却水管3几乎一半的侧面接触，使驱动装置1的热量很快就被冷却水带走，驱动装置1冷却快，保持在一个安全温度内，驱动装置1工作更顺畅。这里导热片采用铜片而不采用铝片的原因为：铜的熔点比铝高，热稳定性比铝片高，铝片在稳度达到自身熔点时容易变形和融化，影响导热，使用铜片导热能传导更高、更多的热量，冷却水管3传导热量更稳定。

如图1所示，所述冷却水箱2右侧顶部设有回流口4，所述冷却水箱2左侧底部通过水管连接有水泵5，所述水泵5与冷却水管3连接，水泵5将冷却水箱1内的冷却水抽出送到冷却水管3内，以供冷却水管3内的冷却水对驱动装置1进行散热和冷却。所述冷却水箱2顶部通过安装架7安装有风冷装置8。

如图1所示，所述回流口4内设有网孔板9，网孔板9上遍布网孔，能对回流到冷却水箱2的热水进行切割，使热水变成很多细小的水流，加快了散热速度，使水冷却更快。所述回流口4通过回流管10连接有膨胀水箱11，所述回流管10和冷却水管3上都安装有调节水阀22，调节水阀22既可以在客车驱动装置1不需要冷却的时候使冷却水循环系统关闭，也可以调节水量的大小，按需求对驱动装置1进行冷却水的供给。

膨胀水箱11的作用为：将热的循环水内的空气、和膨胀体积去除，减小冷却水管3的压力，使冷却水管3的寿命更长，膨胀水箱11还能储备冷却水，在冷却水箱2内冷却水有所损失时，可以给冷却水箱2补充冷却水，减少了加水次数，节省了时间。

如图1所示，所述冷却水箱2外侧安装有支撑板6，所述支撑板6上设有搅拌轴12,所述搅拌轴12贯穿冷却水箱2，所述搅拌轴12外侧安装有若干搅拌叶13，所述搅拌叶13位于冷却水箱2内，所述支撑板6上安装有第二电机24，所述第二电机24通过电机轴与搅拌轴12连接，第二电机带动搅拌轴12旋转，从而使搅拌叶13旋转击打冷却水箱1内的水，使水产生波浪，水面不平稳，水面与风扇吹进的冷风接触面积就变大，利于热水的散热和冷却，加快了热水冷却的速度。

如图1所示，所述冷却水箱2左侧还连接有溢流管23，所述溢流管23位于搅拌轴12下方，所述溢流管23底端与冷却水管3连接，因为搅拌轴12需要旋转才能带动搅拌叶13搅拌冷却水箱1内的水，所以搅拌轴12穿进冷却水箱1的侧板的孔内，孔内壁与搅拌轴12间有缝隙，当水面高于溢流管23的时候，水从溢流管23流到冷却水管3内，使水不会从搅拌轴12与冷却水箱1侧壁的缝隙中流出，使水不会大量流失，循环水消耗少，减少了加水次数。

如图1所示，所述风冷装置8包括第一电机14，所述第一电机14通过电机轴连接有转轴15，所述冷却水箱3顶面中心设有圆孔21，所述转轴15插设在圆孔21内，所述转轴15外侧与圆孔21内侧距离为3-8mm，由转轴15、扇叶座16和扇叶17组成的风扇对热水进行吹拂散热，因为要吹出风就要保持空气的对流，所以扇叶17的旋转将冷的空气从圆孔21带进冷却水箱1，对热水进行吹拂后，热风和热水的热气均从散热孔25流出，保证了空气的对流，热水冷却速度快，效果好。

如图1和图2所示，所述转轴15底端通过扇叶座16安装有若干扇叶17，所述转轴15贯穿冷却水箱1，所述扇叶17位于冷却水箱2内，所述回流口4位于扇叶17侧上方，所述扇叶17顶面贴有散热铝片20，在网孔板9对经回流管10流回的热水进行切割后进入冷却水箱1，然后由于水的冲力和重力因素，会掉落到扇叶17上，从而被扇叶17切割，使细水流变成水滴，热水散热速度再次加快，而且落到扇叶顶面17的上面的热水会将一部分热量传递给散热铝片20，使热水变成冷却水更轻松，更快速，能给驱动装置1及时提供冷却水，从而保证了客车的顺畅行驶，这里的散热片采用铝片而不采用铜片的原因为：铝片质量轻，不会影响风扇的转速，且成本低廉，散热效果好。

本发明的水冷却循环流向为：冷却水经水泵5的抽取而从冷却水箱2内到达冷却水管3，冷却水管3内的冷却水将驱动装置1的热量吸走，然后冷却水变成热水，热水从冷却水管3流向膨胀水箱11，经过处理后，热水从回流管10流回冷却水箱2，热水在冷却水箱2得到冷却，完成了冷却水的一个循环。

综上所述，本发明的主要特点在于：

(1)冷却水管体积和重量小，轻便，易更换，循环水对驱动机构进行冷却，节省了换水的时间。

(2)结构简单，成本低。

(3)冷却水管是以螺旋的方式缠绕在驱动机构外侧，冷却水管壁与驱动机构接触面积大，冷却水一次能带走驱动机构的热量更多，驱动机构散热快，客车能长时间稳定行驶。

(4)从回流管流进冷却水箱内的热水先被切割风流、雾化，热水与冷风接触面积大，风冷速度快、效果好。

(5)搅拌叶对热水的搅拌使热水散热更快，冷却水速度再次加快，循环水冷却快，能及时给客车驱动机构提供冷却水，使客车驱动机构得到及时的散热。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，包括驱动装置（1）和冷却水箱（2），其特征在于：所述冷却水箱（2）位于驱动装置（1）一侧，所述驱动装置（1）外侧螺旋缠绕有冷却水管（3），所述冷却水箱（2）右侧顶部设有回流口（4），所述冷却水箱（2）左侧底部通过水管连接有水泵（5），所述水泵（5）与冷却水管（3）连接，所述冷却水箱（2）外侧安装有支撑板（6），所述冷却水箱（2）顶部通过安装架（7）安装有风冷装置（8）；

所述回流口（4）内设有网孔板（9），所述回流口（4）通过回流管（10）连接有膨胀水箱（11），所述支撑板（6）上设有搅拌轴（12）,所述搅拌轴（12）贯穿冷却水箱（2），所述搅拌轴（12）外侧安装有若干搅拌叶（13），所述搅拌叶（13）位于冷却水箱（2）内；

所述风冷装置（8）包括第一电机（14），所述第一电机（14）通过电机轴连接有转轴（15），所述转轴（15）底端通过扇叶座（16）安装有若干扇叶（17），所述转轴（15）贯穿冷却水箱（2），所述扇叶（17）位于冷却水箱（2）内；

所述冷却水箱（2）顶部设有加水口（18）和若干散热孔（25）；

所述冷却水管（3）外侧通过导热铜片（19）与驱动装置（1）表面连接；

所述支撑板（6）上安装有第二电机（24），所述第二电机（24）通过电机轴与搅拌轴（12）连接；

所述回流口（4）位于扇叶（17）侧上方，所述扇叶（17）顶面贴有散热铝片（20）。

2.根据权利要求1所述的一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，其特征在于：所述回流管（10）和冷却水管（3）上都安装有调节水阀（22）。

3.根据权利要求1所述的一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，其特征在于：所述冷却水箱（2）左侧还连接有溢流管（23），所述溢流管（23）位于搅拌轴（12）下方，所述溢流管（23）底端与冷却水管（3）连接。

4.根据权利要求1所述的一种新能源客车驱动机构的水冷循环式冷却装置，其特征在于：所述冷却水箱（2）顶面中心设有圆孔（21），所述转轴（15）插设在圆孔（21）内，所述转轴（15）外侧与圆孔（21）内侧距离为3-8mm。

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