CN110425404A - 一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构 - Google Patents

一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构 Download PDF

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CN110425404A CN201910815613.3A CN201910815613A CN110425404A CN 110425404 A CN110425404 A CN 110425404A CN 201910815613 A CN201910815613 A CN 201910815613A CN 110425404 A CN110425404 A CN 110425404A
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李磊
吕小科
王艳坤
何韬
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Suzhou Green Control Amperex Technology Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其通过润滑油的循环可以有效带走摩擦产生的巨大热量;同时润滑油可以保持对轴承、油封的有效润滑,从而保证了轴承的使用寿命。电机轴贯穿电机端盖的中心孔,电机端盖对应于中心孔的部分加厚设置,电机端盖对应于中心孔的内侧内圈设置有内侧油封,电机端盖对应于中心孔的外侧端面盖装有密封盖板,密封盖板对应于电机轴的区域设置外侧油封,外侧油封的内圈套装于电机轴的对应外环壁,内侧油封、外侧油封对应于中心孔的空间内设置有间隔距离,电机轴贯穿内侧油封、外侧油封,电机轴的位于内侧油封、外侧油封之间的长度上间隔套装有泵叶转子、电机轴承。

Description

一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构
技术领域
本发明涉及轴承润滑的技术领域,具体为一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构。
背景技术
新能源汽车用对动力电机寿命要求越来越高,大部分非油冷电机使用的都是脂润滑轴承,而轴承又是动力电机的关键零部件,由于不能用润滑油润滑,所以出于可靠性的考虑,大部分电机生产商都选择进口宽温轴承,相比国内同型号轴承,价格往往高出数倍,导致电机成本居高不下,使得国内轴承企业在动力电机方面很难立足,同时也使得新能源动力电机产品推广受到一定的影响;由于脂润滑的天然缺点,导致动力电机的使用寿命受到制约。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其通过润滑油的循环可以有效带走电机轴在高速旋转时轴承的热量以及与电机轴与油封摩擦产生的巨大热量;同时润滑油可以保持对轴承、油封的有效润滑,从而保证了轴承的使用寿命。
一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:其包括电机轴、电机端盖,所述电机轴贯穿所述电机端盖的中心孔,所述电机端盖对应于所述中心孔的部分加厚设置,所述电机端盖对应于所述中心孔的内侧内圈设置有内侧油封,所述电机端盖对应于所述中心孔的外侧端面盖装有密封盖板,所述密封盖板对应于所述电机轴的区域设置有贯穿孔,所述贯穿孔的内环壁上设置有外侧油封,所述外侧油封的内圈套装于所述电机轴的对应外环壁,所述内侧油封、外侧油封对应于所述中心孔的空间内设置有间隔距离,所述电机轴贯穿所述内侧油封、外侧油封,所述电机轴的位于所述内侧油封、外侧油封之间的长度上间隔套装有泵叶转子、电机轴承,所述电机轴承的外圈安装于所述电机端盖的中心孔内的轴承安装止挡结构上,所述电机端盖的中心孔的内腔形成所述泵叶转子的泵腔,所述泵腔被所述内侧油封、外侧油封两侧封闭设置,所述泵腔外接有出油管路、回油管路的对应端,其还包括有外部的储油箱,所述泵腔的顶部连接出油管路的入口端,所述出油管路的出口端连接至所述储油箱的最高液面位置以上的上部入口,所述泵腔的进油口连接所述储油箱的底部回油管路的出油端,所述泵腔的进油口的高度位于所述储油箱的润滑油液面以下位置,所述内侧油封、外侧油封的唇口相向布置、且均朝向泵腔设置。
其进一步特征在于:
所述泵叶转子通过过盈配合固套于所述电机轴的对应位置;
所述泵叶转子通过机械固接的方式连接所述电机轴的对应位置,所述机械固接放置包括但不限于为螺栓固接、焊接连接、铆接;
所述泵叶转子相对于所述电机轴承位于所述电机轴的相对内侧,所述电机轴对应于所述电机轴承的位置设置有内凹止挡结构,所述电机轴对应于所述外侧油封的长度位置为小径部分,所述小径部分的直径小于所述内凹止挡结构的外径,所述密封盖板盖装于所述中心孔的外侧敞口端面,其使得泵叶转子、电机轴承的可从外侧空间方便、可靠安装于电机轴;
电机轴水平横向布置状态下,所述储油箱内润滑油的液面高度高于内侧油封、外侧油封、电机轴承三者之中的最高点设置,确保位于泵腔内的润滑油浸没油封、电机轴承;
优选地,所述电机轴承的外径最高点高于所述内侧油封的外径最高点,所述内侧油封的外径最高点高于所述外侧油封的外径最高点;
所述储油箱的顶部通过上凸的排气管道连接有通气塞,所述通气塞确保整个内部连通空间与外部大气压平衡,防止出现因高温导致气压变大或低温导致存储空间气压变低,而导致油封出现异常;
所述储油箱直接集成在在电机端板上,从而改善润滑油的散热能力;
所述泵叶转子的正上方设置有上凸的回油腔,所述回油腔的顶部外接有出油管路的入口端,其使得泵叶转子的动力最大化用于将润滑油泵回储油箱;
所述回油管路的长度设置成若干段相切的管路组合形成,加长回油管路、提升对润滑油的有效散热;
所述泵腔沿着所述电机轴的轴向位置设置有进油腔,所述进油腔位于所述电机轴承、外侧油封之间的空间区域,所述进油腔的进油口位于所述回油腔的相对于泵叶转子旋转的下游角度位置,确保进入泵腔的润滑油对油封、电机轴承完成充分润滑后才会被排出泵腔、进入到回油腔;
所述电机端盖通过铸造成型,所述电机端盖内的泵腔连同出油管路、回油管路通过气密测试来确认整个回路的密封性;
根据不同的汽车电机、电机轴承,以及不同的转速与工况需求,调整所述泵叶转子的泵叶数量及造型,从而改变润滑油在整个回路中的流量,进而满足不同动力电机的电机轴承的油封润滑需求,实现对动力电机密封可靠性的提升。
采用本发明后,电机高速旋转时,设置在电机轴上的泵叶转子(可通过过盈或其他各种合适的机械连接方式安装)随电机轴同步旋转,驱动润滑油通过出油管路泵出,储油箱内的润滑油通过回油管路进入泵腔内;泵出的油仍进入到储油箱中,实现了整个润滑油的循环;由于内侧油封、外侧油封的唇口相向布置、且均朝向泵腔设置,泵腔内的润滑油保证唇口的有效润滑;其使得电机轴承和电机端盖、电机轴的连接位置具有良好润滑性能、确保连接位置的密封性能;其通过润滑油的循环可以有效带走电机轴在高速旋转时轴承的热量以及与电机轴与油封摩擦产生的巨大热量;同时润滑油可以保持对轴承、油封的有效润滑,从而保证了轴承的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意简图;
图2为本发明A-A剖结构示意图;
图中序号所对应的名称如下:
电机轴1、电机端盖2、内侧油封3、密封盖板4、贯穿孔5、外侧油封6、泵叶转子7、电机轴承8、轴承安装止挡结构9、泵腔10、出油管路11、回油管路12、储油箱13、上部入口14、进油口15、进油腔16、润滑油17、内凹止挡结构18、排气管道19、通气塞20、回油腔21。
具体实施方式
一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,见图1、图2:其包括电机轴1、电机端盖2,电机轴1贯穿电机端盖2的中心孔,电机端盖2对应于中心孔的部分加厚设置,电机端盖2对应于中心孔的内侧内圈设置有内侧油封3,
电机端盖2对应于中心孔的外侧端面盖装有密封盖板4,密封盖板4对应于电机轴1的区域设置有贯穿孔5,贯穿孔5的内环壁上设置有外侧油封6,外侧油封6的内圈套装于电机轴1的对应外环壁,
内侧油封3、外侧油封6对应于中心孔的空间内设置有间隔距离,电机轴1贯穿内侧油封3、外侧油封6,电机轴1的位于内侧油封3、外侧油封6之间的长度上间隔套装有泵叶转子7、电机轴承8,电机轴承8的外圈安装于电机端盖2的中心孔内的轴承安装止挡结构9上,
电机端盖2的中心孔的内腔形成泵叶转子7的泵腔10,泵腔10被内侧油封3、外侧油封6两侧封闭设置,泵腔10外接有出油管路11、回油管路12的对应端,其还包括有外部的储油箱13,泵腔10的顶部连接出油管路11的入口端,出油管路11的出口端连接至储油箱13的最高液面位置以上的上部入口14,泵腔10的进油口15连接储油箱13的底部的回油管路12的出油端,泵腔10的进油口15的高度位于储油箱13的润滑油液面17以下位置,内侧油封3、外侧油封6的唇口相向布置、且均朝向泵腔10设置。
泵叶转子7通过过盈配合固套于电机轴1的对应位置;或者泵叶转子7通过机械固接的方式连接电机轴1的对应位置,机械固接放置包括但不限于为螺栓固接、焊接连接、铆接;
泵叶转子7相对于电机轴承8位于电机轴1的相对内侧,电机轴1对应于电机轴承8的位置设置有内凹止挡结构18,电机轴1对应于外侧油封6的长度位置为小径部分,小径部分的直径小于内凹止挡结构18的外径,密封盖板4盖装于中心孔的外侧敞口端面,其使得泵叶转子7、电机轴承8的可从外侧空间方便、可靠安装于电机轴1;
电机轴1水平横向布置状态下,储油箱13内润滑油的液面高度高于内侧油封3、外侧油封6、电机轴承8三者之中的最高点设置,确保位于泵腔10内的润滑油浸没油封、电机轴承8。
具体实施例中,电机轴承8的外径最高点高于内侧油封3的外径最高点,内侧油封3的外径最高点高于外侧油封6的外径最高点;
储油箱13的顶部通过上凸的排气管道19连接有通气塞20,通气塞20确保整个内部连通空间与外部大气压平衡,防止出现因高温导致气压变大或低温导致存储空间气压变低,而导致油封出现异常;
储油箱13直接集成在在电机端板2上,从而改善润滑油的散热能力;
泵叶转子7的正上方设置有上凸的回油腔21,回油腔21的顶部外接有出油管路11的入口端,其使得泵叶转子2的动力最大化用于将润滑油泵回储油箱13;
泵腔10沿着电机轴1的轴向位置设置有进油腔16,进油腔16位于电机轴承8、外侧油封6之间的空间区域,进油腔16的进油口15位于回油腔21的相对于泵叶转子7旋转的下游角度位置,确保进入泵腔10的润滑油对油封、电机轴承8完成充分润滑后才会被排出泵腔10、进入到回油腔21;
回油管路12的长度设置成若干段相切的管路组合形成,加长回油管路12、提升对润滑油的有效散热;
电机端盖2通过铸造成型,电机端盖2内的泵腔连同出油管路、回油管路通过气密测试来确认整个回路的密封性;
根据不同的汽车电机、电机轴承8,以及不同的转速与工况需求,调整泵叶转子2的泵叶数量及造型,从而改变润滑油在整个回路中的流量,进而满足不同动力电机的电机轴承的油封润滑需求,实现对动力电机密封可靠性的提升。
其工作原理如下:电机高速旋转时,设置在电机轴上的泵叶转子(可通过过盈或其他各种合适的机械连接方式安装)随电机轴同步旋转,驱动润滑油通过出油管路泵出,储油箱内的润滑油通过回油管路进入泵腔内;泵出的油仍进入到储油箱中,实现了整个润滑油的循环;由于内侧油封、外侧油封的唇口相向布置、且均朝向泵腔设置,泵腔内的润滑油保证唇口的有效润滑;其使得电机轴承和电机端盖、电机轴的连接位置具有良好润滑性能、确保连接位置的密封性能;其通过润滑油的循环可以有效带走电机轴在高速旋转时轴承的热量以及与电机轴与油封摩擦产生的巨大热量;同时润滑油可以保持对轴承、油封的有效润滑,从而保证了轴承的使用寿命。
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。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:其包括电机轴、电机端盖,所述电机轴贯穿所述电机端盖的中心孔,所述电机端盖对应于所述中心孔的部分加厚设置,所述电机端盖对应于所述中心孔的内侧内圈设置有内侧油封,所述电机端盖对应于所述中心孔的外侧端面盖装有密封盖板,所述密封盖板对应于所述电机轴的区域设置有贯穿孔,所述贯穿孔的内环壁上设置有外侧油封,所述外侧油封的内圈套装于所述电机轴的对应外环壁,所述内侧油封、外侧油封对应于所述中心孔的空间内设置有间隔距离,所述电机轴贯穿所述内侧油封、外侧油封,所述电机轴的位于所述内侧油封、外侧油封之间的长度上间隔套装有泵叶转子、电机轴承,所述电机轴承的外圈安装于所述电机端盖的中心孔内的轴承安装止挡结构上,所述电机端盖的中心孔的内腔形成所述泵叶转子的泵腔,所述泵腔被所述内侧油封、外侧油封两侧封闭设置,所述泵腔外接有出油管路、回油管路的对应端,其还包括有外部的储油箱,所述泵腔的顶部连接出油管路的入口端,所述出油管路的出口端连接至所述储油箱的最高液面位置以上的上部入口,所述泵腔的进油口连接所述储油箱的底部回油管路的出油端,所述泵腔的进油口的高度位于所述储油箱的润滑油液面以下位置,所述内侧油封、外侧油封的唇口相向布置、且均朝向泵腔设置。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述泵叶转子相对于所述电机轴承位于所述电机轴的相对内侧,所述电机轴对应于所述电机轴承的位置设置有内凹止挡结构,所述电机轴对应于所述外侧油封的长度位置为小径部分,所述小径部分的直径小于所述内凹止挡结构的外径,所述密封盖板盖装于所述中心孔的外侧敞口端面。
3.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:电机轴水平横向布置状态下,所述储油箱内润滑油的液面高度高于内侧油封、外侧油封、电机轴承三者之中的最高点设置。
4.如权利要求3所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述电机轴承的外径最高点高于所述内侧油封的外径最高点,所述内侧油封的外径最高点高于所述外侧油封的外径最高点。
5.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述储油箱的顶部通过上凸的排气管道连接有通气塞,所述通气塞确保整个内部连通空间与外部大气压平衡。
6.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述储油箱直接集成在在电机端板上。
7.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述泵叶转子的正上方设置有上凸的回油腔,所述回油腔的顶部外接有出油管路的入口端。
8.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述回油管路的长度设置成若干段相切的管路组合形成。
9.如权利要求7所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:所述泵腔沿着所述电机轴的轴向位置设置有进油腔,所述进油腔位于所述电机轴承、外侧油封之间的空间区域,所述进油腔的进油口位于所述回油腔的相对于泵叶转子旋转的下游角度位置。
10.如权利要求1所述的一种新能源汽车用动力电机轴承的润滑结构,其特征在于:根据不同的汽车电机、电机轴承,以及不同的转速与工况需求,调整所述泵叶转子的泵叶数量及造型,从而改变润滑油在整个回路中的流量,进而满足不同动力电机的电机轴承的油封润滑需求,实现对动力电机密封可靠性的提升。
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CN111762536A (zh) * 2020-07-13 2020-10-13 浙江三基钢管有限公司 一种用于轴承座加油的装置
CN113931938A (zh) * 2021-11-09 2022-01-14 山东洛轴所轴承研究院有限公司 一种兼具冷却和润滑的主轴端盖

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