CN110752714A - 一种集冷却和润滑一体的电驱动装置 - Google Patents

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朱刚
肖强
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郝国庆
邱锰
王艳艳
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Abstract

本发明涉及电驱动装置，公开了一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，包括机座和安装于机座内的电机和减速器，电机包括定子和转子，转子设有自循环油冷却系统；机座上设有用于冷却定子和减速器的第一循环冷却油道，第一循环冷却油道通过机座上的冷却油进出口与机座外部的冷却油循环装置连接，第一循环冷却油道可通过微润滑油道对端盖两侧轴承进行润滑。本发明解决了现有电驱动装置冷却效率低的问题，同时还能够对电驱动装置内部轴承进行润滑，达到冷却与润滑一体的效果。

Description

一种集冷却和润滑一体的电驱动装置
技术领域
本发明涉及电驱动装置，具体是指一种集冷却和润滑一体的电驱动装置
背景技术
随着时代的发展，采用电传动装置的系统越来越多，现有的电驱动装置基本采用减速器和永磁同步电机进行一体化设计的结构，采用一体化电传动装置对于实现产品的轻量化和智能化有极大的优势。但在电驱动装置应用过程中，由于现有应用场景大多对整个驱动系统的功率和转矩密度要求很高，电驱动装置的发热量也在逐步增大。因此，对电驱动装置的冷却效率要求也更高，如何实现对电机和减速器的冷却便变得越来越重要。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，解决了现有电驱动装置冷却效率低的问题，同时还能够对电驱动装置内部轴承进行润滑，达到冷却与润滑一体的效果。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，包括机座和安装于机座内的电机和减速器，电机包括定子和转子，转子设有自循环油冷却系统；机座上设有用于冷却定子和减速器的第一循环冷却油道，第一循环冷却油道通过机座上的冷却油进出口与机座外部的冷却油循环装置连接，第一循环冷却油道可通过微润滑油道对端盖两侧轴承进行润滑。
作为一种优选的方式，转子自循环油冷却系统包括转子的铁芯支架和电机转轴，铁芯支架上开设有用于冷却转子铁芯的第二循环冷却油道；第二循环冷却油道通过出油孔和进油孔与电机转轴的转轴冷却油道连通，电机转轴内设有与转轴冷却油道连通的冷却油存储器。
作为一种优选的方式，铁芯支架上开设有若干风道。
作为一种优选的方式，转子的冲片上开设有多个风孔。
作为一种优选的方式，冲片上开设有多个减重孔。
作为一种优选的方式，第一循环冷却油道位于减速器一侧设有冷却油存储腔室。
作为一种优选的方式，冷却油循环装置包括循环油泵和与循环油泵连接的换热器。
作为一种优选的方式，冷却油循环装置还包括冷却油过滤装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明利用第一循环冷却油道可同时对电机和减速器同时进行冷却，一套冷却循环机构便可以完成对整套电驱动装置的循环冷却，使得整套电驱动装置结构紧凑、体积小、重量轻。且第一循环油道在实现冷却的同时还可通过微润滑油道对轴承进行润滑，从而保证电驱动装置整体运行平稳。
(2)本发明通过转子上设有的自循环冷却系统对转子铁芯和电机转轴进行冷却，增强了电驱动装置整体的冷却效率。
(3)本发明通过在铁芯支架开设风道和在冲片上开设风孔都能在转子旋转时产生涡流风道，实现对电机转子的风冷，从而进一步提高了电驱动装置的冷却效率。
附图说明
图1为机座结构示意图。
图2为图1中局部a放大示意图。
图3为机座环切剖面图。
图4为铁芯支架示意图。
图5为铁芯支架剖视图。
图6为冲片示意图。
图7为冷却油循环装置工作示意图。
其中，1机座，2减速器，3轴承，4第一循环冷却油道，5电机，6冷却油存储腔室，7微润滑油道，8冷却油进出口，9铁芯支架，10风道，11第二循环冷却油道，12出油孔，13冷却油储存器，14进油孔，15电机转轴，16风孔，17减重孔，18冲片。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
参见图1～6，一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，包括机座1和安装于机座1内的电机5和减速器2，电机5包括定子和转子，转子设有自循环油冷却系统；机座1上设有用于冷却定子和减速器2的第一循环冷却油道4，第一循环冷却油道4通过机座1上的冷却油进出口8与机座1外部的冷却油循环装置连接，第一循环冷却油道4可通过微润滑油道7对端盖两侧轴承3进行润滑。
在本实施例中，利用冷却油循环装置对第一循环冷却油道4循环供应冷却油可同时对电机5和减速器2同时进行冷却，一套冷却循环机构便可以完成对整套电驱动装置的循环冷却，使得整套电驱动装置结构紧凑、体积小、重量轻。
且采用冷却油作为冷却介质与传统的水冷却相比，冷却油具有更灵敏的热平衡能力、超强的热传导能力、超宽的工作温度区间、杜绝沸腾开锅、冷却系统微压力、低温环境不用添加防冻剂、避免了气蚀、水垢、电解等腐蚀伤害、与橡胶管有良好的相容性等众多有点，能够更好的保障电驱动装置处于最佳工作温度。且第一循环油道在实现冷却的同时还可通过微润滑油道7对轴承3进行润滑，从而保证电驱动装置整体运行平稳。
冷却油利用为润滑油道对轴承3机械润滑，可以避免电机5和减速器2在高负荷状态下轴承3润滑不够造成的烧蚀问题。
进一步的，转子自循环油冷却系统包括转子的铁芯支架9和电机转轴15，铁芯支架9上开设有用于冷却转子铁芯的第二循环冷却油道11；第二循环冷却油道11通过出油孔12和进油孔14与电机转轴15的转轴冷却油道连通，电机转轴15内设有与转轴冷却油道连通的冷却油存储器。
由永磁同步电机5结构可知，铁芯支架9、铁芯与电机转轴15三者是相对固定的，从而第二循环冷却油道11通过出油孔12和进油孔14与电机转轴15的转轴冷却油道连通。当转子旋转时，铁芯支架9、铁芯和电机转轴15三者同步旋转，此时，利用转子旋转时产生的离心力将冷却油存储器内的冷却油通过进油孔14压入铁芯支架9的第二循环冷却油道11内，第二循环冷却油道11便可对转子铁芯进行冷却。而后冷却油再从出油孔12重新流入冷却油存储器内，完成一次循环。
传统的水冷或油冷一般只能对电机5定子进行冷却，转子冷却主要是通过风冷完成，而本申请通过转子自循环油冷却系统，可对转子铁芯和电子转轴进行冷却，进一步提高了电驱动装置的冷却效率。
更进一步的，铁芯支架9上开设有若干风道10。风道10不仅能够对起到减小转子重量的效果，而且当电机5旋转时，通过该风道10能形成涡流风道10，可实现对电机5转子的风冷冷却。
进一步的，转子的冲片18上开设有多个风孔16。风孔16也同样能形成涡流风道10，也能通过风冷形式对转子进行冷却。
更进一步的，冲片18上开设有多个减重孔17，可进一步减轻整个系统的重量。
进一步的，第一循环冷却油道4位于减速器2一侧设有冷却油存储腔室6，可起到对冷却油起到缓冲作用，先将冷却油压入该冷却油存储腔室6内，在将冷却油分流导入机座1两侧完成对电机5和减速器2的同时冷却。
更进一步的，冷却油循环装置包括循环油泵和与循环油泵连接的换热器。此外，冷却油循环装置还包括冷却油过滤装置。
冷却油的外部循环如图7所示，冷却油先被循环油泵压入第一循环冷却油道4对电机5定子和减速器2进行冷却，第一循环冷却油道4的冷却油吸热后再进入冷却油过滤装置过滤滤除杂质，滤除杂质的目的是避免堵塞微润滑油道7和第一循环冷却油道4，而后冷却油通过换热器冷却后再进入下一轮循环。冷却油循环装置可安装于机座1之上，使电驱动装置整体结构更加紧凑。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，包括机座(1)和安装于机座(1)内的电机(5)和减速器(2)，所述电机(5)包括定子和转子，其特征在于：所述转子设有自循环油冷却系统，所述机座(1)上设有用于冷却定子和减速器(2)的第一循环冷却油道(4)，所述第一循环冷却油道(4)通过机座(1)上的冷却油进出口(8)与机座(1)外部的冷却油循环装置连接，所述第一循环冷却油道(4)可通过微润滑油道(7)对端盖两侧轴承(3)进行润滑。
2.根据权利要求1所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述自循环油冷却系统包括转子的铁芯支架(9)和电机转轴(15)，所述铁芯支架(9)上开设有用于冷却转子铁芯的第二循环冷却油道(11)；所述第二循环冷却油道(11)通过出油孔(12)和进油孔(14)与电机转轴(15)的转轴冷却油道连通，所述电机转轴(15)内设有与转轴冷却油道连通的冷却油存储器。
3.根据权利要求2所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述铁芯支架(9)上开设有若干风道(10)。
4.根据权利要求1所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述转子的冲片(18)上开设有多个风孔(16)。
5.根据权利要求4所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述冲片(18)上开设有多个减重孔(17)。
6.根据权利要求1所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述第一循环冷却油道(4)位于减速器(2)一侧设有冷却油存储腔室(6)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述冷却油循环装置包括循环油泵和与循环油泵连接的换热器。
8.根据权利要求7所述的一种集冷却和润滑一体的电驱动装置，其特征在于：所述冷却油循环装置还包括冷却油过滤装置。
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