CN110880834A - 一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机，包括包括定子，定子外周转动安装转子，定子中嵌入（如压铸、浇注等方式）冷却管，冷却管中含有冷却介质，定子端部伸出转子，定子包括电机轴，电机轴一端设有右轴承安装档，右轴承安装档一侧为右轴承左挡边，右轴承安装档左侧为铁芯架安装档，铁芯架安装档一侧为铁芯架左挡边，铁芯架安装档中开有铁芯架安装键槽，铁芯架安装档另一侧开有挡圈卡槽，电机轴另一端外周设置轴套安装档。本发明，结构简单，便于维护；冷却液为水或与之相当的介质，有较好的经济性和安全性；嵌入式冷却，冷却液不会因电机的密封件损坏而泄露，增加了电机的使用寿命，性能可靠。

Description

一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机
技术领域
本发明属于电机设备技术领域，涉及一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机。
背景技术
目前，外转子轮毂电机因结构紧凑，性能可靠，比同等体积下的内转子电机有较大的扭矩，已广泛应用在电动两轮、三轮、四轮车或其他相关领域。可当负载过大或功率过大，电机绕组会因大电流导致温度很高，当温度达到一定程度，会造成永磁体退磁、线圈绝缘层加速老化等不利因素，大大缩短了电机的使用寿命。解决轮毂电机的散热问题，也是此领域的一大难题。
目前提出的风冷、水冷或油冷电机的方案，都不太成熟，不是冷却液泄露，就是增加了电机内零部件的负担，如风冷使得电机内电子元件受潮损坏，或冷却液在电机腔内不停的冲刷，容易造成磁钢粘接胶老化，一旦磁钢脱落，将导致电机扫膛而突然堵转，有很大的安全隐患。再者油封或电缆线间隙因温度上升，冷却液也会随之泄露，给后期维护带来麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机，解决以上问题，结构简单，便于维护；有较好的经济性和安全性；嵌入式冷却，冷却液不会因电机的密封件损坏而泄露，增加了电机的使用寿命，性能可靠。
按照本发明提供的技术方案：一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机，包括包括定子，所述定子外周转动安装转子，所述定子中嵌入冷却管，所述冷却管中含有冷却介质，所述定子端部伸出所述转子。
作为本发明的进一步改进，所述定子包括电机轴，所述电机轴一端设有右轴承安装档，所述右轴承安装档一侧为右轴承左挡边，所述右轴承安装档左侧为铁芯架安装档，所述铁芯架安装档一侧为铁芯架左挡边，所述铁芯架安装档中开有铁芯架安装键槽，所述铁芯架安装档另一侧开有挡圈卡槽，所述电机轴另一端外周设置轴套安装档，所述轴套安装档一侧为轴套右挡边，所述电机轴上安装定子铁芯架；所述定子铁芯架内周开有铁芯键槽，所述铁芯键槽位于所述铁芯架安装键槽外周，所述铁芯键槽位与所述铁芯架安装键槽中设置平键，所述挡圈卡槽中安装挡圈，所述定子铁芯架外周设置定子铁芯，所述定子铁芯径向外周设置定子绕组，所述轴套安装档上套设轴套，所述轴套一端抵住轴套右挡边，所述轴套外周设置左轴承安装档，所述左轴承安装档一侧为左轴承挡边。
作为本发明的进一步改进，所述定子铁芯架中嵌入冷却管。
作为本发明的进一步改进，所述转子包括包括机壳，所述机壳两端连接左端盖及右端盖，所述右端盖中开有右轴承安装孔，所述左端盖中开有左轴承安装孔，所述机壳内周安装磁钢，所述磁钢位于所述定子绕组外周。
作为本发明的进一步改进，所述冷却管为螺旋形，与所述电机轴同轴。
作为本发明的进一步改进，所述冷却管上设置出口管与所述入口管；所述出口管外端与所述入口管外端露出定子。
作为本发明的进一步改进，所述电机轴与所述油封安装孔之间设置油封，所述轴套与左油封安装孔之间设置油封。
作为本发明的进一步改进，所述出口管与所述入口管连接外部冷却设备。
作为本发明的进一步改进，所述冷却装置包括水泵，所述入口管外端外端连接所述水泵输出端，所述水泵输入端位于冷却槽中，所述出口管外端部位于所述冷却槽中。
作为本发明的进一步改进，所述定子中开有线束通孔。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明，结构简单，便于维护；冷却液为水或与之相当的介质，有较好的经济性和安全性；嵌入式冷却，冷却液不会因电机的密封件损坏而泄露，增加了电机的使用寿命，性能可靠。
附图说明
图1为本发明单出轴的结构示意图。
图2为本发明双出轴的结构示意图。
图3为本发明电机轴的结构示意图。
图4为本发明冷却管与定子铁芯架的安装结构示意图。
图5为本发明冷却管的结构示意图。
图6为本发明外冷却设备的结构示意图。
图7为本发明外磁路的示意图。
图8为本发明外轴套的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1-8中，包括冷却管1、出口管1-1、入口管1-2、电机轴2、右轴承安装档2-1、右轴承左挡边2-2、铁芯架安装档2-3、铁芯架左挡边2-4、铁芯架安装键槽2-5、挡圈卡槽2-6、轴套安装档2-7、轴套右挡边2-8、油封3、右轴承4、右端盖5、定子绕组6、磁钢7、机壳8、水泵9、冷却槽10、定子铁芯架11、左端盖12、左轴承13、挡圈14、定子铁芯15、轴套16、冷却管出入孔16-1、电动机线U出线孔16-2、电动机线V出线孔16-3、电动机线W出线孔16-4、电动机号线出线孔16-5、磁路简化线17等。
如图1所示，本发明是一种嵌入式外转子冷却电机，包括定子，定子外周转动安装转子，定子中安装冷却管1，冷却管1中含有冷却介质。定子一端伸转子。如图2所示，定子两端均伸出转子的实施例。
定子包括电机轴2，如图3所示，电机轴2一端设有右轴承安装档2-1，右轴承安装档2-1左侧为右轴承左挡边2-2，右轴承安装档2-1左侧为铁芯架安装档2-3，铁芯架安装档2-3左侧为铁芯架左挡边2-4，铁芯架安装档2-3中开有铁芯架安装键槽2-5，铁芯架安装档2-3另一侧开有挡圈卡槽2-6。电机轴2左端外周设置轴套安装档2-7，轴套安装档2-7右侧为轴套右挡边2-8。电机轴2上安装定子铁芯架11。定子铁芯架11内周开有铁芯键槽，铁芯键槽位于铁芯架安装键槽2-5外周，铁芯键槽位与铁芯架安装键槽2-5中设置平键，平键在电机轴2与定子铁芯架11间传递扭矩，并传递，挡圈卡槽2-6中安装挡圈14，定子铁芯架11左端紧贴铁芯架左挡边2-4，右端紧贴挡圈14。定子铁芯架11外周设置定子铁芯15。定子铁芯15径向外周设置定子绕组6，轴套安装档2-7上套设轴套16，轴套16右端抵住轴套右挡边2-8。轴套16外周设置左轴承安装档，左轴承安装档右侧为左轴承挡边。
如图4所示，在本实施例中，定子铁芯架11中定子中嵌入（如压铸、浇注等方式）冷却管1，在其他实施例中，冷却管1也可以安装在电机轴2中。
转子包括包括机壳8，机壳8两端分别通过螺钉连接左端盖12及右端盖5。右端盖5中开有油封安装孔和右轴承安装孔，油封安装孔位于右轴承安装孔的外侧。左端盖12中开有左轴承安装孔和左油封安装孔，左油封安装孔位于左轴承安装孔的外侧。机壳8内周安装磁钢7。磁钢7位于定子绕组6外周。
左轴承13安装在左轴承安装孔与左轴承安装档之间，左轴承13外圈紧贴左轴承安装孔，内圈套设于左轴承安装档上，左端紧贴左轴承安装孔底面，右端紧贴左轴承挡边。右轴承4安装在右轴承安装孔与右轴承安装档2-1之间，右轴承4外圈紧贴右轴承安装孔，内圈套设于右轴承安装档2-1上，右端紧贴右轴承安装孔底面，左端紧贴右轴承左挡边2-2。
如图5所示，冷却管1为螺旋形，与电机轴2同轴，在其他实施例中，也可为其他形状。
冷却介质可以为冷却液或者水、空气等。
冷却管1上设置出口管1-1与入口管1-2。出口管1-1外端与入口管1-2外端露出定子，这样可以增加冷却介质的流动性，提高冷却效果。在本实施例中，轴套16中开有冷却管出入孔16-1，出口管1-1外端与入口管1-2外端径向穿过冷却管出入孔16-1露出定子。在其他实施例中，出口管1-1外端与入口管1-2外端也可以径向穿过电机轴2露出定子。
定子与左油封安装孔之间设置油封，保护电机内部，在本实施例中，电机轴2与油封安装孔之间设置油封3，轴套16与左油封安装孔之间设置油封。
如图6所示，入口管1-2外端连接水泵9输出端，水泵9输入端位于冷却槽10中，出口管1-1外端部位于冷却槽10中。
定子中开有线束通孔。方便定子铁芯15与定子绕组6线束的安装定位，如图8所示，在本实施例中线束通孔径向开在轴套16上。在其他实施例中，也可以开在电机轴2中。
线束通孔包括电动机线U出线孔16-2，电动机线V出线孔16-3，电动机线W出线孔16-4，电动机号线出线孔16-5。
本发明的工作过程如下：
水泵9将冷却后的冷却介质压入定子内的螺旋冷却管1，通过热传递，吸收了电机内部的热量后，又回流到冷却槽10，如此循环，达到了降低电机温度的目的。
如图7所示，本电机的磁路简化线17。因磁路只在定子铁芯15、定子铁芯15与磁钢7间的气隙、磁钢7及机壳8中形成，定子铁芯架11只提供支撑作用，并未参与磁路的形成，所以嵌入冷却管，并未对电机的磁路造成影响。

Claims (10)

1.一种嵌入式螺旋形外转子冷却电机，其特征在于：所述电机包括定子，所述定子外周转动安装转子，所述定子中嵌入冷却管（1），所述冷却管（1）中含有冷却介质，所述定子端部伸出所述转子。
2.如权利要求1所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述定子包括电机轴（2），所述电机轴（2）一端设有右轴承安装档（2-1），所述右轴承安装档（2-1）一侧为右轴承左挡边（2-2），所述右轴承安装档（2-1）左侧为铁芯架安装档（2-3），所述铁芯架安装档（2-3）一侧为铁芯架左挡边（2-4），所述铁芯架安装档（2-3）中开有铁芯架安装键槽（2-5），所述铁芯架安装档（2-3）另一侧开有挡圈卡槽（2-6），所述电机轴（2）另一端外周设置轴套安装档（2-7），所述轴套安装档（2-7）一侧为轴套右挡边（2-8），所述电机轴（2）上安装定子铁芯架（11）；所述定子铁芯架（11）内周开有铁芯键槽，所述铁芯键槽位于所述铁芯架安装键槽（2-5）外周，所述铁芯键槽位与所述铁芯架安装键槽（2-5）中设置平键，所述挡圈卡槽（2-6）中安装挡圈（14），所述定子铁芯架（11）外周设置定子铁芯（15），所述定子铁芯（15）径向外周设置定子绕组（6），所述轴套安装档（2-7）上套设轴套（16），所述轴套（16）一端抵住轴套右挡边（2-8），所述轴套（16）外周设置左轴承安装档，所述左轴承安装档一侧为左轴承挡边。
3.如权利要求2所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述定子铁芯架（11）中嵌入冷却管（1）。
4.如权利要求2所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述转子包括包括机壳（8），所述机壳（8）两端连接左端盖（12）及右端盖（5），所述右端盖（5）中开有右轴承安装孔，所述左端盖（12）中开有左轴承安装孔，所述机壳（8）内周安装磁钢（7），所述磁钢（7）位于所述定子绕组（6）外周。
5.如权利要求1所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述冷却管（1）为螺旋形，与所述电机轴（2）同轴。
6.如权利要求1所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述冷却管（1）上设置出口管（1-1）与所述入口管（1-2）；所述出口管（1-1）外端与所述入口管（1-2）外端露出定子。
7.如权利要求4所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述电机轴（2）与所述油封安装孔之间设置油封（3），所述轴套（16）与左油封安装孔之间设置油封。
8.如权利要求6所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述出口管（1-1）与所述入口管（1-2）连接外部冷却设备。
9.如权利要求8所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述冷却装置包括水泵（9），所述入口管外端（1-2）外端连接所述水泵（9）输出端，所述水泵（9）输入端位于冷却槽（10）中，所述出口管（1-1）外端部位于所述冷却槽（10）中。
10.如权利要求1所述的嵌入式外转子冷却电机，其特征在于：所述定子中开有线束通孔。
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