CN112202259B - 一种电机转子冷却系统及电驱动总成 - Google Patents

一种电机转子冷却系统及电驱动总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机转子冷却系统及电驱动总成，该系统包括：电机，电机包括电机壳体和电机；减速器，减速器包括减速器壳体和减速器输入轴，减速器壳体与电机壳体配合形成减速腔；减速器输入轴的中空腔与冷却腔连通；第一导油管，第一导油管与减速壳体配合形成集油腔，集油腔与减速腔以及第一导油管的内腔连通，第一导油管贯穿中空腔且伸入冷却腔内，第一导油管的外壁与冷却腔的侧壁之间形成冷却间隙，第一导油管与冷却间隙连通，冷却间隙与减速腔相连通；第二导油管，第二导油管第一端与电机轴固定连接，第二导油管第二端形成有螺旋状导油筋且伸入第一导油管的内腔。该系统能够实现对电机转子的冷却，节约成本、节约空间和提高系统的效率。

Description

一种电机转子冷却系统及电驱动总成
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域，特别涉及一种电机转子冷却系统及电驱动总成。
背景技术
随着电动车开始广泛普及，电驱中电机转子的冷却对电机电磁方案设计影响很大，传统的电机壳体水冷方式只能冷却电机定子，电机转子不能进行单独冷却，而转子的高温增加了磁钢退磁的风险，需要选择更高牌号的磁钢，大大增加了电机成本。而电机转子的油冷冷却方式中，通常采用油泵将减速器油引入电机转子轴中进行冷却。这种电机转子冷却系统会增加油泵以及机油滤清器等结构，会导致成本增加较多、设计空间增加较多且系统的效率下降。
发明内容
本发明提供了一种电机转子冷却系统及电驱动总成，上述电机转子冷却系统能够实现对电机转子的冷却，并且能够节约成本、节约空间以及提高系统的效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种电机转子冷却系统，包括：
电机，所述电机包括电机壳体以及电机轴，所述电机轴安装于所述电机壳体、且第一端形成输出端，所述电机轴内形成有冷却腔，冷却腔的开口位于所述电机轴的第一端；
减速器，所述减速器包括减速器壳体以及减速器输入轴，所述减速器壳体与所述电机壳体配合形成减速腔，所述减速腔与所述电机壳体形成的电机腔之间密封隔离；所述减速器输入轴安装于所述减速腔内、且具有中空腔，所述减速器输入轴的第一端与所述电机轴的第一端传动连接，且所述中空腔与所述冷却腔连通，所述减速器输入轴的第二端通过第一轴承安装于所述减速器壳体；
第一导油管，所述第一导油管的第一端固定于所述减速器壳体上，且与所述减速壳体配合形成集油腔，所述集油腔与所述减速腔以及所述第一导油管的内腔连通，所述第一导油管的第二端贯穿所述中空腔、且伸入所述冷却腔内，所述第一导油管的外壁与所述冷却腔的侧壁之间形成有冷却间隙，第一导油管的内腔通过所述第一导油管第二端的开口与所述冷却间隙连通，所述冷却间隙与所述减速腔相连通；
第二导油管，所述第二导油管位于所述冷却腔内，所述第二导油管第一端与所述电机轴固定连接，所述第二导油管第二端形成有螺旋状导油筋、且伸入所述第一导油管的内腔；其中，所述电机轴、减速器输入轴、第一导油管以及第二导油管同轴。
本发明实施例提供的电机转子冷却系统中，减速器的润滑油可位于减速腔内，由于减速器与集油腔相连通，减速器的润滑油可被收集到集油腔内；由于集油腔与第一导油管的内腔相连通，当集油腔内的油位超过第一导油管第一端的开口时，润滑油会流入第一导油管的内腔中；由于第一导油管的第一端固定于减速器壳体上，第二导油管的第一端与电机轴固定连接，第二导油管伸入第一导油管内腔的第二端形成有螺旋状导油筋，电机轴、减速器输入轴、第一导油管以及第二导油管同轴，当第二导油管跟随电机轴旋转时，第二导油管与第一导油管发生相对转动，使得第二导油管上的螺旋状导油筋具有泵吸的作用，能够将流入第一导油管的内腔的润滑油吸到第一导油管内腔临近第二导油管的一侧；由于第一导油管的内腔通过其第二端的开口与第一导油管的外壁与冷却腔的侧壁之间的冷却间隙连通，第二导油管内的润滑油可以流入冷却间隙，对电机轴上的电机转子进行冷却；由于冷却间隙与减速腔连通，能够使冷却间隙内的润滑油流回减速腔；并且，由于减速腔与电机壳体形成的电机腔之间密封隔离，能够避免润滑油流入电机腔中，影响电机的运行。上述电机转子冷却系统中，通过设置第一导油管和第二导油管，使减速腔、集油腔、第一导油管的内腔以及冷却腔形成减速器的润滑油的冷却回路，能够对电机轴上的电机转子进行冷却，与现有技术相比，能不使用油泵将减速器润滑油导入到电机转子中，形成润滑油的冷却回路，实现对电机转子的冷却，能够节约成本、节约空间以及提高系统的效率。
可选地，所述第一导油管的第一端形成有圆盘结构，所述圆盘结构与所述减速器壳体过盈配合连接，以形成所述集油腔。
可选地，所述第一导油管的第二端的内径沿所述减速器指向所述电机的方向逐渐增加。
可选地，所述减速器壳体与所述第一轴承连接处形成有与所述第一轴承配合的轴承孔。
可选地，所述减速器壳体上还设置有与所述轴承孔贯通的开槽，所述开槽第一端位于所述轴承孔外侧、且第二端位于所述轴承孔内侧，以使所述减速腔与所述集油腔相连通。
可选地，所述减速器壳体上还设置有临近所述开槽第一端的挡油筋。
可选地，所述减速器输入轴的第一端的端部通过所述冷却腔的开口伸入所述冷却腔内、且与电机轴花键连接，所述减速器输入轴的外壁与所述冷却腔的侧壁之间具有导油间隙，所述导油间隙与所述冷却间隙连通。
可选地，所述减速器输入轴的第一端通过第二轴承与所述电机壳体连接，所述第二轴承与所述导油间隙以及所述减速腔相连通。
可选地，所述电机轴的第一端与所述电机壳体之间设置有动密封结构，以使所述减速腔与所述电机壳体形成的电机腔之间密封隔离。
本发明还提供一种电驱动总成，包括上述技术方案中提供的任意一种电机转子冷却系统。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电机转子冷却系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种第一导油管的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种第二导油管的结构示意图；
图4为图1中区域A的放大图；
图5为图1中区域B的放大图；
图6为本发明实施例提供的一种减速器壳体的结构示意图。
图标：
11-电机壳体；111-电机腔；12-电机轴；121-冷却腔；13-电机转子；14-动密封；21-减速器壳体；211-减速腔；212-轴承孔；213-开槽；214-挡油筋；22-减速器输入轴；221-中空腔；23-第一轴承；24-第二轴承；25-集油腔；3-第一导油管；31-第一导油管的内腔；32-圆盘结构；4-第二导油管；41-螺旋状导油筋。
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。
请参考图1、图2和图3，一种电机转子冷却系统，包括：
电机，电机包括电机壳体11以及电机轴12，电机轴12安装于电机壳体11、且第一端形成输出端，电机轴12内形成有冷却腔121，冷却腔121的开口位于电机轴12的第一端；
减速器，减速器包括减速器壳体21以及减速器输入轴22，减速器壳体21与电机壳体11配合形成减速腔211，减速腔211与电机壳体11形成的电机腔111之间密封隔离；减速器输入轴22安装于减速腔211内、且具有中空腔221，减速器输入轴22的第一端与电机轴12的第一端传动连接，且中空腔221与冷却腔121连通，减速器输入轴22的第二端通过第一轴承23安装于减速器壳体21；
第一导油管3，第一导油管3的第一端固定于减速器壳体21上，且与减速壳体配合形成集油腔25，集油腔25与减速腔211以及第一导油管的内腔31连通，第一导油管3的第二端贯穿中空腔221、且伸入冷却腔121内，第一导油管3的外壁与冷却腔121的侧壁之间形成有冷却间隙，第一导油管的内腔31通过第一导油管3第二端的开口与冷却间隙连通，冷却间隙与减速腔211相连通；
第二导油管4，第二导油管4位于冷却腔121内，第二导油管4第一端与电机轴12固定连接，第二导油管4第二端形成有螺旋状导油筋41、且伸入第一导油管的内腔31；其中，电机轴12、减速器输入轴22、第一导油管3以及第二导油管4同轴。
本发明实施例提供的电机转子冷却系统中，减速器的润滑油可位于减速腔211内，由于减速器与集油腔25相连通，减速器的润滑油可被收集到集油腔25内；由于集油腔25与第一导油管3的内腔相连通，当集油腔25内的油位超过第一导油管3第一端的开口时，润滑油会流入第一导油管的内腔41中；由于第一导油管3的第一端固定于减速器壳体21上，第二导油管4的第一端与电机轴12固定连接，第二导油管4伸入第一导油管3内腔的第二端形成有螺旋状导油筋41，电机轴12、减速器输入轴22、第一导油管3以及第二导油管4同轴，当第二导油管4跟随电机轴12旋转时，第二导油管4与第一导油管3发生相对转动，使得第二导油管4上的螺旋状导油筋41具有泵吸的作用，能够将流入第一导油管的内腔31的润滑油吸到第一导油管3内腔临近第二导油管4的一侧；由于第一导油管的内腔31通过其第二端的开口与第一导油管3的外壁与冷却腔121的侧壁之间的冷却间隙连通，第二导油管4内的润滑油可以流入冷却间隙，对电机轴12上的电机转子13进行冷却；由于冷却间隙与减速腔211连通，能够使冷却间隙内的润滑油流回减速腔211；并且，由于减速腔211与电机壳体11形成的电机腔111之间密封隔离，能够避免润滑油流入电机腔111中，影响电机的运行。上述电机转子冷却系统中，通过设置第一导油管3和第二导油管4，使减速腔211、集油腔25、第一导油管的内腔31以及冷却腔121形成减速器的润滑油的冷却回路，能够对电机轴上的电机转子进行冷却，与现有技术相比，能不使用油泵将减速器润滑油导入到电机转子中，形成润滑油的冷却回路，实现对电机转子的冷却，能够节约成本、节约空间以及提高系统的效率。
在一种具体地实施方式中，如图2和图4所示，第一导油管3的第一端形成有圆盘结构32，圆盘结构32与减速器壳体21过盈配合连接，以形成集油腔25。第一导油管3第一端的圆盘结构32能够将润滑油收集到集油腔25内，结构简单，制作方便。
在一种具体地实施方式中，如图1和图2所示，第一导油管3的第二端的内径沿减速器指向电机的方向逐渐增加，能够保证润滑油靠自身重力由第一导油管3的第一端流到第一导油管3的第二端，保证润滑油对电机转子13的冷却。
在一种具体地实施方式中，如图6所示，减速器壳体21与第一轴承23连接处形成有与第一轴承23配合的轴承孔212。减速器壳体21位于轴承孔212内侧的区域可以与第一导油管3的第一端配合形成集油腔25。
可选地，如图6所示，减速器壳体21上还设置有与轴承孔212贯通的开槽213，开槽213第一端位于轴承孔212外侧、且第二端位于轴承孔212内侧，以使减速腔211与集油腔25相连通。由于开槽213使减速腔211与集油腔25相连通，减速腔211内的润滑油能够通过开槽213流入集油腔25内。
可选地，如图6所示，减速器壳体21上还设置有临近开槽213第一端的挡油筋214。减速器内的润滑油在旋转的减速器输入轴22上的齿轮的驱动下飞溅，飞溅的润滑油在挡油筋214阻拦下，能够停止飞溅，改变流向。所以，润滑油能够通过挡油筋214的导流作用以及自身的重力流入开槽213中，挡油筋214的设置有利于减速器的润滑油流入集油腔25中，提高系统效率。
在一种具体地实施方式中，如图5所示，减速器输入轴22的第一端的端部通过冷却腔121的开口伸入冷却腔121内、且与电机轴12花键连接，能够实现减速器输入轴22的第一端与电机轴12的第一端之间的传动连接，减速器输入轴22的外壁与冷却腔121的侧壁之间具有导油间隙，导油间隙与冷却间隙连通，冷却间隙内的润滑油能够流入导油间隙，对电机轴12花键进行冷却。
在一种具体地实施方式中，如图1所示，减速器输入轴22的第一端通过第二轴承24与电机壳体11连接，第二轴承24与导油间隙以及减速腔211相连通，导油间隙和第二轴承24形成了冷却间隙与减速腔211之间的连通通道，能够实现润滑油的冷却循环。
在一种具体地实施方式中，如图1所示，电机轴12的第一端与电机壳体11之间设置有动密封结构14结构，以使减速腔211与电机壳体11形成的电机腔111之间密封隔离，避免润滑油进入电机腔111内，影响电机的运行。
上述电机转子冷却系统的具体工作过程可以为：减速器壳体21上的挡油筋214将减速腔211内飞溅的润滑油阻拦，使润滑油停止飞溅，改变流向。挡油筋214的导流作用以及润滑油自身的重力使润滑油流入开槽213中。开槽213以及第一导油管3上的圆盘结构32将润滑油导入集油腔25中内。当集油腔25内的油位超过第一导油管3第一端对的开口时，润滑油会流入第一导油管的内腔31。当第二导油管4与第一导油管3发生相对转动时，第二导油管4上的螺旋状导油筋41会起到泵吸作用，将润滑油吸到第一导油管3内腔临近第二导油管4的一端。然后，润滑油通过自身重力的作用流入冷却腔121中，对电机转子13进行冷却，然后润滑油流过电机轴12花键，润滑冷却花键，最后流过第二轴承24回到减速腔211中，完成润滑油的冷却回路。
本发明还提供一种电驱动总成，包括上述技术方案中提供的任意一种电机转子冷却系统。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电机转子冷却系统，其特征在于，包括：
电机，所述电机包括电机壳体以及电机轴，所述电机轴安装于所述电机壳体、且第一端形成输出端，所述电机轴内形成有冷却腔，冷却腔的开口位于所述电机轴的第一端；
减速器，所述减速器包括减速器壳体以及减速器输入轴，所述减速器壳体与所述电机壳体配合形成减速腔，所述减速腔与所述电机壳体形成的电机腔之间密封隔离；所述减速器输入轴安装于所述减速腔内、且具有中空腔，所述减速器输入轴的第一端与所述电机轴的第一端传动连接，且所述中空腔与所述冷却腔连通，所述减速器输入轴的第二端通过第一轴承安装于所述减速器壳体；
第一导油管，所述第一导油管的第一端固定于所述减速器壳体上，且与所述减速器壳体配合形成集油腔，所述集油腔与所述减速腔以及所述第一导油管的内腔连通，所述第一导油管的第二端贯穿所述中空腔、且伸入所述冷却腔内，所述第一导油管的外壁与所述冷却腔的侧壁之间形成有冷却间隙，第一导油管的内腔通过所述第一导油管第二端的开口与所述冷却间隙连通，所述冷却间隙与所述减速腔相连通；
第二导油管，所述第二导油管位于所述冷却腔内，所述第二导油管第一端与所述电机轴固定连接，所述第二导油管第二端形成有螺旋状导油筋、且伸入所述第一导油管的内腔；其中，所述电机轴、减速器输入轴、第一导油管以及第二导油管同轴。
2.根据权利要求1所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述第一导油管的第一端形成有圆盘结构，所述圆盘结构与所述减速器壳体过盈配合连接，以形成所述集油腔。
3.根据权利要求1所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述第一导油管的第二端的内径沿所述减速器指向所述电机的方向逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述减速器壳体与所述第一轴承连接处形成有与所述第一轴承配合的轴承孔。
5.根据权利要求4所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述减速器壳体上还设置有与所述轴承孔贯通的开槽，所述开槽第一端位于所述轴承孔外侧、且第二端位于所述轴承孔内侧，以使所述减速腔与所述集油腔相连通。
6.根据权利要求5所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述减速器壳体上还设置有临近所述开槽第一端的挡油筋。
7.根据权利要求1所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述减速器输入轴的第一端的端部通过所述冷却腔的开口伸入所述冷却腔内、且与电机轴花键连接，所述减速器输入轴的外壁与所述冷却腔的侧壁之间具有导油间隙，所述导油间隙与所述冷却间隙连通。
8.根据权利要求7所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述减速器输入轴的第一端通过第二轴承与所述电机壳体连接，所述第二轴承与所述导油间隙以及所述减速腔相连通。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电机转子冷却系统，其特征在于，所述电机轴的第一端与所述电机壳体之间设置有动密封结构，以使所述减速腔与所述电机壳体形成的电机腔之间密封隔离。
10.一种电驱动总成，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电机转子冷却系统。
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