CN112701856B - 油冷电机冷却系统 - Google Patents

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CN112701856B CN202011562372.5A CN202011562372A CN112701856B CN 112701856 B CN112701856 B CN 112701856B CN 202011562372 A CN202011562372 A CN 202011562372A CN 112701856 B CN112701856 B CN 112701856B
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Abstract

本申请公开了一种油冷电机冷却系统,该系统包括集油组件、喷油管、导油管和电机。电子的转子轴上设有多个甩油孔,当转子转动时,由导油管注入的冷却油通过转子轴上的甩油孔,被甩溅到转子轴两侧轴承的内侧,再被反弹到定子绕组内侧和转子铁芯上。喷油管上设有多个喷油孔,从而喷油管内的冷却油可以喷射到集油组件上。集油组件包括圆弧状且开设有多个通孔的第一集油盘和第二集油盘,集油盘里的冷却油再通过油孔滴淋在定子绕组和定子铁芯上。该系统利用结构均较为简单的集油组件、喷油管和导油管,通过两条油冷路径实现了对定子绕组内侧和外侧、定子铁芯、转子以及转子轴两侧轴承内侧的冷却,冷却范围广且冷却效果好。

Description

油冷电机冷却系统
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,具体涉及一种油冷电机冷却系统。
背景技术
大多数纯电动汽车或部分混合动力汽车的变速箱用的都是水冷驱动电机。
水冷驱动电机的内部需设置水套,以使冷却液在水套里进行循环,但这种冷却方式具有如下缺点:1)只能对铁芯进行冷却,而发热量最大的定子绕组却无法直接冷却,导致驱动电机的散热效果不好,电机效率较低,发挥同样的功率就需要增大冷却液的流量和降低冷却液的进口温度,从而增加了对油冷器和油泵的性能要求。2)水套一般都需要和定子铁芯进行过盈压装配合,过盈配合难度较大且容易加热不均,导致定子铁芯的变形不一致,影响电机产生的磁场,进而影响电机性能的正常发挥。3)水套的体积较大且比较重,增加了变速箱整体的重量和成本。
发明内容
针对上述问题,本申请提供了一种油冷电机冷却系统,以改善电机的冷却效果,并降低对油冷器和油泵性能的要求。
本申请实施例的具体方案如下:
一种油冷电机冷却系统,所述系统包括集油组件、喷油管、导油管和电机;
所述电机包括转子轴、支撑所述转子轴的第一轴承和第二轴承、定子绕组、定子铁芯和转子铁芯;
所述导油管在所述转子轴的轴向上对准所述转子轴,用于将冷却油注入所述转子轴的内部;
所述转子轴的轴体两端分别设有第一甩油孔和第二甩油孔,所述第一甩油孔对应所述第一轴承,所述第二甩油孔对应所述电机的第二轴承;
所述喷油管位于所述集油组件中心的上方,且设置有开口朝向所述集油组件的多个喷油孔,所述喷油管用于接收所述油泵提供的冷却油并向所述集油组件喷射;
所述集油组件包括第一集油盘和第二集油盘;所述第一集油盘和所述第二集油盘分别设置在所述定子绕组两端的上方,所述第一集油盘和所述第二集油盘为与所述定子绕组的形状适配的圆弧状,且均开设有多个通孔,用于使从所述喷油管喷射出的冷却油流到所述定子绕组上;
所述集油组件、所述喷油管和所述导油管均适于连接到变速箱壳体。
优选地,所述第一甩油孔和所述第二甩油孔均为外端比内端更靠近所述转子轴的端部的斜孔。
优选地,所述喷油管包括直管和弯折管;
所述直管的第一管口封闭,第二管口敞口,所述直管上设有多个所述喷油孔,所述直管与电机的轴线平行设置;
所述弯折管一部分与所述直管平行,另一部分与所述直管垂直,所述弯折管与所述直管平行的部分上设有多个所述喷油孔;所述弯折管的第一管口封闭,第二管口与所述直管的管体连接。
优选地,所述第一集油盘和所述第二集油盘的宽度与对应端的所述定子绕组超出定子铁芯的部分的宽度相同。
优选地,所述第一集油盘包括第一圆弧盘身、两个第一圆弧状侧边和多个第一分隔筋,所述两个第一圆弧状侧边位于所述第一圆弧盘身的两侧且向上凸起,所述多个第一分隔筋间隔均匀地连接在所述两个第一圆弧状侧边之间,从而在所述第一圆弧盘身上形成多个第一集油格,每个所述第一集油格上设有多个所述通孔;
所述第二集油盘包括第二圆弧盘身、两个第二圆弧状侧边和多个第二分隔筋,所述两个第二圆弧状侧边位于所述第二圆弧盘身的两侧且向上凸起,所述多个第二分隔筋间隔均匀地连接在所述两个第二圆弧状侧边之间,从而在所述第二圆弧盘身上形成多个第二集油格,每个所述第二集油格上设有多个所述通孔。
优选地,所述第一集油盘和所述第二集油盘的弧度均为120度。
每个所述第一集油格和每个所述第二集油格内均设有三个所述通孔,所述三个通孔的圆心构成一个等腰三角形,所述等腰三角形的顶角小于底角,且所述三个通孔位于所在集油格的下侧。
优选地,所述第一集油盘和所述第二集油盘整体均关于各自的圆弧中心线对称。
优选地,所述第一集油盘邻近所述第二集油盘的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第一凸耳,所述第一凸耳上集成有连接管;
所述第二集油盘邻近所述第一集油盘的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第二凸耳,所述第二凸耳与所述第一凸耳相对,所述第二凸耳上集成有连接柱,所述连接柱被设置为插接在所述连接管内。
优选地,所述第一集油盘远离所述第二集油盘的圆弧状侧边的两端分别集成有插接柱,所述插接柱适于与所述变速箱壳体上的孔过盈配合;
所述第二集油盘远离所述第一集油盘的圆弧状侧边的中间向上凸起形成定位部,所述定位部的端面呈波浪状,适于与所述变速箱壳体的内壁接触。
本申请实施例的有益效果至少在于:
本申请的油冷电机冷却系统包括集油组件、喷油管、导油管和电机。其中,电子的转子轴上设有多个第一甩油孔和多个第二甩油孔,导油管用于将冷却油注入转子轴内部,从而当转子转动时,冷却油通过转子轴上的第一甩油孔和第二甩油孔,被甩溅到转子轴两侧轴承的内侧,再被反弹到电定子绕组内侧和电转子铁芯上,实现了对定子绕组内侧、转子铁芯和轴承的冷却。喷油管上设有多个喷油孔,从而喷油管内的冷却油可以喷射到集油组件上。集油组件包括圆弧状且开设有多个通孔的第一集油盘和第二集油盘,集油盘里的冷却油通过通孔滴淋在定子绕组和定子铁芯上。实现了对定子绕组和定子铁芯的冷却。该系统利用结构均较为简单的集油组件、喷油管和导油管,通过两条油冷路径可实现对定子绕组内侧和外侧、定子铁芯、转子以及转子轴两侧轴承内侧的冷却,冷却范围广且冷却效果好,避免了热量长时间堆积,使电机的效率降低,甚至影响电机寿命。同时达到相同的冷却效果所需要的冷却油的用量较少,且所需冷却油的进口温度也不需要很低,从而减轻了油冷器的负荷。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的油冷电机冷却系统的主剖视图;
图2为本申请实施例提供的第一集油盘的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的第二集油盘的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的喷油管的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的油冷电机冷却系统的工作原理示意图。
其中,附图标记分别表示:
1-集油组件;
11-第一集油盘;
111-第一分隔筋;
112-第一集油格;
113-第一凸耳;
114-连接管;
115-插接柱;
12-第二集油盘;
121-第二分隔筋;
122-第二集油格;
123-第二凸耳;
124-连接柱;
125-定位部;
2-喷油管;
21-直管;
22-弯折管;
3-导油管;
4-电机;
41-转子轴;
411-第一甩油孔;
412-第二甩油孔;
42-第一轴承;
43-第二轴承;
44-定子绕组;
45-定子铁芯;
46-转子铁芯;
5-变速箱壳体;
M-油泵;
N-油冷器。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例只是本申请一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,本申请实施例提供了一种油冷电机冷却系统,该系统包括集油组件1、喷油管2、导油管3和电机4。
电机4包括转子轴41、支撑所述转子轴41的第一轴承42和第二轴承43、定子绕组44、定子铁芯45和转子铁芯46。这里需要说明的是,电机4可以是本领域常见的电机类型,因此其内部组件及各个组件之间的位置关系也均是本领域技术人员所熟知的,这里就不再赘述。
其中,转子轴41的轴体两端分别设有第一甩油孔411和第二甩油孔412,第一甩油孔411于对应第一轴承42,第二甩油孔412对应第二轴承43,也就是说,第一甩油孔411适于将转子轴41内的冷却油甩至第一轴承42内侧;第二甩油孔412适于将转子轴41内的冷却油甩至第二轴承43内侧。
这里需要说明的是,第一轴承42内侧指的是第一轴承42靠近转子轴41的一侧;第二轴承43内侧指的是第二轴承43靠近转子轴41的一侧。
导油管3在转子轴41的轴向上对准转子轴41,用于将油泵M提供的冷却油注入转子轴41的内部。
当转子轴41在转动时,由导油管3注入的具有一定流速的冷却油会被甩起四溅,被甩起的冷却油通过第一甩油孔411和第二甩油孔412淋到第一轴承42 和第二轴承43的内侧,从而对第一轴承42和第二轴承43进行冷却,且冷却油还可被反弹到定子绕组44的内侧及转子铁芯46的两侧,从而对定子绕组44的内侧及转子铁芯46的两侧进行冷却。
喷油管2位于集油组件1中心的上方,且设置有开口朝向集油组件1的多个喷油孔23 。喷油管2适于与油泵M相连,用来接收油泵M提供的冷却油并向集油组件1喷射冷却油。
集油组件1包括第一集油盘11和第二集油盘12。第一集油盘11和第二集油盘12分别设置在定子绕组44两端的上方,两者为与定子绕组44的形状适配的圆弧状,且均开设有多个通孔,用于使喷油管2喷射出的冷却油流到定子绕组44上。
集油组件1可以对喷油管2所喷射出的高压冷却油起到缓冲作用,防止冷却油直接喷射在定子绕组44上,对铜线的绝缘层造成损伤。并且第一集油盘11 和第二集油盘12为与定子绕组44形状适配的圆弧状,从而可以对冷却油起到导向作用,从而可以更好地对定子绕组44进行冷却。
具有一定流速的冷却油流入喷油管2后,通过喷油孔23 被喷射到第一集油盘 11和第二集油盘12的盘身上。两个集油盘上的冷却油通过盘身上的通孔淋流到下方对应的定子绕组44上,从而对定子绕组44进行冷却。并且当两个集油盘内积存的冷却油达到其最大的存油极限后,冷却油会从集油盘内溢出,从而对定子绕组44的端面进行冷却。流入喷油管2的冷却油也能通过喷油孔23 直接被喷射到定子铁芯45上,进而对定子铁芯45进行冷却。
需要说明的是,定子绕组44的两端指的是:定子绕组44未被定子铁芯45 覆盖的两部分。且应当理解的是,定子绕组44的发热量较大,温度较高,因而第一集油盘11和第二集油盘12需要避免与定子绕组44发生接触。
集油组件1、喷油管2和导油管3均适于连接到变速箱壳体5,通过变速箱壳体5可以将集油组件1、喷油管2和导油管3固定在预设的位置上,从而实现各自的功能。
需要说明的是,变速箱壳体5上具有油道,从而油泵M提供的冷却油可以通过相应的油道输送至导油管3和喷油管2内,本申请实施例中对变速箱壳体5 上的油道的具体结构不作限定。
本申请提供的油冷电机冷却系统通过两条冷却油路径,实现了对定子绕组内侧和外侧、定子铁芯、转子铁芯,转子轴两侧以及轴承内侧的直接冷却,冷却范围广且冷却效果好。
下面结合附图对本申请提供的油冷电机冷却系统的各个组件进行详细说明。
为了利于转子轴41内的冷却油从甩油孔甩出去,如图1所示,本申请实施例中,第一甩油孔411和第二甩油孔412均为外端比内端更靠近转子轴41的端部的斜孔。为了获得更好的甩油效果,可以设置多个环绕转子轴41轴体四周的第一甩油孔411和第二甩油孔412,并使第一甩油孔411和第二甩油孔412的轴线分别对准第一轴承42和第二轴承43内侧的中心位置。通过设置上述斜孔,既能利于冷却油向外甩出,且斜孔也能准确地将冷却油导向转子轴两侧的第一轴承42和第二轴承43处,以实现预期的冷却效果。
进一步地,第一甩油孔411和第二甩油孔412的个数为三个,通过在转子轴41轴体两端分别开设这样的三个甩油孔,可以使足量的冷却油喷射到第一轴承42和第二轴承43附近。
为了提高对定子绕组两端的冷却效果,本申请实施例对喷油管2、第一集油盘11和第二集油盘12的结构进行了如下限定。
对于喷油管:
如图2所示,喷油管2包括直管21和弯折管22。
直管21的第一管口封闭,第二管口敞口,其上设有多个喷油孔23 ,直管21 与电机4的轴线平行设置。
弯折管22的第一管口封闭,第二管口与直管21的管体连接,弯折管22一部分与直管21平行,另一部分与直管21垂直。弯折管22与直管21平行的部分上设有多个喷油孔23 。
也即直管21和弯折管22与直管平行的部分横跨第一集油盘11、定子铁芯 45和第二集油盘12,从而喷油管2内的冷却油能够通过喷油孔23 喷射到第一集油盘11、定子铁芯45和第二集油盘12上。
这里需要解释的是,直管21、弯折管22与直管21平行的部分用来分别向第一集油盘11和第二集油盘12的两个半圆弧盘身喷射冷却液。
弯折管22与直管21垂直部分的作用是连接直管21和弯折管22。同时也可在该部分上开设喷油孔23 ,以对定子绕组44进行冷却。
为了实现定子绕组44的均匀冷却,应尽量保证第一集油盘11和第二集油盘12上的两个半圆弧盘身上流经的冷却油量相同,因此,本申请实施例中,喷油管2的中心线与第一集油盘11和第二集油盘12的圆弧中心线共线,也即是直管21、弯折管22与直管21平行的部分关于两个集油盘的圆弧中心线对称。
为了保证对定子铁芯45的冷却效果,直管21和弯折管22与直管21平行的部分的距离应该合理设定。由于两者是借助弯折管22与直管21垂直的部分进行连接,所以也即是这部分管体的长度应该合理设定。如果直管21和弯折管 22与直管21平行的部分的距离过短,那么喷油管2中部所喷射的冷却油都将集中在定子铁芯45的中间部分,导致定子铁芯45的其它部分冷却效果不好;如果两者的距离过长,那么喷油管2中部所喷射的冷却油都集中在定子铁芯45的两侧部分,导致定子铁芯45中间部分的冷却效果不好。
应当理解的是,直管21、弯折管22与直管21平行的部分的长度均与第一集油盘11和第二集油盘12之间距离相当。而第一集油盘11和第二集油盘12 的间距取决于电机4的具体结构,因而直管21、弯折管22与直管21平行的部分的长度应根据电机4的具体结构而设定。
本申请实施例通过多次模拟仿真实验,得到直管21上设有三个喷油孔23 ,弯折管22与直管21平行的部分上设有三个喷油孔23 ,且与直管21垂直的部分上设有一个喷油孔23 时,喷油管2向外喷油的效果较好,能够满足使用要求。
应当理解的是,直管21、弯折管22与直管21平行的部分上的三个喷油孔23之间的距离要根据具体情况合理地设定,以使从喷射管2内的冷却油能够均匀地喷射到两个集油盘上。
进一步地,为了将喷油管2固定在变速箱壳体5上,本申请实施例中,直管21在与弯管22的连接处继续延伸,该延伸出部分适于与变速箱壳体5上的相应孔过盈配合。应当理解的是,直管21的上述延伸部分仅是为了将喷油管固定在变速箱壳体5上,因此不必在其上设置喷油孔23 。
由于从油泵M输送来的冷却油的油压较高,因此,本申请实施例中,喷油管2整体均为不锈钢材质,从而可以保证足够的强度,且不易生锈。
对于第一集油盘11和第二集油盘12:
为了实现对定子绕组44两端和两个端面更好的冷却,第一集油盘11宽度与其对应端的定子绕组44超出定子铁芯45的部分的宽度相同,即第一集油盘11正好罩设在该端绕组44超出定子铁芯45的部分上方,这样既不会因宽度过短而影响定子绕组44两端的冷却效果,也不会因宽度过长,妨碍冷却油溢出向下流动冷却定子绕组44的端面。
如图3所示,第一集油盘11可以包括第一圆弧盘身、两个第一圆弧状侧边和多个第一分隔筋111。两个第一圆弧状侧边位于第一圆弧盘身的两侧且向上凸起,多个第一分隔筋111间隔均匀地连接在两个第一圆弧状侧边之间,从而在第一圆弧盘身上形成多个第一集油格112,每个第一集油格112上设有多个通孔。也即第一集油盘11相当于一个浅槽,该浅槽被分隔成多个小方格。由于多个第一集油格112的存在,从喷油管2喷射到第一集油盘11上的冷却油能够被暂时积存从而形成一定高度的油面,这样有利于冷却油通过第一集油盘11上的通孔流淋到下方的定子绕组44上。否则,如果不存在第一集油格112,喷射到第一集油盘11上的冷却油很容易就顺着盘身的表面流动,导致仅有少量的冷却油能通过通孔流淋到下方的定子绕组44上,冷却效果不好。
这里需要说明的是,上述多个分隔筋111既起到将第一圆弧盘身分隔成多个第一集油格112的作用,又对两个第一圆弧状侧边起到加强作用。
应当理解的是,多个第一分隔筋111向上凸起的高度应当适当,如果高度过小,会导致无法形成一定高度的油面,不利于使喷射到第一集油盘11上的冷却油通过盘身上的通孔向下流淋;如果高度过高,将不利于第一集油盘11内的冷却油向外溢出,导致下方的定子绕组44的端面冷却效果不好。
为了实现对冷却油充分的引流,本申请实施例中,第一集油盘11的弧度为 120度,也即第一集油盘11罩设住相应端的定子绕组44圆周的三分之一。基于这样弧度的第一集油盘11的引流作用,冷却油可以对该端定子绕组44进行充分的冷却。
为了保证第一集油盘11的淋油效果,如图3所示,每个第一集油格112内设有三个通孔,这三个通孔的圆心构成一个等腰三角形,该等腰三角形的顶角小于底角,即位于上方的通孔与位于下方的两个通孔之间的距离较大,从而可使更多的冷却油流过通孔。且这三个通孔位于所在集油格的下侧,即三个通孔的位置符合冷却液的流动趋势,也可使更多的冷却油流过通孔。因此,通过上述的结构设计可以达到较好的淋油效果,从而实现对定子绕组44的良好冷却。
进一步地,为了实现对定子绕组44的均匀的冷却,如图3所示,第一集油盘11整体关于其圆弧中心线对称,也即是,第一集油盘11圆弧中心线两侧的第一集油格112的个数相同,且位置对应的两个第一集油格112上的通孔也均关于该圆弧中心线对称。
再进一步地,如图3所示,第一圆弧盘身上形成六个第一集油格112,即集油盘盘身圆弧中心线两侧分别具有三个第一集油格112,从而利于每个半圆弧盘身上冷却油积存和流动。
同样地,第二集油盘12具有如第一集油盘11类似的结构设计,因此下面仅对第二集油盘12的结构作简要的说明,其各个结构特征所带来的技术效果或者作用具体可参考第一集油盘11的对应特征,不再赘述。
为了实现对定子绕组44两端和两个端面更好的冷却,第二集油盘12宽度与其对应端的定子绕组44超出定子铁芯45的部分的宽度相同。
如图4所示,第二集油盘12包括第二圆弧盘身、两个第二圆弧状侧边和多个第二分隔筋121,两个第二圆弧状侧边位于第二圆弧盘身的两侧且向上凸起,多个第二分隔筋121间隔均匀地连接在两个第二圆弧状侧边之间,从而在第二圆弧盘身上形成多个第二集油格122。
为了对冷却油充分地引流,第二集油盘12的弧度为120度。
为了保证第二集油盘12的淋油效果,如图4所示,每个第二集油格122内设有三个通孔,这三个通孔的圆心构成一个等腰三角形,该等腰三角形的顶角小于底角。且这三个通孔位于所在集油格的下侧。
进一步地,为了对定子绕组44进行均匀的冷却,如图4所示,第二集油盘 12整体关于其圆弧中心线对称。
再进一步地,如图4所示,第二圆弧盘身上形成六个第二集油格122,即第二集油盘12圆弧中心线两侧分别具有三个第二集油格122。
这里需要说明的是,根据不同功能需求,定子绕组44两端超出定子铁芯45 的部分的宽度可能会不同,因此第一集油盘11和第二集油盘12的宽度也不一定相同。即对于第一集油盘11和第二集油盘12,二者除了宽度可能因电机的具体结构而有所不同,其它特征,比如集油格的数量、每个集油格内的通孔的数量及位置、集油盘盘身的弧度等均应相同,从而使冷却油通过喷油管的不同支路能均匀地流淋到定子绕组44上,实现定子绕组44的均匀冷却。
第一集油盘11、第二集油盘12与定子绕组44的间距影响着冷却效果,若间距过大,会使冷却油的流动路径过长,进而使定子绕组44各个部分的冷却时差较大,导致定子绕组44的冷却不均匀;若间距过小,从喷油孔23 喷射出的冷却油的冲击力会较大,易对定子绕组44铜线表面的绝缘层造成破坏。经过对比试验,本申请实施例中,第一集油盘11和第二集油盘12与相应的定子绕组44之间的间距均为1.6mm,可以比较好地避免上述问题。
为了便于安装,如图3所示,本申请实施例中,第一集油盘11邻近第二集油盘12的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第一凸耳113,且第一凸耳113上集成有连接管114;如图4所示,第二集油盘12邻近第一集油盘11的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第二凸耳123,第二凸耳123与第一凸耳113相对,且第二凸耳123上集成有连接柱124,连接柱124被设置为插接在连接管114内。在使用时,可以方便地将连接柱124插接在连接管114内,这里应当理解的是,连接柱124和连接管114配合后的长度应与第一集油盘11和第二集油盘12设定间距一致。
进一步地,为了将第一集油盘11和第二集油盘12插接配合所形成集油组件1整体固定在预设位置上,如图3所示,本申请实施例中,第一集油盘11远离第二集油盘12的圆弧状侧边的两端分别集成有插接柱115,插接柱115适于与变速箱壳体5上的孔过盈配合;如图4所示,第二集油盘12远离第一集油盘 11的圆弧状侧边的中间向上凸起形成定位部125,适于与变速箱壳体5的内壁接触。且定位部125的端面呈波浪状,从而利于第二集油盘12的冷却油向外溢出,以对定子绕组44的端面进行冷却。
也即是第一集油盘11上的插接柱115与变速箱壳体5固定连接,第二集油盘12上的定位部125与变速箱5壳体的内壁相抵接触,从而可以将集油组件1 整体固定在预设位置上。
由于从喷油管2喷射出冷却油的流速和压力有所下降,对第一集油盘11和第二集油盘12的强度要求不如喷油管2的高,因此,本申请实施例中,第一集油盘11和第二集油盘12均为注塑件,通过注塑成型工艺一体成型而成,从而可以减轻盘身的重量。且由于第一集油盘11和第二集油盘12下方的定子绕组 44在工作时会产生很多的热量,因此,第一集油盘11和第二集油盘12应当选用耐高温材料制成。
下面结合图5对本申请实施例提供的油冷电机冷却系统的工作原理进行详细说明。
如图5所示,变速箱油箱内的冷却油通过油冷器N的降温或升温作用达到电机4预设的进油口温度后,被油泵M泵入变速箱的液压系统并通过变速箱壳体5上的油道分别输送至喷油管2和导油管3,也即本申请实施例提供的油冷电机冷却系统具有两个油冷路径:
第一油冷路径,具有一定流速的冷却油经导油管3喷射到转子轴41内,转动的转子轴41使内部的冷却油甩起四溅,被甩起的冷却油通过第一甩油孔411 和第二甩油孔412甩淋到第一轴承42和第二轴承43的内侧,从而对第一轴承 42、第二轴承43进行冷却,且冷却油还会被反弹到定子绕组44的内侧及转子铁芯46的两侧,从而对定子绕组44的内侧及转子铁芯46的两侧进行冷却。
第二油冷路径,流入喷油管2内的冷却油,具有两条流动子路径:一部分冷却油流入直管21内,由于直管21横跨在第一集油盘11、定子铁芯45和第二集油盘12的上方,因而这部分冷却油在流动时,当冷却油流经直管21的始端部分时,冷却油可以通过直管21上对应的喷油孔23 喷射到第一集油盘11的一侧半圆弧盘身上,进而这部分冷却油可以通过盘身上的通孔淋流到位于该侧半圆弧盘身下方的定子绕组44上,从而对该部分定子绕组44进行冷却。当冷却油流经直管21的中间部分时,冷却油通过直管21上对应的喷油孔23 直接喷射到定子铁芯45上,从而对其进行冷却。当冷却油流经直管21的末端部分时,冷却油通过直管21上对应的喷油孔23 喷射到第二集油盘12的一侧半圆弧盘身上,进而这部分冷却油通过盘身上的通孔淋流到位于该侧半圆弧盘身下方的定子绕组 44上,从而对该部分定子绕组44进行冷却。
另一部分冷却油流入弯折管22内,由于弯折管22与直管21平行的那部分也横跨在第一集油盘11、定子铁芯45和第二集油盘12的上方,因而这部分冷却油在流动时,当冷却油流经与直管21平行的那部分的始端部分时,冷却油通过管体上对应的喷油孔23 喷射到第一集油盘11的另一侧半圆弧盘身上,进而这部分冷却油可以通过盘身上的通孔淋流到位于该侧半圆弧盘身下方的定子绕组44 上,从而对该部分定子绕组44进行冷却。当冷却油流经与直管21平行的那部分的中间部分时,冷却油可以通过管体上对应的喷油孔23 直接喷射到定子铁芯45 上,从而对其进行冷却。当冷却油流经与直管21平行的那部分的末端部分时,冷却油可以通过管体上对应的喷油孔23 喷射到第二集油盘12的另一侧半圆弧盘身上,进而这部分冷却油可以通过盘身上的通孔淋流到位于该侧半圆弧盘身下方的定子绕组44上,从而对该部分的定子绕组44进行冷却。
可见,利用该油冷电机冷却系统实现对定子绕组外侧和内侧、转子铁芯及轴承的直接冷却,冷却范围广且冷却效果较好。
本申请实施例提供的油冷电机冷却系统利用结构均较为简单的集油组件、喷油管和导油管,通过两条油冷路径实现了对定子绕组内侧和外侧、定子铁芯、转子以及转子轴两侧轴承内侧的冷却,冷却范围广。
并且两个油冷路径均是将冷却油直接淋流到电机的相应组件上,因而可以及时地对电机进行冷却,冷却效果较好,避免了热量长时间堆积,使电机的效率降低,甚至影响电机寿命。同时达到相同的冷却效果所需要的冷却油的用量较少,且所需冷却油的进口温度也不需要很低,从而减轻了油冷器的负荷。
在本申请中,应该理解到,术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案,并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种油冷电机冷却系统,其特征在于,所述系统包括集油组件(1)、喷油管(2)、导油管(3)和电机(4);
所述电机(4)包括转子轴(41)、支撑所述转子轴(41)的第一轴承(42)和第二轴承(43)、定子绕组(44)、定子铁芯(45)和转子铁芯(46);
所述导油管(3)在所述转子轴(41)的轴向上对准所述转子轴(41),用于将油泵(M)提供的冷却油注入所述转子轴(41)的内部;
所述转子轴(41)的轴体两端分别设有第一甩油孔(411)和第二甩油孔(412),所述第一甩油孔(411)对应所述第一轴承(42),所述第二甩油孔(412)对应所述第二轴承(43);
所述喷油管(2)位于所述集油组件(1)中心的上方,且设置有开口朝向所述集油组件(1)的多个喷油孔(23),所述喷油管(2)用于接收所述油泵(M)提供的冷却油并向所述集油组件(1)喷射冷却油;所述喷油管(2)包括直管(21)和弯折管(22);所述直管(21)的第一管口封闭,第二管口敞口,所述直管(21)上设有多个所述喷油孔(23),所述直管(21)与电机(4)的轴线平行设置;所述弯折管(22)一部分与所述直管(21)平行,另一部分与所述直管(21)垂直,所述弯折管(22)与所述直管(21)平行的部分上设有多个所述喷油孔(23);所述弯折管(22)的第一管口封闭,第二管口与所述直管(21)的管体连接;
所述集油组件(1)包括第一集油盘(11)和第二集油盘(12);所述第一集油盘(11)和所述第二集油盘(12)分别设置在所述定子绕组(44)两端的上方,所述第一集油盘(11)和所述第二集油盘(12)为与所述定子绕组(44)的形状适配的圆弧状,且均开设有多个通孔,用于使从所述喷油管(2)喷射出的冷却油流到所述定子绕组(44)上;
所述集油组件(1)、所述喷油管(2)和所述导油管(3)均适于连接到变速箱壳体(5)。
2.根据权利要求1所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,所述第一甩油孔(411)和所述第二甩油孔(412)为外端比内端更靠近所述转子轴(41)的端部的斜孔。
3.根据权利要求1所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,所述第一集油盘(11)和所述第二集油盘(12)的宽度与对应端的所述定子绕组(44)超出定子铁芯(45)的部分的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,
所述第一集油盘(11)包括第一圆弧盘身、两个第一圆弧状侧边和多个第一分隔筋(111),所述两个第一圆弧状侧边位于所述第一圆弧盘身的两侧且向上凸起,所述多个第一分隔筋(111)间隔均匀地连接在所述两个第一圆弧状侧边之间,从而在所述第一圆弧盘身上形成多个第一集油格(112),每个所述第一集油格(112)上设有多个所述通孔;
所述第二集油盘(12)包括第二圆弧盘身、两个第二圆弧状侧边和多个第二分隔筋(121),所述两个第二圆弧状侧边位于所述第二圆弧盘身的两侧且向上凸起,所述多个第二分隔筋(121)间隔均匀地连接在所述两个第二圆弧状侧边之间,从而在所述第二圆弧盘身上形成多个第二集油格(122),每个所述第二集油格(122)上设有多个所述通孔。
5.根据权利要求4所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,所述第一集油盘(11)和所述第二集油盘(12)的弧度均为120度。
6.根据权利要求4所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,
每个所述第一集油格(112)和每个所述第二集油格(122)内均设有三个所述通孔,三个所述通孔的圆心构成一个等腰三角形,所述等腰三角形的顶角小于底角,且三个所述通孔位于所在集油格的下侧。
7.根据权利要求4所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,所述第一集油盘(11)和所述第二集油盘(12)整体均关于各自的圆弧中心线对称。
8.根据权利要求4所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,
所述第一集油盘(11)邻近所述第二集油盘(12)的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第一凸耳(113),所述第一凸耳(113)上集成有连接管(114);
所述第二集油盘(12)邻近所述第一集油盘(11)的圆弧状侧边的两端分别设有竖立的第二凸耳(123),所述第二凸耳(123)与所述第一凸耳(113)相对,所述第二凸耳(123)上集成有连接柱(124),所述连接柱(124)被设置为插接在所述连接管(114)内。
9.根据权利要求8所述的油冷电机冷却系统,其特征在于,所述第一集油盘(11)远离所述第二集油盘(12)的圆弧状侧边的两端分别集成有插接柱(115),所述插接柱(115)适于与所述变速箱壳体(5)上的孔过盈配合;
所述第二集油盘(12)远离所述第一集油盘(11)的圆弧状侧边的中间向上凸起形成定位部(125),所述定位部(125)的端面呈波浪状,适于与所述变速箱壳体(5)的内壁接触。
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