CN113078775A - 冷却结构及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷却结构，包括壳体及密封件。壳体具有用于安装减速器与电机的第一安装腔所述壳体侧壁开设有环绕所述第一安装腔的第一冷却通道；密封件密封连接于所述第一安装腔的底壁，以在所述密封件与所述第一安装腔的所述底壁之间形成第二冷却通道，装设于所述第一安装腔内的所述减速器与所述密封件相抵接；通过设置上述的冷却结构，由于第二冷却通道的一端与第一冷却通道连通，因此冷却介质输入后，能够进入第一冷却通道和第二冷却通道中。如此，在电机和减速器运行时，能够同时对电机和减速器进行散热，避免减速器和电机温度过高，提高了电机和减速器长时间运行的可靠性。本发明还涉及一种驱动装置。

Description

冷却结构及驱动装置

技术领域

本发明涉及电机驱动设备技术领域，特别是涉及一种冷却结构及驱动装置。

背景技术

目前电机驱动设备为了确保结构更加紧凑，电机和减速器通常会采用共用集成壳体的结构，集成壳体的一侧用于支撑减速器后轴承及各轴系，另一侧用于支撑电机前轴承及转子总成。

集成壳体的应用虽然使得电机驱动设备的结构更加的紧凑，但是电机和减速器集成在一个壳体内，对壳体的散热存在更高的要求。现有的集成壳体由于散热效果较差，壳体内减速器的热量只能靠壳体表面辐射散热，长时间运行会导致减速器温度过高，而减速器的热量又会辐射给电机、轴承等，不利于电机驱动的长时间运行。

发明内容

基于此，有必要针对现有的集成壳体散热效果差，导致减速器长时间运行温度过高的问题，提供一种散热效果好，避免减速器及电机长时间运行温度过高的冷却结构及驱动装置。

一种冷却结构，包括：

壳体，具有用于安装减速器与电机的第一安装腔，所述壳体侧壁开设有环绕所述第一安装腔的第一冷却通道；及

密封件，密封连接于所述第一安装腔的底壁，以在所述密封件与所述第一安装腔的所述底壁之间形成第二冷却通道，装设于所述第一安装腔内的所述减速器与所述密封件相抵接；

其中，所述第二冷却通道的一端与所述第一冷却通道连通。

通过设置上述的冷却结构，由于第二冷却通道的一端与第一冷却通道连通，因此冷却介质输入后，能够进入第一冷却通道和第二冷却通道中，第一冷却通道位于壳体侧壁，且环绕第一安装腔，能够对电机进行冷却，而第二冷却通道能够对于密封件抵接的减速器散热。如此，在电机和减速器运行时，能够同时对电机和减速器进行散热，避免减速器和电机温度过高，提高了电机和减速器长时间运行的可靠性。

在其中一个实施例中，所述第二冷却通道的进液端与所述第一冷却通道的进液端连通。

在其中一个实施例中，所述第二冷却通道包括第一分支通道及第二分支通道，所述第一分支通道与所述第二分支通道的进液端相互连通并与所述第一冷却通道连通，所述第一分支通道与所述第二分支通道的出液端相互连通。

在其中一个实施例中，所述第二冷却通道还包括进液通道及出液通道，所述进液通道一端与所述第一冷却通道连通，另一端同时与所述第一分支通道及所述第二分支通道的进液端连通，所述出液通道一端同时与所述第一分支通道及所述第二分支通道的出液端连通。

在其中一个实施例中，所述壳体包括连接部、第一安装部及第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部均固定连接于所述连接部，且所述第一安装部与所述第二安装部之间形成所述第一冷却通道，所述第二安装部与所述连接部围合形成所述第一安装腔，所述密封件密封连接于所述连接部，以在所述密封件与所述连接部之间形成所述第二冷却通道。

在其中一个实施例中，所述第一安装部内壁开设有第一冷却槽，所述第一冷却槽的与第二冷却通道连通，所述第二安装部与所述第一安装部内壁密封接触且覆盖所述第一冷却槽，以形成所述第一冷却通道；或

所述第二安装部外壁开设有第一冷却槽，所述第一冷却槽的一端所述第二冷却通道连通，所述第一安装部与所述第二安装部外壁密封接触且覆盖所述第一冷却槽，以形成所述第一冷却通道。

在其中一个实施例中，所述连接部朝向所述第一安装腔的一侧表面开设有第二冷却槽，所述第二冷却槽一端与第一冷却通道连通，所述密封件密封连接于所述连接部开设有所述第二冷却槽的一侧表面，以覆盖所述第二冷却槽形成所述第二冷却通道。

在其中一个实施例中，所述第一安装部及所述第二安装部均呈圆筒状，所述连接部呈圆环状，且所述第一安装部、所述第二安装部以及所述连接部均同轴设置。

在其中一个实施例中，所述冷却结构还包括进水管和出水管，所述进水管与所述第一冷却通道的进液端连通，所述出水管与所述第一冷却通道的出液端连通。

一种驱动装置，包括如上所述的冷却结构。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明一实施例提供的冷却结构的爆炸示意图；

图2为图1所示的冷却结构的部分结构的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的冷却结构的剖面结构示意图；

图4为本发明一实施例中冷却结构的第二冷却通道的示意图；

图5为本发明另一实施例中冷却结构的第二冷却通道的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-图3所示，本发明一实施例提供的冷却结构，包括壳体10及密封件20，减速器和电机设置于壳体10内。

壳体10具有用于安装减速器和电机的第一安装腔18，壳体10侧壁开设有环绕第一安装腔18的第一冷却通道101，密封件20连接于第一安装腔18的底壁，以在密封件20与第一安装腔18的底壁之间形成第二冷却通道102，装设于第一安装腔18内的减速器与密封件20相抵接。

其中，第二冷却通道102的一端与第一冷却通道101连通。

通过设置上述的冷却结构，由于第二冷却通道102的一端与第一冷却通道101连通，因此冷却介质输入后，能够进入第一冷却通道101和第二冷却通道102中，第一冷却通道101位于壳体10侧壁，且环绕第一安装腔18，能够对电机进行冷却，而第二冷却通道102能够对于密封件20抵接的减速器散热。如此，在电机和减速器运行时，能够同时对电机和减速器进行散热，避免减速器和电机温度过高，提高了电机和减速器长时间运行的可靠性。

在一些实施例中，壳体10包括连接部11、第一安装部12及第二安装部13，第一安装部12和第二安装部13均固定连接于连接部11，且第一安装部12与第二安装部13之间形成第一冷却通道101，第二安装部13与连接部11围合形成第一安装腔18，密封件20密封连接于连接部11，以在密封件20与连接部11之间形成第二冷却通道102。

进一步地，壳体10还包括轴承安装部14，轴承安装部14固定连接于连接部11，且凸设于第一安装腔18内，轴承安装部14用于安装轴承。实际应用中，轴承安装部14具有与第一安装腔18连通的第二安装腔19，第二安装腔19用于安装轴承。

在一些实施例中，第一安装部12、第二安装部13及轴承安装部14均呈圆筒状，连接部11呈圆环状，且第一安装部12、第二安装部13、轴承安装部14及连接部11均同轴设置。

进一步地，第一安装部12的直径内径大于第二安装部13的外径，以在第一安装部12与第二安装部13之间形成第一冷却通道101，第二安装部13的内径大于轴承安装部14的外径，以使得电机和减速器等结构可装设于第二安装部13与轴承安装部14之间。

实际应用中，第一安装部12和轴承安装部14的同一端与连接部11的一侧表面固定连接，且第一安装部12和轴承安装部14分别连接于圆环状的连接部11的外径边缘和内径边缘，第二安装部13与连接部11的一侧表面固定连接，且位于第一安装部12与轴承安装部14之间。

在第一实施例中，第一安装部12内壁开设有第一冷却槽，第一冷却槽的与第二冷却通道102连通，第二安装部13与第一安装部12内壁密封接触且覆盖第一冷却槽，以形成第一冷却通道101。

在第二实施例中，第二安装部13外壁开设有第一冷却槽，第一冷却槽的一端第二冷却通道102连通，第一安装部12与第二安装部13外壁密封接触且覆盖第一冷却槽，以形成第一冷却通道101。

此外，上述两个实施例中的壳体10有多个部件构成，且各个部件分开制作，然后组装在一起。而在另一些实施例中，壳体10一体成型，一体成型的过程中形成第一冷却通道101。

在第三实施例中，连接部11朝向第一安装腔18的一侧表面开设有第二冷却槽111，第二冷却槽111一端与第一冷却通道101连通，密封件20密封连接于连接部11开设有第二冷却槽111的一侧表面，以覆盖第二冷却槽111形成第二冷却通道102。

同理可知，在第四实施例中，密封件20朝向连接部11的一侧表面开设有第二冷却槽111，第二冷却槽111的一端与第一冷却通道101连通，密封件20密封连接于连接部11朝向第一安装腔18的一侧表面，连接部11覆盖第二冷却槽111以形成第二冷却通道102。

需要说明的是，当壳体10一体成型时，一体成型的过程中在壳体10内形成第一安装腔18、第二安装腔19、第一冷却通道101以及第二冷却槽111，第二冷却槽111一端与第一冷却通道101连通，然后只需要将密封件20密封连接于第一安装腔18的底壁覆盖第二冷却槽111即可。

为了实现第一冷却通道101和第二冷却通道102之间的连通，可以在壳体10上开设连通通道103，连通通道103一端与第二冷却槽111连通，连通通道103的径向尺寸小于第二冷却槽111的径向尺寸，且连通通道103与第二冷却槽111的端部连通。

此外，可以理解的是，连通通道103的数量为两个，壳体10一体成型时也会同时形成两个连通通道103，两个连通通道103中的一个连通于第一冷却通道101与第二冷却通道102之间，且该连通通道103连通于第二冷却通道102的进液端，两个连通通道103中的另一个一端与第二冷却通道102的出液端连通。

在一些实施例中，密封件20与连接部11的形状相同，呈圆环状。进一步地，冷却结构还包括多个锁紧件30，每一锁紧件30均穿设于密封件20，并连接于连接部11，以使密封件20与连接部11朝向第一安装腔18的一侧表面密封接触，从而覆盖第二冷却槽111形成第二冷却通道102。

实际应用中，密封件20开设有多个锁紧孔21，多个锁紧孔21分为两组，每组的多个锁紧孔21均沿密封件20的周向均匀间隔排布，且其中一组锁紧孔21靠近密封件20的外径边缘，其中另一组锁紧孔21靠近密封件20的内径边缘，每一锁紧件30穿过对应的锁紧孔21并连接于连接部，以将密封件20稳定的锁紧于连接部11。具体地，锁紧件30为锁紧螺丝。

可以理解的是，壳体10一体成型能够确保较佳的密封性，在壳体10一体成型时，为了确保密封件20与连接部11之间的密封性，可设置密封圈或者密封胶，以使得密封件20和连接部11之间保持密封，避免第二冷却通道102内的冷却介质流入第二安装腔19内。

当然，在壳体10中由分开制作的各个部件组装制成时，也可以在各个部件之间设置密封圈或者密封胶保证密封性。

需要进行说明的是，如果采用密封圈，需要考虑密封圈承受的水压以及密封圈的压缩量，而如果采用密封胶，则需要考虑涂抹的密封胶的量，避免密封胶溢出，产生污染。

在一些实施例中，冷却结构还包括进水管41及出水管42，进水管41与第一冷却通道101的进液端连通，用于输入冷却介质，出水管42与第一冷却通道101的出液端和/或第二冷却通道102的出液端连通，用于排出冷却介质。

可以理解的是，与第二冷却通道102的出液端连通的连通通道103与出水管42连通，用于排出流经第二冷却通道102的冷却介质。

进一步地，壳体10开设有与进液口及出液口，进液口与第一冷却通道101的进液端连通，出液口则与第一冷却通道101的出液端和/或第二冷却通道102的出液端连通，进液口和出液口均为圆形开口，进水管41和出水管42均为圆形管，且进水管41的径向尺寸大于进液口的径向尺寸，出水管42的径向尺寸大于出液口的径向尺寸，进水管41与进液口过盈配合，出水管42与出液口过盈配合，以确保连接的稳定性及密封性。

需要进行说明的是，出水管42一般与用于储存冷却介质的回流空间连通，以收集作用之后的冷却介质，并且在冷却介质冷却之后重新通过进水管41输入。

请参阅图4，在一些实施例中，第二冷却通道102包括第一分支通道1021及第二分支通道1022，第一分支通道1021与第二分支通道1022的进液端相互连通，并与第一冷却通道101连通，第一分支通道1021与第二分支通道1022的出液端相互连通。也就是说，第一分支通道1021与第二分支通道1022并联。

实际应用中，第二冷却通道102还包括进液通道1023及出液通道1024，进液通道1023一端与第一冷却通道101连通，另一端同时与第一分支通道1021及第二分支通道1022的进液端连通，出液通道1024一端同时与第一分支通道1021及第二分支通道1022的出液端连通，另一端与第一冷却通道101连通或与出液口连通。

需要解释的是，第二冷却通道102的形成是通过密封件20覆盖第二冷却槽111，为了提高密封性，可以不设置进液通道1023与出液通道1024，直接通过两条连通通道103与第一分支通道1021及第二分支通道1022连通，即其中一条连通通道103同时与第一分支通道1021及第二分支通道1022的进液端连通，其中另一条连通通道103同时与第一分支通道1021及第二分支通道1022的出液端连通。

请参阅图4及图5，在一些实施例中，第二冷却通道102沿壳体10的周向曲折延伸，且第二冷却通道102的曲折处为弧形通道。换而言之，第二冷却通道102包括多个U形部1025，多个U形部1025沿壳体10的周向依次布设，且依次连通。

需要说明的是，多个U形部1025依次连通可以是所有相邻的两个U形部1025相互连通，也可以是首端的U形部1025与尾端的U形部1025不连通。

当所有相邻的两个U形部1025相互连通时，上述的两条连通通道103可以与第二冷却通道102的任意一个U形部1025连通，且可以将其中一条连通通道103连通的位置看作是第二冷却通道102的进液端，其中另一条连通通道103连通的位置看作是第二冷却通道102的出液端，此时第二冷却通道102包括并联的第一分支通道1021及第二分支通道1022。

当首端的U形部1025与尾端的U形部1025不连通时，第二冷却通道102为一条通道，且第二冷却通道102的相对两端分别与两条连通通道103连通，第二冷却通道102的一端为进液端，第二冷却通道102的另一端为出液端。

在实施例1中，第二冷却通道102的进液端与第一冷却通道101的进液端连通，第二冷却通道102的出液端与第一冷却通道101的出液端连通，即第一冷却通道101和第二冷却通道102并联。

在本实施例中，第二冷却槽111的进液端通过连通通道103与第一冷却通道101的进液端连通，而进液口与第一冷却通道101的进液端连通，第二冷却槽111的出液端通过连通通道103与第一冷却通道101的出液端连通，而出液口与第一冷却通道101的出液端连通。

进水管41输入冷却介质后，冷却介质分成两部分，一部分流入第一冷却通道101，对电机进行冷却，而另一部分则流入第二冷却通道102，对减速器进行冷却。

在实施例2中，第二冷却通道102的进液端通过连通通道103与第一冷却通道101的出液端连通，第二冷却通道102的出液端与出水管42连通，即第一冷却通道101与第二冷却通道102串联。

在本实施例中，第二冷却槽111的进液端通过连通通道103与第一冷却通道101的出液端连通，而进液口与第一冷却通道101的进液端连通，第二冷却槽111的出液端通过连通通道103出液口连通，出液口与出水管42连通。

进水管41输入冷却介质后，冷却介质先流入第一冷却通道101，对电机进行冷却，然后进入第二冷却通道102，对减速器进行冷却。

可以理解的是，采用第一冷却通道101和第二冷却通道102并联的方式，可以保证进入第一冷却通道101和进入第二冷却通道102的冷却介质的温度相同，从而确保对减速器的冷却效果。因此，优选采用第一冷却通道101与第二冷却通道102并联的方式。

此外，由于进液口和出液口优选开设于第一安装部12与第二安装部13之间，因此进液口和出液口优选与第一冷却通道101连通。

在第一冷却通道101与第二冷却通道102并联的情况下，当第二冷却通道102也分为并联的第一分支通道1021和第二分支通道1022时，第一冷却通道101也对应存在两条并联的分支通道，且两条分支通道的进液端和出液端与第一分支通道1021以及第二分支通道1022的进液端和出液端对应连通。

换而言之，四条通道的进液端对应连通，且与进液口连通，四条通道的出液端也对应连通，并与出液口连通。

基于上述的冷却结构，本发明还提供一种驱动装置，该驱动装置包括上述的冷却结构。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冷却结构，其特征在于，包括：

壳体，具有用于安装减速器与电机的第一安装腔，所述壳体侧壁开设有环绕所述第一安装腔的第一冷却通道；及

密封件，密封连接于所述第一安装腔的底壁，以在所述密封件与所述第一安装腔的所述底壁之间形成第二冷却通道，装设于所述第一安装腔内的所述减速器与所述密封件相抵接；

其中，所述第二冷却通道的一端与所述第一冷却通道连通。

2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述第二冷却通道的进液端与所述第一冷却通道的进液端连通。

3.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述第二冷却通道包括第一分支通道及第二分支通道，所述第一分支通道与所述第二分支通道的进液端相互连通并与所述第一冷却通道连通，所述第一分支通道与所述第二分支通道的出液端相互连通。

4.根据权利要求3所述的冷却结构，其特征在于，所述第二冷却通道还包括进液通道及出液通道，所述进液通道一端与所述第一冷却通道连通，另一端同时与所述第一分支通道及所述第二分支通道的进液端连通，所述出液通道一端同时与所述第一分支通道及所述第二分支通道的出液端连通。

5.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述壳体包括连接部、第一安装部及第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部均固定连接于所述连接部，且所述第一安装部与所述第二安装部之间形成所述第一冷却通道，所述第二安装部与所述连接部围合形成所述第一安装腔，所述密封件密封连接于所述连接部，以在所述密封件与所述连接部之间形成所述第二冷却通道。

6.根据权利要求5所述的冷却结构，其特征在于，所述第一安装部内壁开设有第一冷却槽，所述第一冷却槽的与第二冷却通道连通，所述第二安装部与所述第一安装部内壁密封接触且覆盖所述第一冷却槽，以形成所述第一冷却通道；或

所述第二安装部外壁开设有第一冷却槽，所述第一冷却槽的一端所述第二冷却通道连通，所述第一安装部与所述第二安装部外壁密封接触且覆盖所述第一冷却槽，以形成所述第一冷却通道。

7.根据权利要求5所述的冷却结构，其特征在于，所述连接部朝向所述第一安装腔的一侧表面开设有第二冷却槽，所述第二冷却槽一端与第一冷却通道连通，所述密封件密封连接于所述连接部开设有所述第二冷却槽的一侧表面，以覆盖所述第二冷却槽形成所述第二冷却通道。

8.根据权利要求5所述的冷却结构，其特征在于，所述第一安装部及所述第二安装部均呈圆筒状，所述连接部呈圆环状，且所述第一安装部、所述第二安装部以及所述连接部均同轴设置。

9.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括进水管和出水管，所述进水管与所述第一冷却通道的进液端连通，所述出水管与所述第一冷却通道的出液端连通。

10.一种驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括如权利要求1-9任一项所述的冷却结构。

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