CN113098204B - 一种增程发电机总成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程发电机总成系统，包括前壳体、后壳体、后端盖、油底壳、油泵组件、油冷器组件、定子组件和转子组件，后端盖上设有进油腔、出油腔、进油油路和出油油路，进油油路同时与进油腔以及油底壳联通，出油油路同时与油冷器组件的进油口联通，油冷器组件的出油口与定子组件上的定子进油口联通，油泵组件安装在后端盖上，油泵组件的油泵转轴与电机轴连接，定子组件上设有定子出油口，定子进油口和定子出油口设置在定子组件靠近顶部的位置。本发明提供了一种增程发电机总成系统，可以利用积油对定子进行散热，进入稳态时，定子组件的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率。

Description

一种增程发电机总成系统
技术领域
本发明涉及增程式新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种增程发电机总成系统。
背景技术
现有技术增程发电机存在总成的结构较复杂、成本高，电机散热效率较低的问题。因此，需要设计一种增程发电机总成系统，以解决上述问题。
中国专利申请公开号CN103358877A，公开日为2013年10月23日，名称为“增程式电动汽车的动力系统及其增程式电动汽车”，公开了一种增程式电动汽车的动力系统，其包括一个第一输入轴(162)、一个第二输入轴(262)、一个输出轴(362)和一个啮合组件(24)。增程式电动汽车的主驱动电机(16)可驱动第一输入轴，输出轴可被第一输入轴和/或第二输入轴驱动，其中，增程式电动汽车的发动机(26)的输出轴通过增程式电动汽车的辅助电机(28)的转子传动至第二输入轴，第二输入轴可通过啮合组件传动至输出轴。但是该动力系统仍未解决上述问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术中发电机总成的结构较复杂、成本高，电机散热效率较低的问题，提供一种增程发电机总成系统，可以利用积油对定子进行散热，进入稳态时，定子组件的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种增程发电机总成系统，包括前壳体、后壳体、后端盖、油底壳、油泵组件、油冷器组件、定子组件和转子组件，后端盖上设有进油腔、出油腔、进油油路和出油油路，进油油路同时与进油腔以及油底壳联通，出油油路同时与油冷器组件的进油口联通，油冷器组件的出油口与定子组件上的定子进油口联通，油泵组件安装在后端盖上，油泵组件的油泵转轴与电机轴连接，定子组件上设有定子出油口，定子进油口和定子出油口设置在定子组件靠近顶部的位置。
上述技术方案中，油底壳存储有冷却润滑油，通过油泵组件的作用，油底壳的冷却润滑油通过电机后端盖上的进油油路和出油油路，进入到油冷器组件。冷却润滑油在油冷器组件中与水进行换热，换热后的冷却润滑油通过出油口进入到定子组件中。进入定子组件的冷却润滑油会逐渐将定子组件的密闭腔体充满，最后从定子出油口回落到油底壳中。进入稳态时，定子组件的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率。油泵组件包括油泵壳，油泵摆线转子，油泵转轴以及安装螺栓，油泵摆线转子安装在油泵壳内，油泵转轴与油泵摆线转子固定连接，油泵组件依靠安装螺栓安装在电机后端盖上。油泵组件通过安装螺栓安装在电机后端盖上，保证了油泵组件的密封性，安装螺栓能提供足够压紧力避免漏油损失油泵功率。
作为优选，所述油泵转轴为中空结构，油泵转轴联通出油腔以及电机轴的中空部分，电机轴上开设有转轴出油口。所述结构可以对电机轴上的轴承进行润滑。
作为优选，所述转轴出油口数量为两个，两个转轴出油口位于电机轴的同一侧，并且在电机轴向上与轴承孔的位置对齐。
上述技术方案中，两个转轴出油口位于电机轴的同一侧，并且在电机轴向上与轴承孔的位置对齐，这种设置方式能在发电机停止工作时，将冷却润滑油保留在电机轴的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴，可依靠保留在电机轴内的冷却润滑油为轴承提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良。
作为优选，所述转子组件包括电机轴、转毂、铁芯压板、转子铁芯组件、轴承以及旋变压环，旋变压环的内孔为方孔，旋变压环的内孔与油泵转轴的方键配合，旋变压环与电机轴过盈配合，铁芯压板与转毂通过螺栓固定连接，转子铁芯组件与转毂通过键槽配合连接，铁芯压板通过螺栓连接在转毂并压紧转子铁芯组件。
上述技术方案通过电机轴、转毂的设置，使得转子硅钢片用量减少，减小成本重量的同时也减小了转子的铁耗。通过设置机械油泵减少成本，提高电机的散热效率，避免磁钢退磁的风险。并且，转轴的外径无需很大，简化了电机轴的结构，此外，转毂可选择压铸工艺制作，减轻发电机总成的重量。
作为优选，所述铁芯压板为修正转子动平衡的去重件。
作为优选，所述定子组件包括定子前盖板、定子后盖板、定子铁芯绕组组件，定子前盖板和定子后盖板安装在定子铁芯绕组组件上，并且与定子铁芯绕组组件形成密闭的空腔。
作为优选，所述定子铁芯绕组组件开设有螺栓安装孔，后壳体上开设有与定子铁芯绕组组件相配合的止口以及挡肩，止口与定子铁芯绕组组件配合。定子组件通过一段止口配合保证与转子的同心度，通过螺栓固定限制定子轴向位移，这种安装方式无需将电机壳体加热，节省了设备成本，简化了安装工艺，简单可靠。
作为优选，所述转轴出油口内设有固定块、伸缩弹簧和密封块，转轴出油口为台阶孔，固定块与转轴出油口固定，密封块与转轴出油口滑动连接，伸缩弹簧连接固定块与密封块。
上述技术方案中，密封块与转轴出油口的台阶孔接触，可以起到密封作用，当油泵转轴旋转时，密封块在离心力的作用下向外侧移动，密封块的密封效果消失，冷却润滑油可以从转轴出油口喷出，为轴承提供润滑。当油泵转轴慢慢停下时，密封块的离心力下降，密封块在伸缩弹簧的作用下向内侧移动，密封块压紧台阶孔起到密封作用，将冷却润滑油保留在电机轴的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴，可依靠保留在电机轴内的冷却润滑油，可以在启动阶段为轴承提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良。
作为优选，所述密封块上设有密封斜面。所述密封斜面可以增加密封效果。
作为优选，所述固定块与转轴出油口螺纹连接。
本发明的有益效果是：（1）可以利用积油对定子进行散热，进入稳态时，定子组件的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率；（2）可以将部分冷却润滑油保留在电机轴的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴，可依靠保留在电机轴内的冷却润滑油为轴承提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良：（3）定子组件通过一段止口配合保证与转子的同心度，通过螺栓固定限制定子轴向位移，这种安装方式无需将电机壳体加热，节省了设备成本，简化了安装工艺，简单可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明中后端盖部分的爆炸图；
图4是本发明中转子组件的结构示意图；
图5是本发明中定子组件的结构示意图；
图6是本发明中定子组件的剖视图；
图7是本发明机油的流动示意图；
图8 是实施例2的结构示意图。
图中：前壳体1、后壳体2、止口2.1、挡肩2.2、后端盖3、进油腔3.1、出油腔3.2、进油油路3.3、出油油路3.4、油底壳4、油泵组件5、油泵转轴5.1、油冷器组件6、定子组件7、定子进油口7.1、定子出油口7.2、定子前盖板7.3、定子后盖板7.4、定子铁芯绕组组件7.5、转子组件8、电机轴8.1、转轴出油口8.1.1、转毂8.2、铁芯压板8.3、转子铁芯组件8.4、轴承8.5、旋变压环8.6、固定块9、伸缩弹簧10、密封块11、密封斜面11.1。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
如图1和图2所示，一种增程发电机总成系统，其特征是，包括前壳体1、后壳体2、后端盖3、油底壳4、油泵组件5、油冷器组件6、定子组件7和转子组件8，如图3所示，后端盖3上设有进油腔3.1、出油腔3.2、进油油路3.3和出油油路3.4，进油油路3.3同时与进油腔3.1以及油底壳4联通，出油油路3.4同时与油冷器组件6的进油口联通，油冷器组件6的出油口与定子组件7上的定子进油口7.1联通，油泵组件5安装在后端盖3上，油泵组件5的油泵转轴5.1与电机轴8.1连接，定子组件7上设有定子出油口7.2，定子进油口7.1和定子出油口7.2设置在定子组件7靠近顶部的位置。上述技术方案中，油底壳4存储有冷却润滑油，通过油泵组件5的作用，油底壳4的冷却润滑油通过电机后端盖3上的进油油路3.3和出油油路3.4，进入到油冷器组件6。冷却润滑油在油冷器组件6中与水进行换热，换热后的冷却润滑油通过出油口进入到定子组件7中。进入定子组件7的冷却润滑油会逐渐将定子组件7的密闭腔体充满，最后从定子出油口7.2回落到油底壳4中。进入稳态时，定子组件7的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率。油泵组件5包括油泵壳，油泵摆线转子，油泵转轴5.1以及安装螺栓，油泵摆线转子安装在油泵壳内，油泵转轴5.1与油泵摆线转子固定连接，油泵组件5依靠安装螺栓安装在电机后端盖3上。油泵组件5通过安装螺栓安装在电机后端盖3上，保证了油泵组件5的密封性，安装螺栓能提供足够压紧力避免漏油损失油泵功率。
如图2、图3图4和图7所示，所述油泵转轴5.1为中空结构，油泵转轴5.1联通出油腔3.2以及电机轴8.1的中空部分，电机轴8.1上开设有两个转轴出油口8.1.1。两个转轴出油口8.1.1位于电机轴8.1的同一侧，并且在电机轴8.1向上与轴承8.5孔的位置对齐。两个转轴出油口8.1.1位于电机轴8.1的同一侧，并且在电机轴8.1向上与轴承8.5孔的位置对齐，这种设置方式能在发电机停止工作时，将冷却润滑油保留在电机轴8.1的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴8.1，可依靠保留在电机轴8.1内的冷却润滑油为轴承8.5提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良。
如图4所示，所述转子组件8包括电机轴8.1、转毂8.2、铁芯压板8.3、转子铁芯组件8.4、轴承8.5以及旋变压环8.6，旋变压环8.6的内孔为方孔，旋变压环8.6的内孔与油泵转轴5.1的方键配合，旋变压环8.6与电机轴8.1过盈配合，铁芯压板8.3与转毂8.2通过螺栓固定连接，转子铁芯组件8.4上设置有键，转毂8.2上设置有槽，转子铁芯组件8.4与转毂8.2通过键槽配合连接，铁芯压板8.3通过螺栓连接在转毂8.2并压紧转子铁芯组件8.4。铁芯压板8.3可以作为修正转子动平衡的去重件。通过设置机械油泵减少成本，提高电机的散热效率，避免磁钢退磁的风险。并且，转轴的外径无需很大，简化了电机轴8.1的结构，此外，转毂8.2可选择压铸工艺制作，减轻发电机总成的重量。
如图5所示，所述定子组件7包括定子前盖板7.3、定子后盖板7.4、定子铁芯绕组组件7.5，定子前盖板7.3和定子后盖板7.4安装在定子铁芯绕组组件7.5上，并且与定子铁芯绕组组件7.5形成密闭的空腔。如图6所示，定子铁芯绕组组件7.5开设有螺栓安装孔，后壳体2上开设有与定子铁芯绕组组件7.5相配合的止口2.1以及挡肩2.2，止口2.1与定子铁芯绕组组件7.5配合。定子组件7通过一段止口2.1配合保证与转子的同心度，通过螺栓固定限制定子轴向位移，这种安装方式无需将电机壳体加热，节省了设备成本，简化了安装工艺，简单可靠。
该发电机总成工作在稳态时，油底壳4中的润滑油液面位置淹没转子磁钢，三相线组件具有接线座，发电机总成工作在稳态时，油底壳4中的润滑油液面与接线座接触，接线座设置成与油液接触，能有效的带走三相线组件的热量，提高散热效率。
实施例2：
如图8所示，在实施例1的基础上，所述转轴出油口8.1.1内设有固定块9、伸缩弹簧10和密封块11，转轴出油口8.1.1为台阶孔，固定块9与转轴出油口8.1.1固定，密封块11与转轴出油口8.1.1滑动连接，伸缩弹簧10连接固定块9与密封块11。所述密封块11块上设有密封斜面11.1。所述固定块9与转轴出油口8.1.1螺纹连接。
上述技术方案中，密封块11与转轴出油口8.1.1的台阶孔接触，可以起到密封作用，当油泵转轴5.1旋转时，密封块11在离心力的作用下向外侧移动，密封块11的密封效果消失，冷却润滑油可以从转轴出油口8.1.1喷出，为轴承8.5提供润滑。当油泵转轴5.1慢慢停下时，密封块11的离心力下降，密封块11在伸缩弹簧10的作用下向内侧移动，密封块11压紧台阶孔起到密封作用，将冷却润滑油保留在电机轴8.1的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴8.1，可依靠保留在电机轴8.1内的冷却润滑油，可以在启动阶段为轴承8.5提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良。
本发明的有益效果是：（1）可以利用积油对定子进行散热，进入稳态时，定子组件7的铜线以及铁芯都浸没在冷却润滑油中，将定子产生的热量带走，提高散热效率；（2）可以将部分冷却润滑油保留在电机轴8.1的空腔内，当发电机启动时，此时油泵刚开始工作还没有冷却润滑油泵如电机轴8.1，可依靠保留在电机轴8.1内的冷却润滑油为轴承8.5提供润滑，避免发电机启动时的润滑不良：（3）定子组件7通过一段止口2.1配合保证与转子的同心度，通过螺栓固定限制定子轴向位移，这种安装方式无需将电机壳体加热，节省了设备成本，简化了安装工艺，简单可靠。

Claims (9)

1.一种增程发电机总成系统，其特征是，包括前壳体、后壳体、后端盖、油底壳、油泵组件、油冷器组件、定子组件和转子组件，后端盖上设有进油腔、出油腔、进油油路和出油油路，进油油路同时与进油腔以及油底壳联通，出油油路同时与油冷器组件的进油口联通，油冷器组件的出油口与定子组件上的定子进油口联通，油泵组件安装在后端盖上，油泵组件的油泵转轴与电机轴连接，定子组件上设有定子出油口，定子进油口和定子出油口设置在定子组件靠近顶部的位置；所述转子组件包括电机轴、转毂、铁芯压板、转子铁芯组件、轴承以及旋变压环，旋变压环的内孔为方孔，旋变压环的内孔与油泵转轴的方键配合，旋变压环与电机轴过盈配合，铁芯压板与转毂通过螺栓固定连接，转子铁芯组件与转毂通过键槽配合连接，铁芯压板通过螺栓连接在转毂并压紧转子铁芯组件。
2.根据权利要求1所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述油泵转轴为中空结构，油泵转轴联通出油腔以及电机轴的中空部分，电机轴上开设有转轴出油口。
3.根据权利要求2所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述转轴出油口数量为两个，两个转轴出油口位于电机轴的同一侧，并且在电机轴向上与轴承孔的位置对齐。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述铁芯压板为修正转子动平衡的去重件。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述定子组件包括定子前盖板、定子后盖板、定子铁芯绕组组件，定子前盖板和定子后盖板安装在定子铁芯绕组组件上，并且与定子铁芯绕组组件形成密闭的空腔。
6.根据权利要求5所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述定子铁芯绕组组件开设有螺栓安装孔，后壳体上开设有与定子铁芯绕组组件相配合的止口以及挡肩，止口与定子铁芯绕组组件配合。
7.根据权利要求2所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述转轴出油口内设有固定块、伸缩弹簧和密封块，转轴出油口为台阶孔，固定块与转轴出油口固定，密封块与转轴出油口滑动连接，伸缩弹簧连接固定块与密封块。
8.根据权利要求7所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述密封块上设有密封斜面。
9.根据权利要求7所述的一种增程发电机总成系统，其特征是，所述固定块与转轴出油口螺纹连接。
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