CN113187885B - 一种集成式油冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了集成式油冷系统，属于新能源电机油冷系统的技术领域；其包括与变速箱壳体连通的油冷器及精过滤器和设于变速箱壳体上的集成阀块，所述油冷器及所述精过滤器分别设于所述集成阀块上；所述集成阀块内开设有过滤油路、冷却油路和出油油路；与变速箱壳体连通的所述过滤油路与所述精过滤器进油口连接，所述精过滤器出油口经所述冷却油路与所述油冷器进油口连接，所述油冷器出油口经所述出油油路与变速箱壳体连通。本发明采用精过滤器和油冷器通过集成阀块集成式结构设计，达到减少额外的中间连接管连接，解决现有油冷系统管路多引发的增加管路布置难度及泄露风险和油压损耗大增加系统负荷等技术问题。

Description

一种集成式油冷系统
技术领域
本发明属于新能源电机油冷系统的技术领域，具体地涉及一种集成式油冷系统。
背景技术
新能源动力系统因需要承担纯电驱动、串联驱动等复杂严苛工况，变速箱内部发热量会急剧增大，短时间内变速箱油温可升至120℃以上，若不进行冷却控制，变速箱的油温会持续上升，超过动力系统的耐热能力；同时新能源电机将因为温度过高出现降功率、甚至失效的问题。因此，新能源电机油冷系统是新能源动力系统的重要组成部分。
传统的油冷系统无精过滤功能，由于齿轴、离合器等摩擦副磨损、油品自然老化所产生的颗粒进入变速箱油液，变速箱油液杂质将逐渐增多，通过油冷系统对电机定子进行喷淋冷却润滑的油液，其杂质会覆盖在电机定子的表面，出现绝缘的问题而导致电机失效。现有新能源电机油冷系统虽具有精过滤功能；但是，精过滤器和油冷器采用单独方式置于变速箱壳体的外部，通过中间连接管实现变速箱壳体、精过滤器、油冷器及变速箱壳体的油冷回路；额外的油管和连接管联接，存在增加管路布置难度和外部联接的泄漏风险，且外挂式布置带来的油压损耗较大，引发增加系统负荷的问题。
故此，如何通过模块化设计解决现有油冷系统管路多引发的增加管路布置难度及泄露风险和油压损耗大增加系统负荷等技术问题是一个亟待解决的研究课题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成式油冷系统，采用精过滤器和油冷器通过集成阀块集成式结构设计，达到减少额外的中间连接管连接，解决现有油冷系统管路多引发的增加管路布置难度及泄露风险和油压损耗大增加系统负荷等技术问题。
该发明提供以下技术方案，一种集成式油冷系统，包括与变速箱壳体连通的油冷器及精过滤器；较佳地，还包括设于变速箱壳体上的集成阀块，所述油冷器及所述精过滤器分别设于所述集成阀块上；所述集成阀块内开设有过滤油路、冷却油路和出油油路；与变速箱壳体连通的所述过滤油路与所述精过滤器进油口连接，所述精过滤器出油口经所述冷却油路与所述油冷器进油口连接，所述油冷器出油口经所述出油油路与变速箱壳体连通。
相对现有技术，本发明的有益效果为：采用所述精过滤器及所述油冷器通过所述集成阀块集成式结构设计，将变速箱壳体内的高温冷却油液依次通过所述过滤油路进入所述精过滤器进行精过滤，过滤后的高温冷却油液通过所述冷却油路进入所述油冷器进行冷却散热，低温冷却液通过所述出油油路重新进入变速箱壳体内，构成了集精过滤及冷却为一体的集成式冷却系统模块，结构紧凑且集成度高，达到减少额外的中间连接管连接，解决现有油冷系统管路多引发的增加管路布置难度及泄露风险和油压损耗大增加系统负荷等技术问题。
较佳地，所述集成阀块内还开设有旁通油路，该旁通油路内设有一旁通阀；所述旁通油路的进油端与所述过滤油路连通，其出油端与所述出油油路连通。该技术特征设计的目的在于，避免变速箱低温工况油液粘度大和所述精过滤器、所述油冷器堵塞时，引发安全事故的产生。
较佳地，所述精过滤器包括挖设于所述集成阀块上的开口滤腔、设于该开口滤腔开口端的端盖和设于所述开口滤腔及所述端盖围成的封闭腔室内的滤芯组件；远离所述开口滤腔一端的所述集成阀块上开设有滤腔进油口、滤腔出油口和滤腔泄油口，所述滤腔进油口和所述过滤油路连接，所述滤腔出油口和所述冷却油路连接。该技术特征设计的目的在于保证油液的清洁度。
较佳地，所述集成阀块内还开设有泄油油路，该泄油油路上设有一泄油阀；所述泄油油路与所述滤腔泄油口连接。该技术特征设计的目的在于，在所述精过滤器进行更换和维保时，实现精过滤器的自回流，防止油液泄漏。
较佳地，与变速箱壳体连接的所述集成阀块的侧壁开设有阀块进油口、阀块出油口和阀块泄油口；所述阀块进油口与所述过滤油路连通，所述阀块出油口与所述出油油路连通，所述阀块泄油口与所述泄油油路连通；且位于所述阀块进油口、阀块出油口和阀块泄油口处的所述集成阀块上皆挖设有第一凹槽，所述第一凹槽嵌装有第一防漏密封圈。该技术特征设计的目的在于防止油液从变速箱壳体与所述集成阀块之间泄露。
较佳地，所述开口滤腔与所述集成阀块一体成型。该技术特征设计的目的在于降低制作成本。
较佳地，所述开口滤腔呈倾斜结构设置。该结构设计的目的在于加快所述精过滤器的过滤效率。
较佳地，所述精过滤器上端盖内设有磁铁。该结构设计的目的在于，吸附油液中的杂质，防止变速箱不工作时杂质不会回流到变速箱壳体。
较佳地，所述精过滤器还包括端盖O型圈和所述滤芯组件O型圈；所述端盖O型圈位于所述开口滤腔开口端与所述端盖之间，所述滤芯组件经所述滤芯组件O型圈与所述滤腔出油口套接。
较佳地，与所述油冷器连接的所述集成阀块的侧壁上开设有油冷器进油口和油冷器出油口，所述油冷器进油口与所述冷却油路连通，所述油冷器出油口与所述出油油路连通；且位于所述油冷器进油口和所述油冷器出油口处的所述集成阀块上皆挖设有第二凹槽，所述第二凹槽嵌装有第二防漏密封圈。该技术特征设计的目的在于防止油液从所述油冷器及所述集成阀块之间泄露。
较佳地，所述油冷器上开设有冷却液进口和冷却液出口；发动机的冷却液经所述油冷器冷却液进口进入所述油冷器，经所述油冷器冷却液出口回到发动机，构成冷却液循环回路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的集成式油冷系统的立体图；
图2为本发明实施例一提供的集成阀块与精过滤器组装的立体图；
图3为本发明实施例一提供的集成阀块与精过滤器组装的主视图；
图4为图3剖面线A-A的剖视图；
图5为图4标识B的局部放大示意图；
图6为图4标识C的局部放大示意图；
图7为发明实施例一提供的集成阀块与第一防漏密封圈分离状态图；
图8为发明实施例一提供的油冷器的立体图；
图9为发明实施例一提供的集成阀块与精过滤器组装的另一视角图；
图10为本发明实施例一提供的集成式油冷系统的主视图；
图11为图10剖面线B-B的剖视图；
图12为本发明实施例二提供的集成阀块与精过滤器组装的剖视图；
图13为本发明实施例二提供的集成阀块与第二防漏密封圈分离状态图；
附图标记说明：
10-油路器、11-油冷器进油口、12-油冷器出油口、13-冷却液进口、14-冷却液出口；
20-精过滤器、21-开口滤腔、211-滤腔进油口、212-滤腔出油口、213--滤腔泄油口、22-端盖、221-磁铁、222-端盖O型圈、23-滤芯组件、231-滤芯组件O型圈；
30-集成阀块、31-过滤油路、32-冷却油路、33-出油油路、34-旁通油路、341-旁通阀、35-泄油油路、351-泄油阀、36-阀块进油口、361-第一凹槽、362-第一防漏密封圈、37-阀块出油口、38-阀块泄油口、39-第二凹槽、391-第二防漏密封圈。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，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一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，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。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实施例中的具体含义。
实施例一
在本发明的实施例中，如图1所示，一种集成式油冷系统，包括与变速箱壳体连通的油冷器10及精过滤器20。进一步地，该集成式油冷系统还包括设于变速箱壳体上的集成阀块30。本实施例中，所述集成阀块30经螺栓可拆装在变速箱壳体上，且所述油冷器10及所述精过滤器20可拆卸地安置在所述集成阀块30上，便于所述油冷器10、所述精过滤器20及所述集成阀块30进行拆装、更换、维修的操作。
如图2、图3和图4所示，所述集成阀块30内开设有过滤油路31、冷却油路32和出油油路33。本实施例中，与变速箱壳体连通的所述过滤油路31与所述精过滤器20进油口连接，所述精过滤器20出油口经所述冷却油路32与所述油冷器10进油口连接，所述油冷器出油口12经所述出油油路33与变速箱壳体连通。具体地，将变速箱壳体内的高温油液依次通过所述过滤油路31进入所述精过滤器20进行精过滤，过滤后的高温油液通过所述冷却油路32进入所述油冷器10进行冷却散热，低温油液通过所述出油油路33重新进入变速箱壳体内。本发明将所述精过滤器20和所述油冷器10通过所述集成阀块30的集成式设计，减少了额外的中间连接管联接，避免管路布置难度和外部联接的泄漏风险，减少油压损耗和系统负荷。另外，本发明因集成度高、结构紧凑，达到充分利用变速箱外部空间的目的。
如图4、图5和图6所示，所述精过滤器20包括挖设于所述集成阀块30上的开口滤腔21、设于该开口滤腔开口端的端盖22和设于所述开口滤腔21及所述端盖22围成的封闭腔室内的滤芯组件23；优选地，所述开口滤腔21与所述集成阀块30一体成型，所述集成阀块30采用注塑成型一体成型，降低制作成本。本实施例中，所述精过滤器20还包括所述滤芯组件O型圈231。具体地，所述滤芯组件23端部的凸出管口插入所述滤腔出油口212内，该凸出管口与所述滤腔出油口212套接的间隙内，通过所述滤芯组件O型圈231有效防止油液泄露。
进一步地，所述精过滤器20还包括端盖O型圈222。具体地，所述端盖22通过与所述开口滤腔21螺纹连接，便于拆卸所述滤芯组件23进行更换；为了防止油液从螺纹配合处泄露，通过在所述端盖22螺纹结构后端嵌装所述端盖O型圈222，可有效避免油液从所述端盖22及所述开口滤腔21的连接部泄露。
进一步地，为了加快油液在所述开口滤腔21的过滤效率，本实施例通过将所述开口滤腔21设计成倾斜结构，实现加快所述精过滤器20的过滤效率。
进一步地，所述精过滤器20上端盖内设有磁铁221。具体地，变速箱壳体油液经所述过滤油路31，及通过所述精过滤器20进油口进入所述开口滤腔21，油液中的杂质在所述磁铁221的吸附作用下附着在所述磁铁221上；当变速箱不工作时，所述开口滤腔21的油液经所述过滤油路31回流时，杂质不会回流到变速箱壳体。
进一步地，远离所述开口滤腔21一端的所述集成阀块30上开设有滤腔进油口211和滤腔出油口212，所述滤腔进油口211和所述过滤油路31连接，所述滤腔出油口212和所述冷却油路32连接。该技术特征设计的目的在于保证油液的清洁度。
如图7所示，与变速箱壳体连接的所述集成阀块30的侧壁开设有阀块进油口36、阀块出油口37。本实施例中，所述阀块进油口36与所述过滤油路31连通，所述阀块出油口37与所述出油油路33连通；具体地，变速箱壳体油液经所述阀块进油口36进入所述过滤油路31，经过精过滤及冷却处理后，再通过所述阀块出油口37进入变速箱壳体，形成油液循环的流动。
进一步地，因变速箱壳体与所述集成阀块30通过螺栓紧固，两者之间势必存在间隙，为了防止油液从变速箱壳体与所述集成阀块30间隙泄露。本实施例中，通过在位于所述阀块进油口36和所述阀块出油口37处的所述集成阀块30上皆挖设有第一凹槽361，所述第一凹槽361嵌装有第一防漏密封圈362来实现。
如图8所示，与所述油冷器10连接的所述集成阀块30的侧壁上开设有油冷器进油口11和油冷器出油口12。本实施例中，所述油冷器进油口11与所述冷却油路12连通，所述油冷器出油口11与所述出油油路33连通；具体地，精过滤后的油液经所述冷却油路32通过所述油冷器进油口11进入所述油冷器10冷却处理后，低温精过滤的油液经所述油冷器出油口12进入所述出油油路33，重新输进变速箱壳体内。
进一步地，所述油冷器10上开设有冷却液进口13和冷却液出口14。本实施例中，发动机的冷却液经所述冷却液进口13进入所述油冷器10，经所述冷却液出口14回到发动机，构成冷却液循环回路。具体地，所述油冷器10内设有油液流通的管路，还设有冷却液流通的管路，且冷却液流通的管路环绕贴附油液流通的管路将油液的热量带走，实现对油液的冷却。与此同时，流出的温升冷却液经外部冷却后通过所述冷却液进口13重新进入所述油冷器10中继续将油液热量带走，实现所述油冷器10循环冷却油液的效果。
如图9所示，因所述油冷器10与所述集成阀块30通过螺栓紧固，两者之间势必存在间隙，为了防止油液从所述油冷器10与所述集成阀块30间隙泄露。本实施例中，通过在位于所述油冷器进油口11和所述油冷器出油口12处的所述集成阀块30上皆挖设有第二凹槽39，所述第二凹槽39嵌装有第二防漏密封圈391来实现。
本发明实施例一的工作原理为：变速箱壳体高温含杂质的油液经所述阀块进油口36进入所述过滤油路34后，经所述精过滤器20进油口进入所述开口滤腔21，在所述滤芯组件23的过滤净化后，再经所述滤腔出油口312进入所述冷却油路32，通过所述油冷器进油口11进入所述油冷器10的油侧管路冷却散热后，经所述油冷器出油口12进入所述出油油路33，经所述阀块出油口37进入变速线箱壳体内的电机喷淋系统。与此同时，发动机内冷却液经所述油冷器进口13进入所述油冷器10的水侧冷却管路，进行对油侧管路中的油液冷却后，温升的冷却液经所述油冷器出口14回到发动机，通过所述油冷器10水侧冷却管路循环带走油测管路油液的热量。实践中，本发明的所述精过滤器20的过滤效率达到99.9%@14μm，所述油冷器30散热功率范围在3kw~12.9kw之间。
实施例二
如图10和图11所示，在实施例一的基础上，所述集成阀块30内还开设有旁通油路34，该旁通油路内设有一旁通阀341。本实施例中，所述旁通油路34的进油端与所述过滤油路32连通，其出油端与所述出油油路33连通。具体地，当油液低温粘度很大或所述精过滤器20、所述油冷器10堵塞时，所述过滤油路31和/或所述冷却油路32压降急剧升高；当所述精过滤器20、所述油冷器10压降大于所述旁通阀341开启压力时，所述旁通阀341则打开，经所述阀块进油口36、所述过滤油路31的油液，通过所述旁通阀341、所述旁通油路34，经所述阀块出油口37进入变速箱壳体内，提高本发明的可靠性。实践中，为了控制本发明中各油路的正常工作，所述旁通阀341开启压力优选为2.5bar。需要说明的，本实施例其它的技术特征同实施例一，故在此就不一一赘述。
实施例三
如图12所示，所述集成阀块30内还开设有泄油油路35，该泄油油路上设有一泄油阀351。本实施例中，与变速箱壳体连接的所述集成阀块30的侧壁开设有阀块泄油口38。本实施例中，所述阀块泄油口38与所述泄油油路335连通。具体地，当所述精过滤器20进行更换和维保时，所述泄油阀351弹簧松开，所述泄油油路35打开，所述开口滤腔21的油液通过所述泄油阀351进入所述泄油油路35，经所述滤腔泄油口213返回变速箱壳体，实现所述精过滤器20的自回流，防止变速箱油液泄漏。实践中，为了控制本发明中各油路的正常工作，所述泄油阀351的预紧压力优选为1.2bar。
如图13所示，因变速箱壳体与所述集成阀块30通过螺栓紧固，两者之间势必存在间隙，为了防止油液从变速箱壳体与所述集成阀块30间隙泄露。本实施例中，通过在位于所述阀块泄油口38处的所述集成阀块30上皆挖设有第一凹槽361，所述第一凹槽361嵌装有第一防漏密封圈362来实现。本实施例其它的技术特征同实施例一，故在此就不一一赘述。
实施例四
如图11和图12所示，所述集成阀块30内还开设有旁通油路34及泄油油路35。进一步地，所述旁通油路34内设有一旁通阀341，所述泄油油路35上设有一泄油阀351。具体的功能及相关特征同上述实施例，故在此就不一一赘述。本实施例集成了精过滤、冷却润滑、旁路保护和泄油等四部分功能。整个集成油冷系统模块简单，结构紧凑，集成化程度高，并有利于降低成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集成式油冷系统，包括与变速箱壳体连通的油冷器及精过滤器；其特征在于，还包括设于变速箱壳体上的集成阀块，所述油冷器及所述精过滤器分别设于所述集成阀块上；所述集成阀块内开设有过滤油路、冷却油路和出油油路；与变速箱壳体连通的所述过滤油路与所述精过滤器进油口连接，所述精过滤器出油口经所述冷却油路与所述油冷器进油口连接，所述油冷器出油口经所述出油油路与变速箱壳体连通；
所述精过滤器包括挖设于所述集成阀块上的开口滤腔、设于该开口滤腔开口端的端盖和设于所述开口滤腔及所述端盖围成的封闭腔室内的滤芯组件，所述开口滤腔与所述集成阀块一体成型，且所述开口滤腔呈倾斜结构设置；远离所述开口滤腔一端的所述集成阀块上开设有滤腔进油口、滤腔出油口和滤腔泄油口，所述滤腔进油口和所述过滤油路连接，所述滤腔出油口和所述冷却油路连接，所述滤芯组件的凸出管口插入所述滤腔出油口内；
所述集成阀块内还开设有泄油油路，该泄油油路上设有一泄油阀；所述泄油油路与所述滤腔泄油口连接；
与变速箱壳体连接的所述集成阀块的侧壁开设有阀块进油口、阀块出油口和阀块泄油口；所述阀块进油口与所述过滤油路连通，所述阀块出油口与所述出油油路连通，所述阀块泄油口与所述泄油油路连通；且位于所述阀块进油口、阀块出油口和阀块泄油口处的所述集成阀块上皆挖设有第一凹槽，所述第一凹槽嵌装有第一防漏密封圈。
2.根据权利要求1所述的集成式油冷系统，其特征在于，所述集成阀块内还开设有旁通油路，该旁通油路内设有一旁通阀；所述旁通油路的进油端与所述过滤油路连通，其出油端与所述出油油路连通。
3.根据权利要求1所述的集成式油冷系统，其特征在于，所述精过滤器上端盖内设有磁铁。
4.根据权利要求1所述的集成式油冷系统，其特征在于，所述精过滤器还包括端盖O型圈和所述滤芯组件O型圈；所述端盖O型圈位于所述开口滤腔开口端与所述端盖之间，所述滤芯组件经所述滤芯组件O型圈与所述滤腔出油口套接。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的集成式油冷系统，其特征在于，与所述油冷器连接的所述集成阀块的侧壁上开设有油冷器进油口和油冷器出油口，所述油冷器进油口与所述冷却油路连通，所述油冷器出油口与所述出油油路连通；且位于所述油冷器进油口和所述油冷器出油口处的所述集成阀块上皆挖设有第二凹槽，所述第二凹槽嵌装有第二防漏密封圈。
6.根据权利要求5所述的集成式油冷系统，其特征在于，所述油冷器上开设有冷却液进口和冷却液出口；发动机的冷却液经所述油冷器冷却液进口进入所述油冷器，经所述油冷器冷却液出口回到发动机，构成冷却液循环回路。
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