CN113364166B - 一种电机定子油冷结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机定子油冷结构，定子铁芯外表面设置2N个轴向的凹槽，各凹槽与电机壳体内壁之间形成主油道；定子铁芯两端分别对称安装一个导油支架；所述导油支架包括轴向连接的导油部和淋油部；其中导油部为环状结构，与主油道配合形成S型油道；所述淋油部为一段圆弧状结构，位于绕组端部上方，淋油部上设置有若干淋油孔；电机壳体顶部设置进油口，底部设置出油口。本发明通过特别设计导油支架和定子铁芯外表面设计的油道以及壳体安装配合后，在定子铁芯外表面形成稳定的轴向S型油道，充分冷却定子。而导油支架再和壳体配合形成密闭的淋油槽，可以充分冷却绕组端部，进而有效保证绕组冷却。

Description

一种电机定子油冷结构
技术领域
本发明涉及电机冷却领域，特别涉及一种电机定子油冷结构。
背景技术
随着新能源汽车的普及，市场对电动汽车动力系统性能需求不断提高，对电驱动系统要求的体积和功率密度也越来越高,也就需要动力系统结构能够尽量的紧凑且轻巧。而传统的水冷方案，需要设计水道，电机整体尺寸必然较大，无法满足市场的需求。且采用水冷却，无法直接冷却热源，存在热阻。电机绕组到水冷机壳，存在温度梯度。绕组无法直接被冷却，导致温度堆积，会形成局部热点。因此需要直接冷却热源来提升冷却效率。而油本身因为不导磁不导电的特性，对电机磁路无影响，因此选择油来作为内部直接冷却介质，成为新能源电驱动系统的发展趋势。
现有的定子油冷结构一般有两种：一种是喷油管结构，定向喷淋绕组端部，这种方案不仅工艺复杂，在电动车急加减速时，对油液的喷淋也有影响。另一种是导油支架结构，通过支架结构引流冷却绕组和定子铁芯，定子铁芯和壳体一般也是间隙配合，通过连接螺栓固定，冷却油在淋油的时候，也会受到电动车急加减速的影响，另外在淋油的过程中并不能完全保证绕组铁芯被完全冷却。
发明内容
本发明目的是：提供一种电机定子油冷结构，通过导油支架和定子铁芯外表面设置的油道再与壳体配合后，在定子铁芯外表面形成稳定的轴向S型油道，充分冷却定子。而导油支架和壳体配合形成密闭的淋油槽，可以充分冷却绕组端部，进而有效保证减低绕组温度。
本发明的技术方案是：
一种电机定子油冷结构，所述电机包括电机壳体及其内部的定子、转子，所述定子包括定子铁芯及其绕组；电机定子油冷结构包括：
定子铁芯外表面设置2N个轴向的凹槽，N为自然整数，各凹槽与电机壳体内壁之间形成主油道；
定子铁芯两端分别对称安装一个导油支架；所述导油支架包括轴向连接的导油部和淋油部；其中导油部为环状结构，与主油道配合形成S型油道；所述淋油部为一段圆弧状结构，位于绕组端部上方，淋油部上设置有若干淋油孔；
电机壳体顶部设置进油口，进油口与主油道连通；电机壳体底部设置出油口。
优选的，所述导油支架的导油部包括圆环底座，圆环底座外表面上设置平行的内压板和外挡板，所述内压板分为2N段，每段内压板分别与定子铁芯外表面凸部压合，内压板和外挡板之间形成导油槽，主油道通过各段内压板间隙与导油槽连通。
优选的，所述圆环底座外表面上的2N段内压板，其中依次间隔的N段内压板分别与外挡板之间通过导油部挡油筋连接。
优选的，所述外挡板的顶部设有导油支架进油通道，实现导油部与淋油部之间的连通。
优选的，所述淋油部上的淋油孔分为若干列，每列淋油孔外侧设置有淋油部挡油筋。
优选的，所述淋油部上的淋油部挡油筋高度从中间到外侧依次增高，最外侧淋油部挡油筋高度和电机壳体内壁贴合，使得淋油部与电机壳体之间形成密闭的淋油槽。
优选的，导油支架的导油部底部设有回油孔。
优选的，所述定子铁芯外表面的凹槽两侧的凸部和电机壳体内壁过盈配合。
优选的，所述电机壳体两端分别安装有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖上分别设有与导油支架安装配合的外止口。
本发明的优点是：
本发明提出的电机定子油冷结构，通过特别设计导油支架和定子铁芯外表面设计的油道以及壳体安装配合后，在定子铁芯外表面形成稳定的轴向S型油道，充分冷却定子。而导油支架再和壳体配合形成密闭的淋油槽，可以充分冷却绕组端部，进而有效保证绕组冷却。且这种设计，不受整车急加减速或急转弯等加速度环境因素影响，油道可靠安全。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为具体实施方式中电机的剖视图；
图2为具体实施方式中电机定子油冷结构的油路示意图；
图3为具体实施方式中导油支架俯视图；
图4是图3中A-A方向剖视图；
图5是图3中B-B方向剖视图。
其中：1、电机；2、电机壳体；21、进油口；22、出油口；3、第一端盖；4、第二端盖；5、定子铁芯；6、转子铁芯；
7、导油支架；71、导油部；711导油部挡油筋；712、圆环底座；713、内压板；714、外挡板；
72、淋油部；721、淋油部挡油筋；722、淋油孔；73、导油支架进油通道；74、回油孔；
8、绕组；9、轴承；10、转子压板；11、转轴。
具体实施方式
如图1所示，本发明所提出的电机定子油冷结构，所述电机1包括电机壳体2及其内部的定子、转子，两端的第一端盖3、第二端盖4；所述定子包括定子铁芯5及其绕组8；所述转子包括转子铁芯6、转子压板10及转轴11，所述转轴11两端分别通过轴承9与第一端盖3、第二端盖4配合安装。
如图1、2所示，本发明所提出的电机定子油冷结构具体如下。
电机壳体2顶部设置进油口21，进油口21与主油道连通，电机壳体底部设置出油口22。冷却液经过油冷器（未图示）冷却后，利用电子泵（未图示）提供动力，从电机进油口21进入电机油道。
定子铁芯5外表面设置2N个轴向的凹槽，各凹槽与电机壳体2内壁之间形成铁芯部位的主油道；所述定子铁芯外表面的凹槽两侧的凸部和电机壳体2内壁过盈配合，保证主油道的密封。
定子铁芯两端分别对称安装一个导油支架7。如图3-5所示，所述导油支架包括轴向连接的导油部71和淋油部72。其中：
导油部71为环状结构，包括圆环底座712，圆环底座712外表面上设置平行的内压板713和外挡板714，所述内压板713分为2N段，其中依次间隔的N段内压板713分别与外挡板714之间通过导油部挡油筋711连接，内压板712和外挡板714之间形成导油槽。每段内压板712分别与定子铁芯外表面凸部压合，主油道通过各段内压板713之间间隙与导油槽连通。两个导油支架7，在定子铁芯两端对称装配，刚好形成左右两路完整的S型油道，保证油液能够在铁芯外表面按路径冷却定子铁芯。
所述外挡板714的顶部设有导油支架进油通道73，实现导油部71与淋油部72之间的连通。
所述淋油部72为一段圆弧状结构，位于绕组8端部上方，淋油部8上设置有若干淋油孔722；所述淋油孔722分为若干列，每列淋油孔722外侧设置有淋油部挡油筋721。所述淋油部挡油筋721高度从中间到外侧依次增高，最外侧淋油部挡油筋高度和电机壳体2内壁贴合，使得淋油部72与电机壳体2之间形成密闭的淋油槽。保证油液能够从淋油孔722中流到绕组端部，确保绕组的冷却。
导油部72的圆环底座712底部设有回油孔74。电机下方的油液通过回油孔74从电机出油口22流出，经过储存、过滤再次参与循环。
第一端盖3和第二端盖4上分别设有与导油支架7安装配合的外止口。将导油支架7卡在端盖和壳体之间，端部可采用螺栓或者胶粘等工艺，将导油支架7固定在端盖上。
本发明通过特别设计导油支架和定子铁芯外表面设计的油道以及电机壳体安装配合后，在定子铁芯外表面形成稳定的轴向S型油道，充分冷却定子。而导油支架再和壳体配合形成密闭的淋油槽，可以充分冷却绕组端部，进而有效保证绕组冷却。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电机定子油冷结构，所述电机包括电机壳体及其内部的定子、转子，所述定子包括定子铁芯及其绕组；其特征在于，电机定子油冷结构包括：
定子铁芯外表面设置2N个轴向的凹槽，N为自然整数，各凹槽与电机壳体内壁之间形成主油道；
定子铁芯两端分别对称安装一个导油支架；所述导油支架包括轴向连接的导油部和淋油部；其中导油部为环状结构，与主油道配合形成S型油道；所述淋油部为一段圆弧状结构，位于绕组端部上方，淋油部上设置有若干淋油孔；
电机壳体顶部设置进油口，进油口与主油道连通；电机壳体底部设置出油口；
所述导油支架的导油部包括圆环底座，圆环底座外表面上设置平行的内压板和外挡板，所述内压板分为2N段，每段内压板分别与定子铁芯外表面凸部压合，内压板和外挡板之间形成导油槽，主油道通过各段内压板间隙与导油槽连通；
所述圆环底座外表面上的2N段内压板，其中依次间隔的N段内压板分别与外挡板之间通过导油部挡油筋连接；
所述外挡板的顶部设有导油支架进油通道，实现导油部与淋油部之间的连通；
所述淋油部上的淋油孔分为若干列，每列淋油孔外侧设置有淋油部挡油筋；
所述淋油部上的淋油部挡油筋高度从中间到外侧依次增高，最外侧淋油部挡油筋高度和电机壳体内壁贴合，使得淋油部与电机壳体之间形成密闭的淋油槽。
2.根据权利要求1所述的电机定子油冷结构，其特征在于，导油支架的导油部底部设有回油孔。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电机定子油冷结构，其特征在于，所述定子铁芯外表面的凹槽两侧的凸部和电机壳体内壁过盈配合。
4.根据权利要求1-2任一项所述的电机定子油冷结构，其特征在于，所述电机壳体两端分别安装有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖上分别设有与导油支架安装配合的外止口。
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