CN113783323A - 一种电机定子冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机定子冷却结构，定子绕组与所述齿的端面之间设有间隙；还包括冷却油环件，所述冷却油环件设于所述定子的端面上；所述冷却油环件的内部中空；所述冷却油环件包括径向凸设的第一喷油部，所述第一喷油部设于所述间隙内，所述第一喷油部设有第一出油口。所述定子上设有轴向的导油孔，所述冷却油环件还包括径向凸设的第二喷油部，所述第二喷油部设有第二出油口，所述第二出油口与所述导油孔的位置相对应。冷却油进入所述冷却油环件内，一部分冷却油流至所述第一喷油部后通过所述第一出油口流出与所述绕组接触，一部分冷却油流至所述第二喷油部后通过所述第二出油口进入所述导油孔内与所述定子内部接触。

Description

一种电机定子冷却结构

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机定子冷却结构。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，主要通过导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩)，电枢就能按逆时针方向旋转起来。

当前，电机在实际运行过程中，当处于低速大扭矩时，电机的定子及转子会发出大量的热，电机的散热方式多为在电机机売内部开设螺旋水流道，通过水在机売内的循环流动，进而实现电机的冷却的效果，这种冷却方式存在电机定子绕组(线圈)、转子无法得到直接冷却，电机的主要发热源得不到有效的冷却，因此电机热负荷受限，进而导致电机体积受限。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种利用所述绕组和所述定子的齿之间的间隙设置冷却油道用于同时冷却绕组和定子的电机定子冷却结构。

本发明公开了一种电机定子冷却结构，所述定子的内表面周向设有若干个齿，所述齿沿所述定子的轴向设置；绕组缠绕于两个以上的所述齿上；所述绕组与所述齿的端面之间设有间隙；还包括冷却油环件，所述冷却油环件设于所述定子的端面上；所述冷却油环件的内部中空；所述冷却油环件包括径向凸设的第一喷油部，若干个所述第一喷油部在所述冷却油环件上周向排布；所述第一喷油部设于所述间隙内，所述第一喷油部面向所述绕组的端面设有第一出油口；所述定子上设有轴向的导油孔，所述冷却油环件还包括径向凸设的第二喷油部，若干个所述第二喷油部、若干个所述导油孔沿周向排布；所述第二喷油部面向所述定子的端面设有第二出油口，所述第二出油口与所述导油孔的位置相对应；所述电机的壳体上设有注油口，所述注油口与所述冷却油环件连通；冷却油通过所述注油口进入所述冷却油环件内，一部分冷却油流至所述第一喷油部后通过所述第一出油口流出与所述绕组接触，一部分冷却油流至所述第二喷油部后通过所述第二出油口进入所述导油孔内与所述定子内部接触。

优选的，所述导油孔为通孔，冷却油从所述第一出油口进入所述导油孔内、轴向流经所述定子内部后从所述导油孔另一侧流出。

优选的，所述定子内部还包括连接通道，所述连接通道用于连接两相邻的所述导油孔；所述导油孔、所述连接通道在所述定子内部形成折形流道。

优选的，所述冷却油环件的数量为两个，两所述冷却油环件分别设于所述定子的两个端面上；若干个所述第二喷油部与所述若干个导油孔间错连接；且两所述冷却油环件的若干个所述第二喷油部相互交错设置。

优选的，所述定子上设有轴向的进油通道，所述注油口与所述进油通道连通；所述冷却油环件设有进油口，所述进油通道的两端分别与两个所述冷却油环件的所述进油口连通；所述进油通道设于所述定子与所述壳体之间，或设于所述定子的内部。

优选的，所述冷却油环件还包括第一插部，所述第一插部轴向插进所述进油通道内，所述进油口设于所述第一插部上；所述第二喷油部上还设有第二插部，所述第二插部轴向插进所述导油孔内，所述第二出油口设于所述第二插部上。

优选的，所述第一插部与所述定子之间、所述第二插部与所述定子之间设有密封圈。

优选的，每个所述第一喷油部上设有若干个所述第一出油口，若干个所述第一出油口径向排布。

优选的，所述第一插部、所述第二插部将所述冷却油环件卡设在所述定子的端面上；和/或所述冷却油环件的厚度与所述间隙的厚度一致使得所述所述冷却油环件被卡设在所述定子的端面上；和/或所述冷却油环件通过胶粘连接于所述定子的端面上。

优选的，所述冷却油环件为绝缘材质。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.在既有的绕组和所述定子的齿之间的间隙设置冷却油道，不用额外设计冷却油道，即可实现对绕组的冷却，具有高度的集成作用；且适应性的与定子的轴向导油孔连通，还实现了对定子内部的冷却；

2.所述冷却油环件采用绝缘材质，可以隔绝绕组和定子齿(定子铁芯)，可以加强绕组和定子铁芯之间的绝缘，防止其之间的绝缘问题而导致电机损坏；

3.通过将所述冷却油环件的厚度设置为与所述间隙的一致，并设置所述第一插部和所述第二插部，使得所述冷却油环件可以不另设连接件就被紧密的卡设在所述定子的端面上，从而完成于所述导油孔的连通。

附图说明

图1为本发明提供的电机定子冷却结构的立体结构图；

图2为本发明提供的电机定子冷却结构省略绕组的立体结构图；

图3为本发明提供的电机定子冷却结构省略绕组的主视图。

其中：1-壳体，2-定子，3-齿，4-冷却油环件，401-第一喷油部，402-第二喷油部，5-第一出油口，6-导油孔，7-注油口，8-绕组，9-第二插部。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1-3，本发明公开了一种电机定子2冷却结构，定子2的内表面周向设有若干个齿3，每个齿3沿定子2的轴向设置，并长度与定子2的长度一致，即齿3的端面与定子2的端面统一。绕组8缠绕于两个以上的齿3上，通常为三个。为了防止绕组8弯折或者绕组8与定子2铁芯接触或导致的铁芯短路，通常绕组8与齿3的端面之间设有间隙。

本发明的电机定子2冷却结构包括冷却油环件4，该冷却油环件4设于定子2的端面上，且一部分伸进绕组8与齿3的端面之间的间隙内，在该部分上设置喷油口实现对绕组8的冷却。

具体的，冷却油环件4的内部中空，用于通冷却油。冷却油环件4包括径向凸设的第一喷油部401，若干个第一喷油部401在冷却油环件4上周向排布，每个第一喷油部401与定子2的齿3的端面贴合，并且第一喷油部401设于间隙内，第一喷油部401面向绕组8的端面设有第一出油口5，通过该第一出油口5冷却油流出以对绕组8进行冷却。

另外，冷却油环件4还包括径向凸设的第二喷油部402，若干个第二喷油部402同样沿冷却油环件4的周向排布。定子2上设有轴向的导油孔6，若干个导油孔6也沿定子2周向排布。第二喷油部402面向定子2的端面设有第二出油口，第二出油口与导油孔6的位置相对应，从第二出油口流出的冷却油可以直接进入导油孔6，以实现对定子2内部的冷却降温。

在电机的壳体1上设有注油口7，注油口7一般与外部注油设备连通，外部注油设备通常为油泵。

注油口7与冷却油环件4连通，用于向冷却油环件4内通冷却油。冷却油通过注油口7进入冷却油环件4后，一部分流至第一喷油部401后通过第一出油口5流出与绕组8接触以对其进行冷却降温，一部分流至第二喷油部402后通过第二出油口进入导油孔6内与定子2内部接触以对其进行冷却降温，由此实现一个冷却油环件4同时对绕组8和定子2进行冷却降温的目的。

需要注意的是，在不影响电机的定转子的电磁作用的前提下，导油孔6应尽量靠近槽内绕组8和定子2齿3设置。

本发明通过设置冷却油环作为导油孔6的输油通道，可以更加快速的将冷却油输送进每一个导油孔6，尽可能的实现定子2的所有导油孔6的同时进油，从而可以避免定子2各部分进油不统一而导致的温度不均的情况。

较佳的，定子2内部还包括连接通道，连接通道用于连接两相邻的导油孔6，导油孔6、连接通道在定子2内部形成折形流道。由此，定子2内部不光具有轴向的冷却通道，还具有周向的冷却通道，使得定子2整体的冷却效果更加明显。

较佳的，导油孔6为通孔，冷却油从第一出油口5进入导油孔6内、轴向流经定子2内部后从导油孔6另一侧流出，从而实现对定子2内部的轴向的冷却，若干条贯通的导油孔6即可以实现对定子2内部整体的冷却降温。

在此基础上，冷却油进入导油孔6内后，一部分直线流经该整个导油孔6随即流出定子2，另一部分则通过连接通道流至相邻的另一导油孔6，以此实现冷却油的流经路径的加长，加大冷却油的利用率。

较佳的，冷却油环件4的数量为两个，两冷却油环件4分别设于定子2的两个端面上，使得两个端面的绕组8都能被冷却降温。

需要注意的是，虽然第一喷油部401设置的越密集，则冷却降温效果越好，但第一喷油部401的数量不一定要与齿3的数量一一对应，即不一定每一个齿3上都需要设置一个第一喷油部401，由于齿3在定子2上的设计过于密集，而冷却油是流通的，即使从一个第一喷油部401流出的冷却油依然可以冷却多个齿3相对应的绕组8。故，考虑到组件的加工、安装的难度问题，本发明优选在齿3上间错设置第一喷油部401。

另外，对于两端的冷却油环件4，还可以将第一喷油部401交错设置。即对于同一齿3，一端连接的冷却油环件4上设置了该第一喷油部401，则另一端的冷却油环件4上就不设置该第一喷油部401。

对于第二喷油部402，其最主要作用是向导油孔6内通入冷却油，故若干个第二喷油部402与若干个导油孔6需要间错连接，且两冷却油环件4的若干个第二喷油部402相互交错设置。即对于同一条导油孔6，当一端连接的冷却油环件4上设置了该第二喷油部402，则另一端的冷却油环件4上就不设置该第二喷油部402。

较佳的，为了向冷却油环件4通油，可以选择直接利用外部注油设备向冷却油环件4通油也可以选择通过将冷却油注入壳体1，再注入定子2，最后从定子2通入该冷却油环件4。

具体的，定子2上设有轴向的进油通道，注油口7与进油通道连通，外部注油设备的冷却油通过注油口7进入定子2的轴向进油通道。冷却油环件4上设有进油口，进油通道的两端分别与两个冷却油环件4的进油口连通，以此实现对两个冷却油环件4的进油。

需要说明的是，定子2上的进油通道设置为轴向是为了满足两端的冷却油环件4的进油需求，当冷却油环件4的数量为一个、仅设置在定子2的一端的时候，定子2的进油通道即可不被限定为轴向。

进油通道可以设于定子2与壳体1之间，即在定子2的表面轴向开槽，该开槽与壳体1之间即形成进油通道。

另一可选的，进油通道还可以设于定子2的内部，而为了满足该设计，则需要在定子2上再另外设置一径向的孔，该孔一端与进油通道连通，另一端与壳体1的注油口7连通。

较佳的，冷却油环件4还包括第一插部，第一插部轴向插进进油通道内，进油口设于第一插部上。通过该第一插部可以实现对冷却油环件4的固定，还可以使得进油通道内的冷却油更加顺利地进入进油口。

同样的，第二喷油部402上还设有第二插部9，第二插部9轴向插进导油孔6内，第二出油口设于第二插部9上。通过该第二插部9可以实现对冷却油环件4的进一步固定，还可以使得第二喷油部402内的冷却油更加顺利地进入定子2的导油孔6。

较佳的，为了保证第一插部、第二插部9与定子2之间的密封性，防止油液泄露，第一插部与定子2之间、第二插部9与定子2之间设有密封圈。

较佳的，每个第一喷油部401上设有若干个第一出油口5，若干个第一出油口5径向排布，共同对绕组8进行冷却。

在本发明的给出的优选实施例中，每个第一喷油部401上仅设有一列径向排布的第一出油口5，在其他实施例中，为了加大冷却效果，可以在每个第一喷油部401上设置多列径向排布的第一出油口5。

较佳的，本发明的冷却油环件4的固定方式有多种，下面提出三种优选方式。

第一为通过第一插部、第二插部9的卡设，使得冷却油环件4被卡接在定子2的端面上。

第二为冷却油环件4的厚度设置为与间隙的厚度一致，使得冷却油环件4被卡设在定子2的端面上。

第三为冷却油环件4通过胶粘连接于定子2的端面上。

在实际应用场景中，上述三种优选方式可以单独设置，也可以组合设置。

较佳的，冷却油环件4为绝缘材质，设于绕组8和定子2齿3(定子铁芯)之间，可以加强绕组和定子铁芯之间的绝缘，防止其之间的绝缘问题而导致电机损坏。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电机定子冷却结构，其特征在于，所述定子的内表面周向设有若干个齿，所述齿沿所述定子的轴向设置；绕组缠绕于两个以上的所述齿上；所述绕组与所述齿的端面之间设有间隙；

还包括冷却油环件，所述冷却油环件设于所述定子的端面上；所述冷却油环件的内部中空；所述冷却油环件包括径向凸设的第一喷油部，若干个所述第一喷油部在所述冷却油环件上周向排布；所述第一喷油部设于所述间隙内，所述第一喷油部面向所述绕组的端面设有第一出油口；

所述定子上设有轴向的导油孔，所述冷却油环件还包括径向凸设的第二喷油部，若干个所述第二喷油部、若干个所述导油孔沿周向排布；所述第二喷油部面向所述定子的端面设有第二出油口，所述第二出油口与所述导油孔的位置相对应；

所述电机的壳体上设有注油口，所述注油口与所述冷却油环件连通；冷却油通过所述注油口进入所述冷却油环件内，一部分冷却油流至所述第一喷油部后通过所述第一出油口流出与所述绕组接触，一部分冷却油流至所述第二喷油部后通过所述第二出油口进入所述导油孔内与所述定子内部接触。

2.根据权利要求1所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述定子内部还包括连接通道，所述连接通道用于连接两相邻的所述导油孔；所述导油孔、所述连接通道在所述定子内部形成折形流道。

3.根据权利要求2所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述导油孔为通孔，冷却油从所述第一出油口进入所述导油孔内、轴向流经所述定子内部后从所述导油孔另一侧流出。

4.根据权利要求1或3所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述冷却油环件的数量为两个，两所述冷却油环件分别设于所述定子的两个端面上；

若干个所述第二喷油部与所述若干个导油孔间错连接；且两所述冷却油环件的若干个所述第二喷油部相互交错设置。

5.根据权利要求4所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述定子上设有轴向的进油通道，所述注油口与所述进油通道连通；

所述冷却油环件设有进油口，所述进油通道的两端分别与两个所述冷却油环件的所述进油口连通；

所述进油通道设于所述定子与所述壳体之间，或设于所述定子的内部。

6.根据权利要求5所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述冷却油环件还包括第一插部，所述第一插部轴向插进所述进油通道内，所述进油口设于所述第一插部上；

所述第二喷油部上还设有第二插部，所述第二插部轴向插进所述导油孔内，所述第二出油口设于所述第二插部上。

7.根据权利要求6所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述第一插部与所述定子之间、所述第二插部与所述定子之间设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的电机定子冷却结构，其特征在于，每个所述第一喷油部上设有若干个所述第一出油口，若干个所述第一出油口径向排布。

9.根据权利要求1所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述第一插部、所述第二插部将所述冷却油环件卡设在所述定子的端面上；

和/或所述冷却油环件的厚度与所述间隙的厚度一致使得所述所述冷却油环件被卡设在所述定子的端面上；

和/或所述冷却油环件通过胶粘连接于所述定子的端面上。

10.根据权利要求1所述的电机定子冷却结构，其特征在于，所述冷却油环件为绝缘材质。

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