CN114552892A - 一种油冷驱动电机及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油冷驱动电机，包括壳体和设于所述壳体内的电机本体，内油套套设于所述电机本体外，所述内油套包括设于所述电机本体两端的油环和设于两所述油环之间的冷却部，所述冷却部设有镂空的冷却油路，所述冷却油路沿所述电机本体的外表面轴向分布或周向分布；所述油环与所述冷却部为一体件；且所述内油套与所述电机本体通过热套工艺实现过盈装配；所述油环上设有喷油区，冷却油在所述冷却油路上沿所述电机本体的外表面轴向或周向流通以用于冷却所述电机本体，且通过所述连接油路进入所述喷油区，经所述喷油孔喷射至所述电机本体的两端。

Description

一种油冷驱动电机及其装配方法
技术领域
本发明涉及驱动电机技术领域，尤其涉及一种油冷驱动电机及其装配方法。
背景技术
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。且部分水冷电机采用内外水套设计，但由于冷却水导电，不能与定转子接触和喷淋，因此内水套为封闭式设计。
现有技术中为了提升电机冷却效率，已出现了采用油冷式冷却的方式，由于冷却油不具导电性，因此其可直接与电机各发热源接触，电机各发热源得到有效冷却，在相同性能要求下，油冷电机相比传统的水冷电机，热负荷得到提高，电机体积可以减小，功率密度进而提高，冷却油可同时润滑冷却电机轴承，进而电机寿命也得到提高，但油路结构复杂、加工工艺繁琐，油路结构多采用螺钉紧固、焊接等加工工艺，各零部件结构复杂、加工成本高等问题。且油冷电机普遍采用一体式壳体设计，通过油管、铁芯开设油路、壳体开设油路等方式实现油液循环。
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内套结构来实现油冷却的油冷驱动电机及其装配方法。
本发明公开了一种油冷驱动电机，包括壳体和设于所述壳体内的电机本体，内油套套设于所述电机本体外，所述内油套包括设于所述电机本体两端的油环和设于两所述油环之间的冷却部，所述冷却部设有镂空的冷却油路，所述冷却油路沿所述电机本体的外表面轴向分布或周向分布；所述油环与所述冷却部为一体件；且所述内油套与所述电机本体通过热套工艺实现过盈装配；所述油环上设有喷油区，所述喷油区上设有若干个径向贯穿的喷油孔，用于向所述电机本体的两端喷射冷却油；所述喷油区与所述冷却油路之间通过连接油路连通；冷却油在所述冷却油路上沿所述电机本体的外表面轴向或周向流通以用于冷却所述电机本体，且通过所述连接油路进入所述喷油区，经所述喷油孔喷射至所述电机本体的两端。
优选的，两所述油环之间设有若干个轴向的隔断条，两隔断条之间形成所述冷却油路；每所述冷却油路与所述连接油路连通，所述冷却油路与所述连接油路形成沿所述电机本体外表面的折流式的冷却通道；一个或多个所述连接油路与所述喷油区连通，用于向所述喷油区导通冷却油。
优选的，所述隔断条上设有周向的第一加强筋，所述第一加强筋与所述电机本体之间存在间隙。
优选的，两所述油环之间设有周向螺旋式的隔断条，在所述电机本体的外表面形成周向螺旋式的冷却通道；两所述油环之间还设有轴向的第二加强筋，所述第二加强筋与所述隔断条连接；所述第二加强筋与所述电机本体之间存在间隙。
优选的，两所述油环之间设有周向的预留通道，所述预留通道与两所述油环之间分别设有若干个轴向的隔断条，两隔断条之间形成所述冷却油路；冷却油经所述预留通道同时流至两侧的所述冷却油路，并经所述连接油路分别流至两侧的所述油环。
优选的，所述预留通道的两侧设有阻挡条，以隔绝所述预留通道与所述冷却油路；所述阻挡条上设有开口，所述冷却油路通过所述开口与所述预留通道连通；所述预留通道的宽度小于所述阻挡条的宽度。
优选的，所述壳体上设有轴向的第一进油通道和径向的第二进油通道，所述第一进油通道一端连接壳体外部，另一端与所述第二进油通道连接，所述第二进油通道与所述冷却油路连接；冷却油从外部依次经过所述第一进油通道、第二进油通道进入所述冷却油路。
优选的，两端的所述油环中的一个设有法兰，通过所述法兰将所述内油套与所述壳体螺栓连接。
优选的，两端的所述油环中的未设所述法兰的所述油环设有限位凸台，所述壳体上设有限位槽，所述限位凸台置于所述限位槽中，以限制所述内油套的周向移动。
本发明还公开了一种油冷驱动电机的装配方法，用于装配上述的油冷驱动电机，包括如下步骤：将所述内油套和所述电机本体通过热套工艺过盈装配；再将所述内油套间隙装配至所述壳体内，并通过螺钉将所述内油套与所述壳体固定。
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.所述内油套实现了冷却油与电机本体即定子的直接接触，提升了换热效率；两端的所述油环和中间的所述冷却部集成为完整内油套零件，降低了驱动系统总成的零部件总数量，避免了所述油环的端面密封泄露造成油路泄压风险；且所述内油套与电机本体经热套过盈配合，可直接与所述壳体进行装配，无需压装，工艺简单，降低了装配难度。
附图说明
图1为本发明提供的油冷驱动电机的第一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的油冷驱动电机的第一实施例的冷却油流通方向示意图；
图3为本发明提供的油冷驱动电机的第一实施例的轴向截面图；
图4为本发明提供的油冷驱动电机的图3的圈出部分的放大结构图；
图5为本发明提供的油冷驱动电机的第一实施例的装配爆炸图；
图6为本发明提供的油冷驱动电机的第二实施例的结构示意图；
图7为本发明提供的油冷驱动电机的第二实施例的冷却油流通方向示意图；
图8为本发明提供的油冷驱动电机的第二实施例的轴向截面图；
图9为本发明提供的油冷驱动电机的图8的圈出部分的放大结构图；
图10为本发明提供的油冷驱动电机的第三实施例的装配爆炸图；
图11为本发明提供的油冷驱动电机的第三实施例的结构示意图；
图12为本发明提供的油冷驱动电机的第三实施例的冷却油流通方向示意图；
图13为本发明提供的油冷驱动电机的第三实施例的轴向截面图；
图14为本发明提供的油冷驱动电机的图13的圈出部分的放大结构图；
图15为本发明提供的油冷驱动电机的第三实施例的装配爆炸图。
其中：1-冷却油路，2-喷油孔，3-连接油路，4-隔断条，5-凹槽，6-密封圈，7-法兰，8-进油口，9-回油口，10-壳体，11-电机本体，12-内油套，13-第二加强筋，14-预留通道，15-阻挡条，16-开口。
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。
本发明公开了一种油冷驱动电机，包括壳体10和设于壳体10内的电机本体11，电机本体11包括定子和定子内部的转子。本发明提供一种内油套12，套设于电机本体11即定子外，通过内油套12结构对定子实现冷却。
内油套12包括油环和两油环之间的冷却部，本发明中的两油环都与冷却部为一体件，避免了所述油环的端面密封泄露造成油路泄压风险。内油套12与电机本体11通过热套工艺实现过盈装配，可直接与所述壳体10进行装配，无需压装，工艺简单，降低了装配难度。油环设于定子两端，用于对定子两端进行冷却，冷却部用于对定子两端之间的中间区域进行冷却。
冷却部设有镂空的冷却油路1，可以理解为，框式或鼠笼式结构。由于内油套12与定子表面直接接触，使得镂空部分即形成为冷却油的流通路径。具体的，冷却部的冷却油路1冷却油路1沿电机本体11的外表面轴向分布或周向分布，两种分布形式都可以实现对定子表面的全覆盖，从而实现对定子表面的全覆盖冷却。
具体的，油环上设有喷油区，喷油区上设有若干个径向贯穿的喷油孔2，用于向电机本体11的两端喷射冷却油。
喷油区与冷却油路1之间通过连接油路3连通，连接油路3可以理解为一个开口16形式的通道，用于导通喷油区与冷却油路1。连接油路3的数量可以为一个，也可以为多个，且每端需至少设有一个，以导通两端的喷油区。
冷却油在冷却油路1上沿电机本体11的外表面轴向或周向流通以用于冷却电机本体11，且通过连接油路3进入喷油区，经喷油孔2喷射至电机本体11的两端。
对于冷却油路1的结构，本发明提出了三种优选的实施例，但冷却油路1的结构并不限于此。
实施例一，参见附图1-5，两油环之间设有若干个轴向的隔断条4，两隔断条4之间形成冷却油路1；每冷却油路1与连接油路3连通，冷却油路1与连接油路3形成沿电机本体11外表面的折流式的冷却通道。
在本实施例中，一个连接油路3与喷油区连通，用于向喷油区导通冷却油。在其他实施例中，也可以设置为多个连接油路3与喷油区连通。
较佳的，在本实施例中，隔断条4上还设有周向的第一加强筋(图未示出)，第一加强筋与电机本体11之间存在间隙，间隙用于导通冷却油路1，防止因为第一加强筋而堵塞冷却油路1。
实施例二，参见附图6-10，两油环之间设有周向螺旋式的隔断条4，以在电机本体11的外表面形成周向螺旋式的冷却通道。
较佳的，在本实施例中，两油环之间还设有轴向的第二加强筋13，第二加强筋13与隔断条4连接，第二加强筋13与电机本体11之间存在间隙，用于导通冷却油路1，防止因为第二加强筋13而堵塞冷却油路1。
实施例三，参见附图11-15，两油环之间设有周向的预留通道14，预留通道14与两油环之间分别设有若干个轴向的隔断条4，两隔断条4之间形成冷却油路1，冷却油经预留通道14同时流至两侧的冷却油路1，并经连接油路3分别流至两侧的油环，从而形成以预留通道14为中心的并联式冷却油路1。通常，预留通道14的数量为一个，但也可以设置为多个，加快导流速度。
较佳的，预留通道14的两侧设有阻挡条15，以隔绝预留通道14与冷却油路1，使得冷却油液先充满预留通道14。阻挡条15上设有开口16，冷却油路1通过开口16与预留通道14连通，被充满的油液的预留通道14内的油液通过开口16流至冷却油路1。
需要说明的是，为了保证油液在进油位置就率先全部流至单个冷却油路1，故需要保证先充满整个周向的预留通道14，故需要设置预留通道14的宽度小于阻挡条15的宽度。
上述三种不同的实施例的方案实现了不同的油液循环，在实际应用中，可以根据流阻、电机发热等需求可以进行设置。
另外，为了节省材料，也为了减小驱动系统总成的总体重量，隔断条4上通常进行掏胶工艺，即设置凹槽5，凹槽5的形状不一，上述几个实施例中都采用方形的凹槽5。
较佳的，壳体10上设有轴向的第一进油通道和径向的第二进油通道，第一进油通道一端连接壳体10外部的冷却油源，另一端与第二进油通道连接，第二进油通道与冷却油路1连接。冷却油从外部的冷却油源依次经过第一进油通道、第二进油通道进入冷却油路1。
相应的，法兰7上设有进油口8和回油口9。
需要说明的是，为了便于加工，不采用从壳体10的内部径向加工第二进油通道，而通常直接在壳体10的外部将第二进油通道加工为径向通孔，并在壳体10外部设置堵件对其进行堵塞，以形成第一进油通道、第二进油通道的单一油路。
较佳的，两端的油环中的一个设有法兰7，未设法兰7的一端定义为头部，则安装时，先将头部安装进壳体10，再通过法兰7将内油套12与壳体10螺栓连接。
较佳的，两端的油环中的未设法兰7的油环设有限位凸台，壳体10上设有限位槽，限位凸台置于限位槽中，以限制内油套12的周向移动。
两油环的远离冷却油路1的一侧还设有密封圈6，通过密封圈6实现内油套12与壳体10的密封。密封圈6通常采用O型密封圈6。
本发明还公开了一种油冷驱动电机的装配方法，用于装配上述的油冷驱动电机，包括如下步骤：先将内油套12和电机本体11通过热套工艺过盈装配；再将内油套12间隙装配至壳体10内，并通过螺钉将内油套12与壳体10固定。
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)

1.一种油冷驱动电机，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的电机本体，内油套套设于所述电机本体外，所述内油套包括设于所述电机本体两端的油环和设于两所述油环之间的冷却部，所述冷却部设有镂空的冷却油路，所述冷却油路沿所述电机本体的外表面轴向分布或周向分布；
所述油环与所述冷却部为一体件；且所述内油套与所述电机本体通过热套工艺实现过盈装配；
所述油环上设有喷油区，所述喷油区上设有若干个径向贯穿的喷油孔，用于向所述电机本体的两端喷射冷却油；所述喷油区与所述冷却油路之间通过连接油路连通；
冷却油在所述冷却油路上沿所述电机本体的外表面轴向或周向流通以用于冷却所述电机本体，且通过所述连接油路进入所述喷油区，经所述喷油孔喷射至所述电机本体的两端。
2.根据权利要求1所述的油冷驱动电机，其特征在于，两所述油环之间设有若干个轴向的隔断条，两隔断条之间形成所述冷却油路；
每所述冷却油路与所述连接油路连通，所述冷却油路与所述连接油路形成沿所述电机本体外表面的折流式的冷却通道；
一个或多个所述连接油路与所述喷油区连通，用于向所述喷油区导通冷却油。
3.根据权利要求2所述的油冷驱动电机，其特征在于，所述隔断条上设有周向的第一加强筋，所述第一加强筋与所述电机本体之间存在间隙。
4.根据权利要求1所述的油冷驱动电机，其特征在于，两所述油环之间设有周向螺旋式的隔断条，在所述电机本体的外表面形成周向螺旋式的冷却通道；
两所述油环之间还设有轴向的第二加强筋，所述第二加强筋与所述隔断条连接；
所述第二加强筋与所述电机本体之间存在间隙。
5.根据权利要求1所述的油冷驱动电机，其特征在于，两所述油环之间设有周向的预留通道，所述预留通道与两所述油环之间分别设有若干个轴向的隔断条，两隔断条之间形成所述冷却油路；
冷却油经所述预留通道同时流至两侧的所述冷却油路，并经所述连接油路分别流至两侧的所述油环。
6.根据权利要求5所述的油冷驱动电机，其特征在于，所述预留通道的两侧设有阻挡条，以隔绝所述预留通道与所述冷却油路；
所述阻挡条上设有开口，所述冷却油路通过所述开口与所述预留通道连通；
所述预留通道的宽度小于所述阻挡条的宽度。
7.根据权利要求1所述的油冷驱动电机，其特征在于，所述壳体上设有轴向的第一进油通道和径向的第二进油通道，所述第一进油通道一端连接壳体外部，另一端与所述第二进油通道连接，所述第二进油通道与所述冷却油路连接；
冷却油从外部依次经过所述第一进油通道、第二进油通道进入所述冷却油路。
8.根据权利要求1所述的油冷驱动电机，其特征在于，两端的所述油环中的一个设有法兰，通过所述法兰将所述内油套与所述壳体螺栓连接。
9.根据权利要求8所述的油冷驱动电机，其特征在于，两端的所述油环中的未设所述法兰的所述油环设有限位凸台，所述壳体上设有限位槽，所述限位凸台置于所述限位槽中，以限制所述内油套的周向移动。
10.一种油冷驱动电机的装配方法，其特征在于，用于装配上述权利要求1-9任一所述的油冷驱动电机，包括如下步骤：
将所述内油套和所述电机本体通过热套工艺过盈装配；
再将所述内油套间隙装配至所述壳体内，并通过螺钉将所述内油套与所述壳体固定。
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