CN115021439A - 一种油冷电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油冷电机，定子包括第一定子冲片和第二定子冲片，第二定子冲片设于第一定子冲片的两端；若干第一定子冲片叠加，在第一定子冲片上形成连通槽与进油通道；若干第二定子冲片叠加，在定子的内部形成轴向的第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道一端与绕组连通，另一端与连通槽连通；第二冷却通道一端与油环连通，另一端与进油通道连通；壳体上设有与第一缺口相对应的进油口。冷却油从进油口进入进油通道，一部分通过连通槽进入第一冷却通道，流经第一冷却通道后进入定子两端的绕组，另一部分流经第二冷却通道进入油环内，以实现对定子内部以及定子两端的定子绕组的冷却。

Description

一种油冷电机

技术领域

本发明涉及油冷电机技术领域，尤其涉及一种油冷电机。

背景技术

电机在运行过程中会产生损耗，主要分为机械损耗及电气损耗，其中电气损耗又分为定子损耗和转子损耗。定子损耗包括定子铁芯损耗和绕组损耗，而造成其损耗的主要原因就是电机过热。

当电桥持续大扭矩运转时，由于铁损耗的大小与磁通密度的平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热；而磁通增加，又会导致磁电流分量增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。如发热部件超过容许温度，会导致电机失效甚至烧毁。

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能对定子内部和定子两端的绕组进行冷却的油冷电机。

本发明公开了一种油冷电机，包括定子，所述定子包括第一定子冲片和第二定子冲片，所述第二定子冲片设于所述第一定子冲片的两端；

所述第一定子冲片上设有径向的连通孔，若干所述连通孔沿所述第一定子冲片的环向排布；若干所述第一定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成轴向的连通槽；所述第一定子冲片的外圈设有第一缺口，所述第一缺口与所述连通孔相连通；若干所述第一定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一进油通道，所述进油通道与所述连通槽连通；

所述第二定子冲片上设有若干环形排列的第一孔，所述第一孔在轴向上与定子两端的绕组、及所述连通槽的位置相对应；若干所述第二定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一轴向的第一冷却通道，所述第一冷却通道一端与所述绕组连通，另一端与所述连通槽连通；所述第二定子冲片上还设有第二孔，所述第二孔相对于所述第一孔设于所述定子的外圈，所述第二孔在轴向上与定子两端的油环、及所述进油通道的位置相对应；若干所述第二定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一轴向的第二冷却通道，所述第二冷却通道一端与所述油环连通，另一端与所述进油通道连通；

所述油环上设有第二缺口，所述第二缺口与所述第二冷却通道连通；还包括壳体，所述壳体套设于所述定子的外部，所述壳体上设有进油口，所述进油口与所述第一缺口相对应；

冷却油从所述进油口进入所述进油通道，所述进油通道内的冷却油一部分通过所述连通槽进入所述第一冷却通道，流经所述第一冷却通道后进入定子两端的绕组，另一部分流经所述第二冷却通道进入所述油环上的所述第二缺口内，以实现对定子内部以及定子两端的定子绕组的冷却。

优选的，所述第二缺口的数量为一个或多个；当为多个时，若干个所述第二缺口沿环向对称分布。

优选的，所述第二孔的数量为一个或多个；当为多个时，若干个所述第二孔组成一孔组，所述孔组的数量与所述第二缺口的数量一致。

优选的，所述壳体的内表面设有若干环形油道和若干轴向油道，所述环形油道和/或所述轴向油道与所述进油通道连通；冷却油从所述进油口进入所述环形油道和/或所述轴向油道，流经若干所述环形油道和若干所述轴向油道，同时进入所述进油通道；所述油环还包括第三缺口，所述轴向油道两端分别与两端的所述油环的第三缺口连通；所述第三缺口还通过引流通道所述第二缺口连通；所述轴向油道、所述第三缺口、所述引流通道、所述第二缺口、所述环形油道和/或所述轴向油道依次形成一冷却油循环路径。

优选的，所述引流通道为环形引流槽，冷却油经所述环形引流槽从所述第二缺口流至所述第三缺口。

优选的，所述第二缺口为环形缺口，所述第二孔沿所述第二定子冲片周向对称分布。

优选的，所述引流通道为引流孔，所述第二缺口流至所述第三缺口之间设有若干所述引流孔；冷却油经所述引流孔从所述第二缺口流至所述第三缺口。

优选的，所述连通槽的朝向定子轴心的一端径向延伸至所述定子的齿内。

优选的，所述第一缺口的数量大于等于两个，多个所述第一缺口组成一弧形的进油通道；弧形的所述进油通道的数量为一个或多个；当为多个时，多个所述弧形通道沿所述第一定子冲片周向对称分布。

优选的，所述第一定子冲片设于所述定子中间，所述第一定子冲片的数量为10-20个。

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.本发明的定子采用定子冲片叠加而成，仅需对单片定子冲片进行结构设计，在冲压成型后即可在定子上形成所需的油道，避免了对整个定子进行加工的的复杂性；

2.本发明的定子仅需两种不同结构的定子进行组合，即可在冲压成型后的定子上形成所需的油道；

3.本发明的定子既可以通过所述第一冷却油道和第二冷却油道实现对定子内部的冷却，还可以通过所述第一定子油道对定子两端的绕组进行喷油冷却，还可以通过所述第一冷却油道流至所述定子两端的油环以对定子两端进行冷却；还通过在所述壳体的内表面设置所述环形油道和所述轴向油道，以对所述定子表面进行冷却，由此实现对定子整个结构的冷却，冷却效果佳。

附图说明

图1为本发明提供的第一定子冲片的结构示意图；

图2为本发明提供的第二定子冲片的结构示意图；

图3为本发明提供的油环的结构示意图；

图4为本发明提供的定子上的油路示意图；

图5为本发明提供的壳体上的环形油道和轴向油道的结构示意图；

图6为本发明提供的定子的轴向截面的油路示意图；

图7为本发明提供的定子的轴向截面的油路示意图；

图8为本发明提供的定子的径向截面的油路示意图。

其中：1-第一定子冲片，101-连通孔，102-第一缺口，2-第二定子冲片，201-第一孔，202-第二孔，3-油环，301-第二缺口，302-第三缺口，4-壳体，401-环向油道，402-轴向油道，5-进油口，6-进油通道，7-连通槽，8-第一冷却通道，9-第二冷却通道，10-绕组。

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1-8，本发明公开了一种油冷电机，包括定子，该定子由若干个定子冲片冲压而成，本发明通过两种不同结构的定子冲片叠加，即可在冲压成型后的定子上形成所需的油道，具体包括第一定子冲片1和第二定子冲片2，第二定子冲片2设于第一定子冲片1的两端。可以理解为，第一定子冲片1为定子中部的冲片，第二定子冲片2为定子两端的冲片。

下面分别描述第一定子冲片1和第二定子冲片2的结构，结合该结构即可形成相关冷却油道。

第一定子冲片1上设有径向的连通孔101，若干第一定子冲片1叠加，从而在定子的内部形成轴向的连通槽6。该连通槽6可以理解为一矩形槽，矩形的长/款为该连通槽6的径向特征(即单个冲片的连通孔101的径向特征)，矩形的宽/长为该连通槽6的轴向特征(即冲片叠加后形成的特征)。

第一定子冲片1的外圈还设有第一缺口102，第一缺口102与连通孔101相连通，可以理解为，通过该第一缺口102以连通定子外表面与定子的连通槽6。若干第一定子冲片1叠加，从而在定子的内部形成一进油通道7，进油通道7与连通槽6连通。

同样的，该进油通道7可以理解为一矩形槽，矩形的长/款为该进油通道7的径向特征(即单个冲片的第一缺口102的径向特征)，矩形的宽/长为该进油通道7的轴向特征(即冲片叠加后形成的特征)。

第二定子冲片2上设有若干环形排列的第一孔201，第一孔201在轴向上与定子两端的绕组10、及连通槽6的位置相对应。若干第二定子冲片2叠加，从而在定子的内部形成一轴向的第一冷却通道8，第一冷却通道8一端与绕组10连通，另一端与连通槽6连通。

需要说明的是，本发明在描述“第一冷却通道8一端与绕组10连通，另一端与连通槽6连通”中，是将第一冷却通道8分割成两部分了，即以连通槽6为分割点，连通槽6两端分别有一第一冷却通道8，该被分割后的第一冷却通道8一端与绕组10连通，另一端与连通槽6连通。在实际中，第一冷却通道8应是一个两端连接绕组10、中部有连通连通槽6的结构。

第二定子冲片2上还设有第二孔202，第二孔202相对于第一孔201设于定子的外圈，第二孔202在轴向上与定子两端的油环3、及进油通道7的位置相对应。若干第二定子冲片2叠加，从而在定子的内部形成一轴向的第二冷却通道9，第二冷却通道9一端与油环3连通，另一端与进油通道7连通。

同样的，本发明在描述“第二冷却通道9一端与油环3连通，另一端与进油通道7连通”中，是将第二冷却通道9分割成两部分了，即以进油通道7为分割点，进油通道7两端分别有一第二冷却通道9，该被分割后的第二冷却通道9一端与绕组10连通，另一端与进油通道7连通。在实际中，第二冷却通道9应是一个两端连接绕组10、中部有连通进油通道7的结构。

至此，可以得到一类似“土”字形的油道，即进油通道7、连通槽6相连通形成一径向的油道，该径向的油道的两端都设有第一冷却通道8、第二冷却通道9(由于第一定子冲片1两端设有第二定子冲片2)，其中，第一冷却通道8通向定子两端的绕组10，第二冷却通道9通向定子两端的油环3。

油环3上设有第二缺口301，第二缺口301与第二冷却通道9连通，即第二冷却通道9内的冷却油流向油环3上的第二缺口301内。

还包括壳体4，壳体4套设于定子的外部，壳体4上设有进油口5，进油口5与第一缺口102相对应，即进油口5与定子上的第一缺口102连通。

冷却油从壳体4上的进油口5进入定子上的进油通道7(依赖第一定子冲片1的结构)，进油通道7内的冷却油一部分径向流通通过连通槽6进入第一冷却通道8(依赖第一定子冲片1的结构)，流经第一冷却通道8后进入定子两端的绕组10(依赖第二定子冲片2的结构)，另一部分流经第二冷却通道9进入油环3上的第二缺口301内(依赖第二定子冲片2的结构)，以实现对定子内部、定子两端的定子绕组10、以及定子两端的油环3的冷却，从而实现对定子的全面冷却。

若干连通孔101沿第一定子冲片1的环向排布，从而使得定子内部形成环状排布的连通槽6，配合环形排布的第一孔201，实现对定子的周向冷却。

可以理解为，定子内部的冷却包括两条路径，一条路径为第一冷却通道8，另一条路径为第二冷却通道9。其分别通向定子两端的不同部位，实现对两端油环3和绕组10的冷却，径向高度不同的双层的冷却路径还使得对定子内部的冷却更佳。

通常，为了保证定子结构的稳定，依据尽量少的开槽开孔的原则，第二冷却通道9的数量小于第一冷却通道8的数量。

第一缺口102理解为与一个连通孔101连通的缺口，较佳的，参见附图1，第一缺口102的数量大于等于两个，多个第一缺口102组成一弧形的进油通道7。

为了使得冷却更佳均匀，弧形的进油通道7的数量可以为多个，多个弧形通道沿第一定子冲片1周向对称分布。

较佳的，第二缺口301的数量可以是一个，也可以是多个。当为多个时，参见附图3，若干个第二缺口301沿环向对称分布，从而使得第二冷却通道9对定子内部的冷却更佳均匀。本发明提供的一优选实施例中，设有4个第二缺口301。

较佳的，第二孔202的数量为一个或多个；当为多个时，参见附图2，若干个第二孔202组成一孔组，孔组的数量与第二缺口301的数量一致。本发明提供的一优选实施例中，设有4个孔组，同一孔组的第二孔202的数量为7个。

较佳的，参见附图5，壳体4的内表面设有若干环形油道401和若干轴向油道402，环形油道401和/或轴向油道402与进油通道7连通。冷却油从进油口5进入环形油道401和/或轴向油道402，同时进入进油通道7，流经若干环形油道401和若干轴向油道402，以对定子的表面进行冷却。

为了实现油环3内冷却油的回流，油环3还包括第三缺口302，轴向油道402两端分别与定子两端的油环3的第三缺口302连通，第三缺口302还通过引流通道第二缺口301连通，从而使得第二缺口301内的冷却油可以经第三缺口302回流至壳体4的环形油道401和/或轴向油道402。

需要说明的是，本发明的轴向油道402、第三缺口302、引流通道、第二缺口301、环形油道401和/或轴向油道402依次形成一冷却油循环路径，故油液在该循环路径内不一定是单向的，依据油泵压力的不同，油液在定子内的流通方向可能会改变。

具体的，当第二定子冲片2上的第二孔202与第一定子冲片1上的第一缺口102在周向上对应时，油液可以从进油口5径向进入进油通道7(同时也进入环形油道401和/或轴向油道402)，接着继续径向进入连通槽6，通过连通槽6分别进入第一冷却通道8和第二冷却通道9，继而分别进入定子两端的绕组10和油环3，其中，第二冷却通道9的油液进入油环3的第二缺口301，接着通过引流通道进入油环上的第三缺口302，从第三缺口进入环形油道401和/或轴向油道402，由此实现对壳体(定子表面)、油环、定子内部、绕组的冷却。

而当第二定子冲片2上的第二孔202与第一定子冲片1上的第一缺口102在周向上错开时(参见附图4)，则油液无法从进油口5进入后直接进入进油通道7，故此时油液从进油口5进入环形油道401和/或轴向油道402后进入油环3的第三缺口302，通过引流通道进入油环上的第二缺口301，接着进入定子的第二冷却通道9，接着通过连通槽6流至定子的第一冷却通道8，经第一冷却通道8后流至定子两端的绕组10，由此实现对壳体(定子表面)、油环、定子内部、绕组的冷却。

较佳的，参见附图3，引流通道可以为环形引流槽，冷却油经环形引流槽从第二缺口301流至第三缺口302。第二缺口301为环形时，该环形引流槽的径向尺寸小于第二缺口、第三缺口的尺寸。

而在其他实施例中，第二缺口301可以为环形缺口，第二孔202依然沿第二定子冲片2周向对称分布。

进一步的，第二缺口301为环形缺口时，引流通道则为引流孔，第二缺口301流至第三缺口302之间设有若干引流孔，加大流通速率，冷却油则经若干个引流孔从第二缺口301流至第三缺口302。

较佳的，连通槽6的朝向定子轴心的一端径向延伸至定子的齿内，加大连通槽6的径向尺寸，使得对定子内部的冷却更佳彻底。

一种优选的，第一定子冲片1设于定子的正中间位置，由此使得冷却油的分布更佳均匀。当然在其他实施例中，第一定子冲片1也可以设置在非正中的中部。

更进一步的，还可以在设置多个第一定子冲片组，即若干个第一定子冲片组成第一定子冲片组，若干个第二定子冲片组成的第二定子冲片组，第一定子冲片组与第二定子冲片组相互交错叠加冲压，但始终保持定子两端为第二定子冲片2。并且，当有多个第二定子冲片组的时候，壳体4上可以相应开设多个进油口5。

较佳的，第一定子冲片1的数量为10-20个，优选15个。

较佳的，壳体4表面设有一轴向的通道，该轴向的通道与壳体4内表面之间开设有该进油口5，外部冷却油首先进入该轴向的通道，而后进入进油口5。

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)

1.一种油冷电机，其特征在于，包括定子，所述定子包括第一定子冲片和第二定子冲片，所述第二定子冲片设于所述第一定子冲片的两端；

所述第一定子冲片上设有径向的连通孔，若干所述连通孔沿所述第一定子冲片的环向排布；若干所述第一定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成轴向的连通槽；

所述第一定子冲片的外圈设有第一缺口，所述第一缺口与所述连通孔相连通；若干所述第一定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一进油通道，所述进油通道与所述连通槽连通；

所述第二定子冲片上设有若干环形排列的第一孔，所述第一孔在轴向上与定子两端的绕组、及所述连通槽的位置相对应；若干所述第二定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一轴向的第一冷却通道，所述第一冷却通道一端与所述绕组连通，另一端与所述连通槽连通；

所述第二定子冲片上还设有第二孔，所述第二孔相对于所述第一孔设于所述定子的外圈，所述第二孔在轴向上与定子两端的油环、及所述进油通道的位置相对应；若干所述第二定子冲片叠加，从而在所述定子的内部形成一轴向的第二冷却通道，所述第二冷却通道一端与所述油环连通，另一端与所述进油通道连通；

所述油环上设有第二缺口，所述第二缺口与所述第二冷却通道连通；

还包括壳体，所述壳体套设于所述定子的外部，所述壳体上设有进油口，所述进油口与所述第一缺口相对应；

冷却油从所述进油口进入所述进油通道，所述进油通道内的冷却油一部分通过所述连通槽进入所述第一冷却通道，流经所述第一冷却通道后进入定子两端的绕组，另一部分流经所述第二冷却通道进入所述油环上的所述第二缺口内，以实现对定子内部以及定子两端的定子绕组的冷却。

2.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述第二缺口的数量为一个或多个；当为多个时，若干个所述第二缺口沿环向对称分布。

3.根据权利要求2所述的油冷电机，其特征在于，所述第二孔的数量为一个或多个；当为多个时，若干个所述第二孔组成一孔组，所述孔组的数量与所述第二缺口的数量一致。

4.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述壳体的内表面设有若干环形油道和若干轴向油道，所述环形油道和/或所述轴向油道与所述进油通道连通；

冷却油从所述进油口进入所述环形油道和/或所述轴向油道，流经若干所述环形油道和若干所述轴向油道，同时进入所述进油通道；

所述油环还包括第三缺口，所述轴向油道两端分别与两端的所述油环的第三缺口连通；所述第三缺口还通过引流通道所述第二缺口连通；所述轴向油道、所述第三缺口、所述引流通道、所述第二缺口、所述环形油道和/或所述轴向油道依次形成一冷却油循环路径。

5.根据权利要求4所述的油冷电机，其特征在于，所述引流通道为环形引流槽，冷却油经所述环形引流槽从所述第二缺口流至所述第三缺口。

6.根据权利要求4所述的油冷电机，其特征在于，所述第二缺口为环形缺口，所述第二孔沿所述第二定子冲片周向对称分布。

7.根据权利要求6所述的油冷电机，其特征在于，所述引流通道为引流孔，所述第二缺口流至所述第三缺口之间设有若干所述引流孔；

冷却油经所述引流孔从所述第二缺口流至所述第三缺口。

8.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述连通槽的朝向定子轴心的一端径向延伸至所述定子的齿内。

9.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述第一缺口的数量大于等于两个，多个所述第一缺口组成一弧形的进油通道；

弧形的所述进油通道的数量为一个或多个；当为多个时，多个所述弧形通道沿所述第一定子冲片周向对称分布。

10.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述第一定子冲片设于所述定子中间，所述第一定子冲片的数量为10-20个。

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