CN115493065A - 一种使用油润滑轴承的油冷电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用油润滑轴承的油冷电机，包括机壳、定子和转子，转轴与机壳之间还设有油封，油封与轴承之间形成腔体，机壳的侧壁上设有顶部集油盒，机壳内还设有与顶部集油盒连通的绕组端部冷却油道，定子的侧壁上还设有定子冷却油道，且定子冷却油道与顶部集油盒连通，机壳内还设有连接顶部集油盒与腔体的润滑油道，机壳的两端还分别设有朝向转子铁芯的两个端面延伸的导油挡环板A和导油挡环板B，转子铁芯上还设有轴向贯穿的转子甩油孔，转子甩油孔的一端设置在导油挡环板A内，另一端设置在导油挡环板B外。本发明能对电机内的各个部位均能进行冷却；同时改善轴承工作状态，降低油膜破裂分险，延长轴承使用寿命。

Description

一种使用油润滑轴承的油冷电机

技术领域

本发明涉及电动汽车用电机技术领域，更具体地说，是涉及一种使用油润滑轴承的油冷电机。

背景技术

新能源驱动电机目前趋于高扭矩功率输出、高转速、结构紧凑的趋势，电机高速运行工况下，内部热量的升高会严重影响电机的电磁性能以及使用寿命。目前市场上常用电机冷却形式有风冷、水冷和油冷，随着永磁同步电机的发展，功率密度的提高，油冷的方式已经成为电机冷却的普遍选择，同时轴承的润滑也需要冷却油，现有技术中，为给油冷电机轴承润滑，通常采用在转子轴表面轴向开油孔，这种润滑结构的润滑效果受限于转子的转速，现有的油冷电机轴承润滑结构难以稳定可靠地实现轴承润滑，导致轴承润滑不足，影响轴承使用寿命，造成安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于一种使用油润滑轴承的油冷电机，该油冷电机整体加工方便，且冷却效果好轴承的使用寿命也能更长。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种使用油润滑轴承的油冷电机，包括机壳、定子和转子，所述转子包括转子铁芯和转轴，所述转轴的两端分别通过轴承转动设置在机壳上，且转轴与机壳之间还设有油封，所述油封与轴承之间形成腔体，机壳的侧壁上设有顶部集油盒，所述机壳内还设有与顶部集油盒连通的绕组端部冷却油道，所述定子的侧壁上还设有定子冷却油道，且定子冷却油道与顶部集油盒连通，所述机壳内还设有连接顶部集油盒与腔体的润滑油道，所述机壳的两端还分别设有朝向转子铁芯的两个端面延伸的导油挡环板A和导油挡环板B，所述转子铁芯上还设有轴向贯穿的转子甩油孔，所述转子甩油孔的一端设置在导油挡环板A内，另一端设置在导油挡环板B外。

作为优选方案：所述转子甩油孔为多个，包括靠近转子外壁的进油孔以及靠近转子圆心的出油孔。

作为优选方案：所述机壳的两端分别为前端盖和后端盖，所述导油挡环板A和导油挡环板B分别设置在前端盖和后端盖的内侧，且导油挡环板A和导油挡环板B将进油孔和出油孔分隔开。

作为优选方案：所述进油孔为4个，出油孔也为4个，且均匀间隔设置在转子铁芯上。

作为优选方案：所述润滑油道为贯穿设置在前端盖的端面与导油挡环板A连接处的油道A；以及贯穿设置在后端盖的端面与导油挡环板B连接处的油道B。

作为优选方案：所述导油挡环板A和导油挡环板B均成空心圆台状。

作为优选方案：所述定子冷却油道为环绕定子外侧壁一周的凹槽，且多道定子冷却油道间隔平行设置。

作为优选方案：所述绕组端部冷却油道包括设置在机壳内的两端，且沿着机壳圆周设置的弧形分配油道，所述弧形分配油道上等距间隔连通有多个朝转轴延伸的径向喷油道。

作为优选方案：所述转子铁芯的两端还设有挡板，所述转子甩油孔贯穿挡板。

作为优选方案：所述机壳的一端还设有与连通机壳内外部的冷却油出口，所述机壳内还设有底部集油槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过在机壳外设置顶部集油盒，以及设置在机壳内的多条管路将冷却油分别导向绕组端部、定子铁芯、轴承以及转子处，使得各个部位均能进行冷却；同时冷却油流经轴承后，还能对轴承油润滑，改善轴承工作状态，降低轴承的油膜破裂风险，延长轴承使用寿命；同时，转子内也设有甩油孔，能对转子进一步的冷却，且通过两端的导油挡环板A和导油挡环板B的限制，能减小转子的甩油范围，尽可能减少冷却油与定子碰撞，降低了乳化风险。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明的电机的轴向剖面结构示意图；

图2为本发明的后端盖的结构示意图

图3为本发明的转子铁芯的结构示意图；

图4为本发明的前端盖的结构示意图；

图5为本发明机壳的剖面结构示意图；

图6为本发明的电机端部的径向剖面结构示意图；

图7为本发明的电机中部的径向剖面结构示意图。

附图标记为：1、机壳；2定子；11、定子冷却油道；12、转子甩油孔；3、转子铁芯；31、挡板；32、进油孔；33、出油孔；4、转轴；5、前端盖；6、后端盖；51、导油挡环板A；52、油道A；61、导油挡环板B；62、油道B；7、轴承；8、油封；9、顶部集油盒；10、绕组端部冷却油道；13、冷却油出口；14、弧形分配油道；15、径向喷油道；16、底部集油槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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。

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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，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，或一体地连接；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。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中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示的一种使用油润滑轴承的油冷电机，包括机壳1、定子2和转子，所述转子包括转子铁芯3和转轴4，所述转轴4的两端分别通过轴承7转动设置在机壳1上，且转轴4与机壳1之间还设有油封8，所述油封8与轴承7之间形成腔体，机壳1的侧壁上设有顶部集油盒9，所述机壳1内还设有与顶部集油盒9连通的绕组端部冷却油道10，所述定子2的侧壁上还设有定子冷却油道11，且定子冷却油道与顶部集油盒9连通，所述机壳1内还设有连接顶部集油盒9与腔体的润滑油道，所述机壳1的两端还分别设有朝向转子铁芯3的两个端面延伸的导油挡环板A51和导油挡环板B61，所述转子铁芯3上还设有轴向贯穿的转子甩油孔12，所述转子甩油孔12的一端设置在导油挡环板A51内，另一端设置在导油挡环板B61外。

本实施例中的顶部集油盒设计，使得冷却油无需加压，利用重力流动便并能实现冷却油在电机内的循环，同时，冷却油流经轴承处，能对轴承油润滑，改善轴承工作状态，降低轴承的油膜破裂风险。

如图3和图6所示，所述转子甩油孔12为多个，包括靠近转子外壁的进油孔32以及靠近转子圆心的出油孔33。所述转子铁芯3的两端还设有挡板31，所述转子甩油孔12贯穿挡板31。

如图2、图4和图7所示，所述机壳1的两端分别为前端盖5和后端盖6，所述导油挡环板A51和导油挡环板B61分别设置在前端盖5和后端盖6的内侧，且导油挡环板A51和导油挡环板B61将进油孔32和出油孔33分隔开。作为优选，所述进油孔32为4个，出油孔33也为4个，且均匀间隔设置在转子铁芯3上，这样设置更利于转子的动平衡 。

所述润滑油道为贯穿设置在前端盖5的端面与导油挡环板A51连接处的油道A52；以及贯穿设置在后端盖6的端面与导油挡环板B61连接处的油道B62。所述导油挡环板A51和导油挡环板B61均成空心圆台状。

转子铁芯上设置转子甩油孔12，可以使得冷却油不经过转轴直接由转子两端进入，免除空心轴的加工，同时又实现了转子冷却，再配合前后端盖上的导油挡环板A51和导油挡环板B61的限制，使得转子甩油范围减小，较少冷却油与定子碰撞，有助于降低乳化风险。

所述定子冷却油道11为环绕定子外侧壁一周的凹槽，且多道定子冷却油道11间隔平行设置。如图5所示，所述绕组端部冷却油道10包括设置在机壳1内的两端，且沿着机壳1圆周设置的弧形分配油道14，所述弧形分配油道14上等距间隔连通有多个朝转轴4延伸的径向喷油道15。

所述机壳1的一端还设有与连通机壳1内外部的冷却油出口13，所述机壳内还设有底部集油槽16。得益于冷却油出口位置和底部集油槽，实现了部分定子浸油，能进一步提升冷却效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种使用油润滑轴承的油冷电机，包括机壳（1）、定子（2）和转子，所述转子包括转子铁芯（3）和转轴（4），所述转轴（4）的两端分别通过轴承（7）转动设置在机壳（1）上，且转轴（4）与机壳（1）之间还设有油封（8），所述油封（8）与轴承（7）之间形成腔体，其特征在于：机壳（1）的侧壁上设有顶部集油盒（9），所述机壳（1）内还设有与顶部集油盒（9）连通的绕组端部冷却油道（10），所述定子（2）的侧壁上还设有定子冷却油道（11），且定子冷却油道与顶部集油盒（9）连通，所述机壳（1）内还设有连接顶部集油盒（9）与腔体的润滑油道，所述机壳（1）的两端还分别设有朝向转子铁芯（3）的两个端面延伸的导油挡环板A（51）和导油挡环板B（61），所述转子铁芯（3）上还设有轴向贯穿的转子甩油孔（12），所述转子甩油孔（12）的一端设置在导油挡环板A（51）内，另一端设置在导油挡环板B（61）外。

2.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述转子甩油孔（12）为多个，包括靠近转子外壁的进油孔（32）以及靠近转子圆心的出油孔（33）。

3.根据权利要求2所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述机壳（1）的两端分别为前端盖（5）和后端盖（6），所述导油挡环板A（51）和导油挡环板B（61）分别设置在前端盖（5）和后端盖（6）的内侧，且导油挡环板A（51）和导油挡环板B（61）将进油孔（32）和出油孔（33）分隔开。

4.根据权利要求2所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述进油孔（32）为4个，出油孔（33）也为4个，且均匀间隔设置在转子铁芯（3）上。

5.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述润滑油道为贯穿设置在前端盖（5）的端面与导油挡环板A（51）连接处的油道A（52）；以及贯穿设置在后端盖（6）的端面与导油挡环板B（61）连接处的油道B（62）。

6.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述导油挡环板A（51）和导油挡环板B（61）均成空心圆台状。

7.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述定子冷却油道（11）为环绕定子外侧壁一周的凹槽，且多道定子冷却油道（11）间隔平行设置。

8.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述绕组端部冷却油道（10）包括设置在机壳（1）内的两端，且沿着机壳（1）圆周设置的弧形分配油道（14），所述弧形分配油道（14）上等距间隔连通有多个朝转轴（4）延伸的径向喷油道（15）。

9.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述转子铁芯（3）的两端还设有挡板（31），所述转子甩油孔（12）贯穿挡板（31）。

10.根据权利要求1所述的一种使用油润滑轴承的油冷电机，其特征在于：所述机壳（1）的一端还设有与连通机壳（1）内外部的冷却油出口（13），所述机壳内还设有底部集油槽（16）。

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