CN115622290A - 一种轴向磁场电机及定子冷却结构 - Google Patents

一种轴向磁场电机及定子冷却结构 Download PDF

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陈进华
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Abstract

本发明提供了一种轴向磁场电机及定子冷却结构，定子冷区结构包括向内油路位于所述喷环喷油油路的径向外侧，且向内油路通过喷环进油口连通喷环喷油油路，向内油路包括若干个沿周向间隔排列的向内绕组间油隙；向外油路位于喷环喷油油路的径向外侧，向外油路和向内油路沿周向间隔排列，并且喷环喷油油路通过若干个喷孔连通向外油路，向外油路包括若干个沿周向间隔排列的向外绕组内圈油隙；壳体进口连通向内油路，壳体出口连通向外油路，冷却介质的走向能够覆盖所有的铁芯绕组，并且能够完全包围各铁芯绕组的外周，合理利用空间，有效提升冷却能力，进而保证定子的可靠性。

Description

一种轴向磁场电机及定子冷却结构
技术领域
本发明涉及轴向磁场电机领域，尤其涉及一种轴向磁场电机及定子冷却结构。
背景技术
轴向磁场电机又称盘式电机，具有体积小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业等领域。电机包括外壳、定子和转子，定子和转子布置于外壳内部。电机在运行过程中都会产生各种耗损，进而引发电机发热。为了提高电机的工作效率，因此需要给电机设计冷却结构。目前冷却结构是在壳体的底板开设通道，并引入冷却介质，以对发热元件进行换热，从而实现冷却降温的效果。
电机的主要发热元件为定子的铁芯绕组，而在底板开设通道的方式中，冷却介质与铁芯绕组没有直接接触，使得换热效果较差。并且底板内部开设通道，加工难度较大，甚至影响其支撑能力和强度。虽然现有技术有将冷却介质直接引入壳体围成的定子腔，以与安装在定子腔内的铁芯绕组接触式换热，但是定子腔内沿周向布置有多个铁芯绕组，并且冷却介质在定子腔内是流动的，冷却介质难免会没有与所有的铁芯绕组接触式换热而直接排出，因此如何保证冷却介质的流动走向能够覆盖到所有铁芯绕组是亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种轴向磁场电机及定子冷却结构，合理利用空间，使得冷却介质的走向能够覆盖到所有铁芯绕组，以保证冷却能力，同时利用绝缘喷油环和壳体配合形成喷环喷油油路，以避免因喷环喷油油路开设在壳体内部，造成壳体支撑能力和强度下降的缺陷。
依据本发明的一个目的，本发明提供了一种定子冷却结构，包括：
壳体进口、喷环喷油油路、向内油路、向外油路、喷环进油口和壳体出口；
所述向内油路位于所述喷环喷油油路的径向外侧，且所述向内油路通过所述喷环进油口连通所述喷环喷油油路，所述向内油路包括若干个沿周向间隔排列的向内绕组间油隙；
所述向外油路位于所述喷环喷油油路的径向外侧，所述向外油路和所述向内油路沿周向间隔排列，并且所述喷环喷油油路通过若干个喷孔连通所述向外油路，所述向外油路包括若干个沿周向间隔排列的向外绕组内圈油隙；
所述壳体进口连通所述向内油路，所述壳体出口连通所述向外油路。
作为优选的实施例，所述向内油路还包括向内绕组外圈油隙和向内绕组内圈油隙，所述喷环喷油油路、所述向内绕组内圈油隙和所述向内绕组外圈油隙沿径向从内至外排列，所述向内绕组外圈油隙和所述向内绕组内圈油隙之间连通有若干个所述向内绕组间油隙，所述向内绕组内圈油隙通过所述喷环进油口连通所述喷环喷油油路，所述壳体进口连通所述向内绕组外圈油隙；
所述向外油路还包括向外绕组外圈油隙和向外绕组内圈油隙，所述喷环喷油油路、所述向外绕组内圈油隙和所述向外绕组外圈油隙沿径向从内至外排列，所述向外绕组内圈油隙和所述向外绕组外圈油隙之间连通有若干个所述向外绕组间油隙，所述喷环喷油油路通过所述喷孔连通所述向外绕组内圈油隙，所述向外绕组外圈油隙连通所述壳体出口。
作为优选的实施例，还包括：
一壳体，所述壳体包括沿径向排列的内围板和外围板，所述壳体进口和所述壳体出口设置于所述外围板上；
一喷环，所述喷环连接于所述内围板外圈，以在所述喷环和所述内围板之间形成所述喷环喷油油路，所述喷孔和所述喷环进油口开设于所述喷环上；
若干个铁芯绕组，若干个所述铁芯绕组沿周向间隔设置，且位于所述外围板和所述喷环之间，所述外围板和所述喷环之间通过阻隔件隔开，并形成所述向内油路和所述向外油路，所述阻隔件从相邻的两个所述铁芯绕组之间通过，并抵接于所述外围板和所述喷环之间，其中一所述阻隔件阻隔于所述壳体进口和所述壳体出口之间，位于所述向内油路内且相邻的两个所述铁芯绕组之间形成向内绕组间油隙，位于所述向外油路内且相邻的两个所述铁芯绕组之间形成向外绕组内圈油隙。
作为优选的实施例，还包括汇流油道，所述汇流油道和所述向外油路沿周向排列，并依次首尾连通，所述外围板的至少一轴向端面上设置有所述汇流油道。
作为优选的实施例，所述内围板外侧上设置有分流台，所述分流台和所述喷环进油口正对设置。
作为优选的实施例，所述喷环喷油油路包括至少一冷却槽，所述喷环与所述内围板连接的一侧凹陷形成所述冷却槽，和/或所述内围板连接所述喷环的一侧凹陷形成所述冷却槽。
作为优选的实施例，若干个所述喷孔沿所述喷环的周向间隔设置，各所述喷孔相对所述轴线倾斜设置。
作为优选的实施例，所述壳体还包括两底板，所述外围板、所述内围板和所述喷环连接于两个所述底板之间，并且所述铁芯绕组的轴向两端分别连接于两所述底板上。
作为优选的实施例，所述铁芯绕组包括铁芯和线圈，所述底板上开设有若干个定位槽，两所述底板上的定位槽一一对应，所述铁芯插接于两所述底板对应的定位槽内，套设在所述铁芯外周的线圈抵接于两所述底板之间。
依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机，包括一上述实施例的定子冷却结构，所述轴向磁场电机还包括两转子，两所述转子分别气隙地保持在所述定子冷却结构的轴向两侧。
与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
由所述壳体进口引入的冷却介质首先进入所述向内油路，并随着所述向内绕组间油隙，以及通过所述喷环进油口流入至所述喷环喷油油路，然后通过若干个周向间隔排列的喷孔喷入至向外油路中，并随着向外绕组内圈油隙沿径向从内至外流动，直至汇总至壳体出口出，由壳体出口排出。其中相邻的两个向内绕组间油隙之间，以及相邻的两个向外绕组内圈油隙之间布置铁芯绕组，以使冷却介质能够均匀的喷向所有的铁芯绕组，以使冷却介质的走向能够覆盖所有的铁芯绕组，并且能够完全包围各铁芯绕组的外周，合理利用空间，有效提升冷却能力，进而保证定子的可靠性。
利用所述喷环和所述壳体配合，以形成所述喷环喷油油路，以用于引入冷却介质，并通过所述喷环上的喷孔，对所述定子腔内的铁芯绕组进行冷却介质喷洒，以实现冷却的效果。相对于现有技术中对壳体内部加工的方式来说，可只对所述喷环进行加工，有效降低加工难度，同时保证所述壳体的结构强度和支撑能力。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明所述定子冷却结构的剖视图；
图2为本发明所述定子冷却结构的结构示意图；
图3为本发明所述定子冷却结构中喷环的结构示意图；
图4为本发明所述定子冷却结构中内围板的结构示意图；
图5为本发明所述定子冷却结构中外围板的结构示意图；
图6为本发明所述定子冷却结构中壳体和喷环的装配示意图。
图中：100定子冷却结构、1001喷环喷油油路、1001a冷却槽、1002定子腔、110壳体、111围板、111a外围板、111b内围板、111b1分流台、112底板、112a定位槽、1101壳体进口、1102壳体出口、1103汇流油道、120喷环、121喷孔、122喷环进油口、123阻隔件、130铁芯绕组、131铁芯、132线圈、1300定子槽、1110向内油路、1110a向内绕组外圈油隙、1110b 向内绕组间油隙、1110c向内绕组内圈油隙、1120向外油路、1120a向外绕组外圈油隙、1120b 向外绕组间油隙、1120c向外绕组内圈油隙。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
第一实施例
如图1所示，所述定子冷却结构100，包括：壳体进口1101、喷环喷油油路1001、向内油路1110、向外油路1120、喷环进油口122和壳体出口1102；
所述向内油路1110位于所述喷环喷油油路1001的径向外侧，且所述向内油路1110通过所述喷环进油口122连通所述喷环喷油油路1001，所述向内油路1110包括若干个沿周向间隔排列的向内绕组间油隙1110b；
所述向外油路1120位于所述喷环喷油油路1001的径向外侧，所述向外油路1120和所述向内油路1110沿周向间隔排列，并且所述喷环喷油油路1001通过若干个喷孔121连通所述向外油路1120，所述向外油路1120包括若干个沿周向间隔排列的向外绕组内圈油隙1120c；
所述壳体进口1101连通所述向内油路1110，所述壳体出口1102连通所述向外油路1120。
由所述壳体进口1101引入的冷却介质(包括冷却油)首先进入所述向内油路1110，并随着所述向内绕组间油隙1110b，以及通过所述喷环进油口122流入至所述喷环喷油油路1001，然后通过若干个周向间隔排列的喷孔121喷入至向外油路1120中，并随着向外绕组内圈油隙 1120c沿径向从内至外流动，直至汇总至壳体出口1102出，由壳体出口1102排出。其中相邻的两个向内绕组间油隙1110b之间，以及相邻的两个向外绕组内圈油隙1120c之间布置铁芯绕组130，以使冷却介质能够均匀的喷向所有的铁芯绕组130，以使冷却介质的走向能够覆盖所有的铁芯绕组，并且能够完全包围各铁芯绕组130的外周，合理利用空间，有效提升冷却能力，进而保证定子的可靠性。
参考图1，所述向内油路1110和所述向外油路1120沿周向间隔设置，即两者在周向上互不连通，避免两者在周向上连通，而使冷却介质无法覆盖所有的铁芯绕组130。
若干个所述喷孔121沿周向间隔地连通于所述向外油路1120和所述喷环喷油油路1001，以使冷却介质能够均匀地喷向所述铁芯绕组130，保证所有的铁芯绕组130均能收到冷却介质浸泡，进而提升冷却能力。
如图1至图6所示，所述定子冷却结构100还包括：
一壳体110，所述壳体110包括围板111，所述围板分为沿径向排列的内围板111b和外围板111a，所述壳体进口1101和所述壳体出口1102设置于所述外围板111a上；
一喷环120，所述喷环120连接于所述内围板111b外圈，以在所述喷环120和所述内围板111b之间形成所述喷环喷油油路1001，所述喷孔121和所述喷环进油口122开设于所述喷环120上；
若干个铁芯绕组130，若干个所述铁芯绕组130沿周向间隔设置，且位于所述外围板111a 和所述喷环120之间，所述外围板111a和所述喷环120之间通过阻隔件123隔开，并形成所述向内油路1110和所述向外油路1120，所述阻隔件123从相邻的两个所述铁芯绕组130之间通过，并抵接于所述外围板111a和所述喷环120之间，其中一所述阻隔件123阻隔于所述壳体进口1101和所述壳体出口1102之间，位于所述向内油路1110内且相邻的两个所述铁芯绕组130之间形成向内绕组间油隙1110b，位于所述向外油路1120内且相邻的两个所述铁芯绕组130之间形成向外绕组内圈油隙1120c。
所述喷环120可与所述内围板111b拼接形成，并且两者之间形成喷环喷油油路1001，所述喷环120和所述内围板111b之间可通过胶水粘结固定，而所述喷环120和外围板111a之间形成定子腔1002，其中所述向内油路1110和所述向外油路1120均位于定子腔1002内。
利用所述喷环120和所述壳体110配合，以形成所述喷环喷油油路1001，以用于引入冷却介质(包括冷却油等)，并通过所述喷环120上的喷孔121，对所述定子腔1002内的铁芯绕组130进行冷却介质喷洒，以实现冷却的效果。相对于现有技术中对壳体内部加工的方式来说，可只对所述喷环120进行加工，有效降低加工难度，同时保证所述壳体110的结构强度和支撑能力。
此外，现有所述铁芯绕组130和所述围板111之间需保持间隙，以保证两者之间绝缘，避免发生短路等现象。此时所述喷环120可采用绝缘材料，例如塑料喷环，通过将所述喷环120 抵接于所述铁芯绕组130和所述围板111之间，不仅能够在所述喷环120和所述围板111之间形成所述喷环喷油油路1001，同时保证所述铁芯绕组130和所述围板111之间的绝缘，还能缩短所述铁芯绕组130和所述围板111之间的距离，进而缩小整体径向尺寸，保证安装环境的适应性。
如图1所示，所述向内油路1110还包括向内绕组外圈油隙1110a和向内绕组内圈油隙 1110c，所述喷环喷油油路1001、所述向内绕组内圈油隙1110c和所述向内绕组外圈油隙1110a沿径向从内至外排列，所述向内绕组外圈油隙1110a和所述向内绕组内圈油隙1110c之间连通有若干个所述向内绕组间油隙1110b，所述向内绕组内圈油隙1110c通过所述喷环进油口122连通所述喷环喷油油路1001，所述壳体进口1101连通所述向内绕组外圈油隙1110a；
所述向外油路1120还包括向外绕组外圈油隙1120a和向外绕组内圈油隙1120c，所述喷环喷油油路1001、所述向外绕组内圈油隙1120c和所述向外绕组外圈油隙1120a沿径向从内至外排列，所述向外绕组内圈油隙1120c和所述向外绕组外圈油隙1120a之间连通有若干个所述向外绕组间油隙1120b，所述喷环喷油油路1001通过所述喷孔121连通所述向外绕组内圈油隙1120c，所述向外绕组外圈油隙1120a连通所述壳体出口1102。
位于所述向内油路1110内，所述铁芯绕组130和所述外围板111a之间形成向内绕组外圈油隙1110a，所述铁芯绕组130和所述喷环120之间形成向内绕组内圈油隙1110c。
位于所述向外油路1120内，所述铁芯绕组130和所述外围板111a之间形成向外绕组外圈油隙1120a，所述铁芯绕组130和所述喷环120之间形成向外绕组内圈油隙1120c。
由所述壳体进口1101引入的冷却介质，首先流入至所述向内绕组外圈油隙1110a内，然后随着各向内绕组间油隙1110b流至向内绕组内圈油隙1110c处，随后通过喷环进油口122 流入至所述喷环喷油油路1001内。而所述喷环喷油油路1001通过多个所述喷孔121均匀喷入至所述向外绕组内圈油隙1120c内，然后随着各所述向外绕组间油隙1120b流至向外绕组外圈油隙1120a内，最后冷却介质汇总至所述壳体出口1102处，由所述壳体出口1102排出。
如图1所示，所述铁芯绕组130包括铁芯131和线圈132，所述线圈132套设于所述铁芯 131外周，所述线圈132可为铜线圈，并且所述线圈132与所述铁芯131的形状相适配，其中所述铁芯131呈梯形，所述铁芯131的梯形上底朝内设置，所述铁芯131的梯形下底朝外设置，相邻的两个所述铁芯绕组130之间形成定子槽1300，可用于所述冷却介质通过。需要说明的是，当所述线圈132紧密缠绕于所述铁芯131外周时，冷却介质可从两个所述铁芯绕组130的线圈132之间通过，即向内绕组间油隙1110b或向外绕组间油隙1120b。当然所述线圈132和所述铁芯131之间也可存在间隙，即所述冷却介质可从所述线圈132和所述铁芯131之间通过，以同时接触所述线圈132和所述铁芯131，以进一步提升冷却的效果。
如图2和图6所示，所述壳体110包括两底板112，所述围板111连接于两所述底板112 之间，可通过螺栓固定，所述螺栓可布置在位于径向内侧和外侧的围板111上，以保证连接稳固。其中一所述底板112可与所述围板111一体注塑连接，而通过另一所述底板112与所述围板111可拆卸连接，以实现所述铁芯绕组130和所述喷环120等布置，这样能够增加密封性，当然还可在所述底板112和所述围板111之间增设密封圈，提升密封性能。
参考图1和图6，所述底板112上开设有若干个定位槽112a，两所述底板112上的定位槽 112a一一对应，所述铁芯131插接于两所述底板112对应的定位槽112a内，并且套设在所述铁芯131外周的线圈132抵接于两所述底板112之间。
其中所述定位槽112a与所述铁芯131的形状相适配，均呈梯形，所述铁芯131可通过胶水加强固定于所述定位槽112a内，保证结合强度，进而提升提结构的稳定性。并且通过所述定位槽112a，可使所述铁芯绕组130能够定位安装于所述底板112，以提升安装效率，同时确保安装位置。同样地，所述喷环120固定于两个所述底板112之间，并且所述喷环120与所述底板112之间可通过胶水粘结固定，以将所述定子腔1002和所述喷环喷油油路1001隔开。
所述围板111可采用高强度金属或高强度非金属材质制成，其中高强度金属材质包括合金钢、铝合金等，高强度非金属材质包括玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料或者塑料，塑料包括PPS、PPA、PA、PEEk等，以保证所述围板111的制成强度。所述底板112采用非金属材质制成，例如玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料或者塑料等，同时所述底板112的厚度较薄，保证所述铁芯绕组130轴向的两端能够分别与两转子气隙配合，进而装配得到单定子双转子的轴向磁场电机。
如图2所示，所述壳体110整体呈圆盘形状，即所述围板111呈环形，此时所述喷环120 也呈环形，当然所述喷环120的形状可随着所述壳体110形状改变而调整。
参考图1和图6，所述喷环120和所述外围板111a之间连接有两个阻隔件123，所述阻隔件123从相邻的两个所述铁芯绕组130之间通过，所述喷环进油口122和所述壳体进口1101 分别位于两个所述阻隔件123之间，其中一所述阻隔件123阻隔于所述壳体进口1101和所述壳体出口1102之间。
这样由所述壳体进口1101引入的冷却介质，首先从两个所述阻隔件123之间通过，并从所述喷环进油口122流至所述喷环喷油油路1001内，随后从所述喷环120上的喷孔121喷向位于所述定子腔1002内的铁芯绕组130，最后从所述壳体出口1102排出。其中一所述阻隔件 123阻隔于所述壳体进口1101和所述壳体出口1102之间，避免由所述壳体进口1101引入的冷却介质直接从所述壳体出口1102排出，而不首先进入所述喷环喷油油路1001，然后通过所述喷孔121喷入所述定子腔1002，保证冷却介质能够均匀喷向各所述铁芯绕组130，提升冷却效果。
如图1、图3和图4所示，所述喷环喷油油路1001包括至少一冷却槽1001a，所述喷环120与所述内围板111b连接的一侧凹陷形成所述冷却槽1001a，和/或所述内围板111b连接所述喷环120的一侧凹陷形成所述冷却槽1001a。
如图1和图4所示，所述内围板111b外侧上设置有分流台111b1，所述分流台111b1和所述喷环进油口122正对设置。所述分流台111b1可呈三角形，并且三角形的顶角可正对所述喷环进油口122，这样从所述喷环进油口122引入的冷却介质受所述分流台111b1分流，分别从所述分流台111b1两侧流入至所述喷环喷油油路1001内，保证各所述喷孔121能够均匀的喷出冷却介质。
参考图1，所述喷环进油口122的周向尺寸，与两个所述阻隔件123之间的距离大致相等，目前相邻的两个所述阻隔件123之间布置三个所述铁芯绕组130。而所述喷环进油口122 的周向尺寸，以及两个所述阻隔件123之间的距离可限定冷却介质引入通道的大小，因此可调整喷环进油口122的周向尺寸，以及两个所述阻隔件123之间的距离，来调整冷却介质引入通道的大小以调节流阻。
继续参考图1，若干个所述喷孔121沿着所述喷环120圆周间隔设置，以使冷却介质均匀的从各个圆周角度向所述定子腔1002内喷冷却介质，能够使各所述铁芯绕组130都能接触冷却介质，保证冷却效果。
所述喷孔121正对所述铁芯绕组130的中心，以使从所述喷孔121喷出的冷却介质直接喷向所述铁芯绕组130的径向内侧，随后从相邻的两个所述铁芯绕组130之间通过，并流向所述铁芯绕组130的径向外侧，这样所述铁芯绕组130的径向内外侧也能接触冷却介质，保证各所述铁芯绕组130外周都能接触冷却介质，进而提升冷却效果。
相邻的两个所述喷孔121之间间隔一个所述铁芯绕组130，而所述喷孔121呈直线且倾斜设置，参考图1，但不限于此，通过调整所述喷孔121的大小、形状和数量，来调节出油量，能够使所述铁芯绕组130的线圈132冷却均匀。
如图1所示，当冷却介质从相邻的两个铁芯绕组130之间通过，并流向径向外侧时，冷却介质沿周向，并从所述壳体出口1102排出。由于定子腔1002内布置两个所述阻隔件123，因此位于所述阻隔件123下方的冷却介质，其需要顺时针移动直至从所述壳体出口1102排出，在其流动过程中，会继续接触各所述铁芯绕组130，使得换热效果大打折扣，因此利用在所述外围板111a的轴向端面上开设所述汇流油道1103，以将所述阻隔件123下方的冷却介质直接引至所述壳体出口1102处，并由所述壳体出口1102直接排出，避免已经换热的冷却介质继续接触铁芯绕组130，而影响冷却效果。
具体地，所述外围板111a的至少一轴向端面上设置有汇流油道1103，所述汇流油道1103 沿着所述外围板111a周向设置，并且所述汇流油道1103的两端分别位于两所述阻隔件123的外侧，且连通所述定子腔1002，参考图5和图1。其中所述汇流油道1103和所述向外油路 1120沿周向排列，并依次首尾连通。
通过在所述外围板111a的轴向的两个端面均开设所述汇流油道1103，增加流动性，进而提升换热后冷却介质的排出效率。
综上所述，由所述壳体进口1101引入的冷却介质首先进入所述向内油路1110，并随着所述向内绕组间油隙1110b，以及通过所述喷环进油口122流入至所述喷环喷油油路1001，然后通过若干个周向间隔排列的喷孔121喷入至向外油路1120中，并随着向外绕组内圈油隙 1120c沿径向从内至外流动，直至汇总至壳体出口1102出，由壳体出口1102排出。其中相邻的两个向内绕组间油隙1110b之间，以及相邻的两个向外绕组内圈油隙1120c之间布置铁芯绕组130，以使冷却介质能够均匀的喷向所有的铁芯绕组130，以使冷却介质的走向能够覆盖所有的铁芯绕组，并且能够完全包围各铁芯绕组130的外周，合理利用空间，有效提升冷却能力，进而保证定子的可靠性。利用所述喷环120和所述壳体110配合，以形成所述喷环喷油油路1001，以用于引入冷却介质，并通过所述喷环120上的喷孔121，对所述定子腔1002内的铁芯绕组130进行冷却介质喷洒，以实现冷却的效果。相对于现有技术中对壳体内部加工的方式来说，可只对所述喷环120进行加工，有效降低加工难度，同时保证所述壳体110的结构强度和支撑能力。其中所述喷环120可与所述壳体110内围板111b抵接，即所述喷环喷油油路1001可成型于所述铁芯绕组130的径向内侧。所述喷环120可采用绝缘材料，通过将所述喷环120抵接于所述铁芯绕组130和所述围板111之间，不仅能够在所述喷环120和所述围板111之间形成所述喷环喷油油路1001，同时保证所述铁芯绕组130和所述围板111之间的绝缘，还能缩短所述铁芯绕组130和所述围板111之间的距离，进而缩小整体径向尺寸，保证安装环境的适应性。
第二实施例
本发明还提供了一种轴向磁场电机，包括前述实施例的定子冷却结构100，所述轴向磁场电机还包括两转子，两所述转子分别气隙地保持在所述定子冷却结构100的轴向两侧，此时所述轴向磁场电机为单定子双转子轴向磁场电机。
由于所述轴向磁场电机采用了上述实施例的定子冷却结构100，因此所述轴向磁场电机的有益效果可参考所述定子冷却结构100。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利采用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种定子冷却结构(100)，其特征在于，包括：
壳体进口(1101)、喷环喷油油路(1001)、向内油路(1110)、向外油路(1120)、喷环进油口(122)和壳体出口(1102)；
所述向内油路(1110)位于所述喷环喷油油路(1001)的径向外侧，且所述向内油路(1110)通过所述喷环进油口(122)连通所述喷环喷油油路(1001)，所述向内油路(1110)包括若干个沿周向间隔排列的向内绕组间油隙(1110b)；
所述向外油路(1120)位于所述喷环喷油油路(1001)的径向外侧，所述向外油路(1120)和所述向内油路(1110)沿周向间隔排列，并且所述喷环喷油油路(1001)通过若干个喷孔(121)连通所述向外油路(1120)，所述向外油路(1120)包括若干个沿周向间隔排列的向外绕组内圈油隙(1120c)；
所述壳体进口(1101)连通所述向内油路(1110)，所述壳体出口(1102)连通所述向外油路(1120)。
2.如权利要求1所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，还包括：
一壳体(110)，所述壳体(110)包括沿径向排列的内围板(111b)和外围板(111a)，所述壳体进口(1101)和所述壳体出口(1102)设置于所述外围板(111a)上；
一喷环(120)，所述喷环(120)连接于所述内围板(111b)外圈，以在所述喷环(120)和所述内围板(111b)之间形成所述喷环喷油油路(1001)，所述喷孔(121)和所述喷环进油口(122)开设于所述喷环(120)上；
若干个铁芯绕组(130)，若干个所述铁芯绕组(130)沿周向间隔设置，且位于所述外围板(111a)和所述喷环(120)之间，所述外围板(111a)和所述喷环(120)之间通过阻隔件(123)隔开，并形成所述向内油路(1110)和所述向外油路(1120)，所述阻隔件(123)从相邻的两个所述铁芯绕组(130)之间通过，并抵接于所述外围板(111a)和所述喷环(120)之间，其中一所述阻隔件(123)阻隔于所述壳体进口(1101)和所述壳体出口(1102)之间，位于所述向内油路(1110)内且相邻的两个所述铁芯绕组(130)之间形成向内绕组间油隙(1110b)，位于所述向外油路(1120)内且相邻的两个所述铁芯绕组(130)之间形成向外绕组内圈油隙(1120c)。
3.如权利要求1所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，所述向内油路(1110)还包括向内绕组外圈油隙(1110a)和向内绕组内圈油隙(1110c)，所述喷环喷油油路(1001)、所述向内绕组内圈油隙(1110c)和所述向内绕组外圈油隙(1110a)沿径向从内至外排列，所述向内绕组外圈油隙(1110a)和所述向内绕组内圈油隙(1110c)之间连通有若干个所述向内绕组间油隙(1110b)，所述向内绕组内圈油隙(1110c)通过所述喷环进油口(122)连通所述喷环喷油油路(1001)，所述壳体进口(1101)连通所述向内绕组外圈油隙(1110a)；
所述向外油路(1120)还包括向外绕组外圈油隙(1120a)和向外绕组内圈油隙(1120c)，所述喷环喷油油路(1001)、所述向外绕组内圈油隙(1120c)和所述向外绕组外圈油隙(1120a)沿径向从内至外排列，所述向外绕组内圈油隙(1120c)和所述向外绕组外圈油隙(1120a)之间连通有若干个所述向外绕组间油隙(1120b)，所述喷环喷油油路(1001)通过所述喷孔(121)连通所述向外绕组内圈油隙(1120c)，所述向外绕组外圈油隙(1120a)连通所述壳体出口(1102)。
4.如权利要求3所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，还包括汇流油道(1103)，所述汇流油道(1103)和所述向外油路(1120)沿周向排列，并依次首尾连通，所述外围板(111a)的至少一轴向端面上设置有所述汇流油道(1103)。
5.如权利要求3所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，所述内围板(111b)外圈上设置有分流台(111b1)，所述分流台(111b1)和所述喷环进油口(122)正对设置。
6.如权利要求3所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，所述喷环喷油油路(1001)包括至少一冷却槽(1001a)，所述喷环(120)与所述内围板(111b)连接的一侧凹陷形成所述冷却槽(1001a)，和/或所述内围板(111b)连接所述喷环(120)的一侧凹陷形成所述冷却槽(1001a)。
7.如权利要求1所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，若干个所述喷孔(121)沿所述喷环(120)的周向间隔设置，各所述喷孔(121)相对所述轴线倾斜设置。
8.如权利要求3所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，所述壳体(110)还包括两底板(112)，所述外围板(111a)、所述内围板(111b)和所述喷环(120)连接于两个所述底板(112)之间，并且所述铁芯绕组(130)的轴向两端分别连接于两所述底板(112)上。
9.如权利要求8所述的定子冷却结构(100)，其特征在于，所述铁芯绕组(130)包括铁芯(131)和线圈(132)，所述底板(112)上开设有若干个定位槽(112a)，两所述底板(112)上的定位槽(112a)一一对应，所述铁芯(131)插接于两所述底板(112)对应的定位槽(112a)内，套设在所述铁芯(131)外周的线圈(132)抵接于两所述底板(112)之间。
10.一种轴向磁场电机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的定子冷却结构(100)，所述轴向磁场电机还包括两转子，两所述转子分别气隙地保持在所述定子冷却结构(100)的轴向两侧。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116455142A (zh) * 2023-06-16 2023-07-18 沈阳微控新能源技术有限公司 飞轮储能设备的电机总成和飞轮储能设备
CN117175858A (zh) * 2023-11-03 2023-12-05 苏州英磁新能源科技有限公司 一种盘式电机定子冷却结构
WO2024082879A1 (zh) * 2022-10-21 2024-04-25 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种轴向磁场电机、定子冷却结构及制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024082879A1 (zh) * 2022-10-21 2024-04-25 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种轴向磁场电机、定子冷却结构及制造方法
CN116455142A (zh) * 2023-06-16 2023-07-18 沈阳微控新能源技术有限公司 飞轮储能设备的电机总成和飞轮储能设备
CN116455142B (zh) * 2023-06-16 2023-09-12 沈阳微控新能源技术有限公司 飞轮储能设备的电机总成和飞轮储能设备
CN117175858A (zh) * 2023-11-03 2023-12-05 苏州英磁新能源科技有限公司 一种盘式电机定子冷却结构
CN117175858B (zh) * 2023-11-03 2024-01-23 苏州英磁新能源科技有限公司 一种盘式电机定子冷却结构

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