CN116006668B - 一种电驱动系统主动润滑装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电驱动系统主动润滑装置及其工作方法，主动润滑装置包括输入轴、中间轴，还包括安装在输入轴上的集油器、安装在集油器内部的转子、将泵入的油液汇入中间轴、输出轴的送油器。所述集油器设置有位置固定的集油口，承接飞溅或汇集的润滑油液，集油口连接泵油腔体；泵油腔体为环形结构，内侧开口，腔体内均匀排布有多个收缩部。集油器通过侧面的定位片嵌入前轴承压板进行环向定位。转子上设置有多个梯形刮油块，刮油块上设置有进油孔，刮油块转动至集油器的收缩部处挤压润滑油液，润滑油液泄入进油孔。送油器与输入轴内壁过盈配合，随输入轴同步转动。本发明结构较为紧凑，进行主动润滑，制造与生产成本较低，润滑效果好。
Description
技术领域
本发明属于汽车动力系统润滑部件技术领域，具体涉及一种对纯电动力变速箱的输入轴、中间轴上的轴承进行有效润滑的系统及其工作方法。
背景技术
润滑油作为传动系统必不可少一部分，承担着变速器的动力传递、冷却、润滑、清洁、防锈、兼容等功能。变速箱齿轮高速啮合传动、轴承高速旋转当中都会产生热量，会降低齿轮的耐磨性能，使轴承发生热涨效应，导致膨胀后损坏，进而直接影响整箱的传递效率，乃至影响整车电耗。
以现有电驱结构形式，需要对齿轮、轴承、驻车/执行、同步器等部件进行润滑，而这些部件润滑无外乎两种形式，主动润滑、飞溅润滑。
主动润滑，一般通过油泵、油冷器、液压回路、过滤器，构成液压系统的循环，对零件进行强制性润滑；飞溅润滑，则是零件浸入油液中，通过运转件的旋转，将油液搅拌起来，带入其他零件，以实现润滑。飞溅润滑，飞溅的过程会对齿轮传动产生额外阻力，导致传动效率下降。
现有的主动润滑方式，例如中国发明专利CN 109882582 A一种双离合器变速箱主动润滑阀所公开的，在变速箱频繁换挡及极限工况下，确保了齿轮箱中齿轮的润滑及冷却，防止因润滑油不足造成的齿轮损坏等问题。该阀体结构紧凑，在流量压力不断变化的工作环境下，该阀件能在不借助其他辅助装置的情况下通过感受系统压力变化自动调节系统中介质的流量大小，使流量稳定在一定范围内。
但是这种主动润滑方式，需要配合油泵回路进行润滑油液的输送，目前在电驱动系统中，要求结构更为紧凑，空间利用率高。单独设置电子泵或机械泵，不仅占用空间，同时增加了设备成本。
发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明目的是提供一种新的电驱动系统主动润滑装置及其工作方法，通过输入轴带动输油部件的驱动，同时通过创新的结构设计和主动润滑回路，对与输入轴、中间轴、输出轴连接的齿轮、轴承，在高速运转下，避免离心力的影响，也可有效供油。
为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。
按照本发明的一方面，提供一种电驱动系统主动润滑装置，其包括输入轴、中间轴，还包括安装在输入轴上的集油器、安装在集油器内部的转子、将泵入的油液汇入中间轴、输出轴的送油器，
中间轴插接在输入轴后端，通过滚针轴承配合，两者同轴且相对转动；中间轴中空，设置有输油孔，中间轴侧面设置有润滑油孔，润滑油孔与所述输油孔联通，润滑油孔对齿轮、轴承、同步器进行润滑，
所述集油器设置有位置固定的集油口，承接飞溅或汇集的润滑油液，集油口连接泵油腔体；泵油腔体为环形结构，内侧开口，腔体内均匀排布有多个收缩部。集油器通过侧面的定位片嵌入前轴承压板进行环向定位，前轴承安装在输入轴的轴径上，限制集油器的移动，
转子为环形部件，过盈配合安装在输入轴的轴径上，随输入轴同步转动，转子上设置有多个梯形刮油块，刮油块上设置有进油孔，刮油块转动至集油器的收缩部处挤压润滑油液，润滑油液泄入进油孔，
输入轴在与转子连接处设置有沟槽，沟槽上设置有多个油道孔，所述油道孔连接输入轴内部送油腔，送油器与输入轴内壁过盈配合，随输入轴同步转动，送油器一侧设置有多个弧形挡块，挡块与油道孔流入的润滑油液接触后，甩入送油器中心的入油管，所述入油管插入中间轴的输油孔内。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，还包括输出轴，所述输出轴与中间轴同轴且相对转动，输出轴中心设置输油孔，侧面设置与输油孔联通的润滑油孔。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，所述集油器设置有多个缺口，避让所述刮油块，方便安装。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，所述输入轴前轴承与集油器贴合端面设置有密封挡板，用于密封集油器的缺口。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，所述集油器的定位片为四分之三环，定位片与前轴承压板的结合处，仅与所述前轴承的外圈贴合。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，所述送油器后端的输入轴内侧安装有卡簧，限制送油器的横向移动；所述输入轴的轴径上也安装有卡簧，与所述前轴承的前部贴合。
相应地，公开一种电驱动系统主动润滑装置的工作方法，包括以下步骤：
第一步，汇集润滑油液，
通过集油器，将飞溅或集油装置采集的润滑油液采集，送入泵油腔体；
第二步，转子泵油，
输入轴带动转子转动，转子的刮油块转动至集油器内的压缩部，压缩润滑油液，润滑油液从刮油块上的进油孔进入输入轴轴径的沟槽，再通过沟槽处的油道孔进入送油腔，
第三步，送油器导引润滑油液，
送油器随输入轴转动，油道孔流入的润滑油液，惯性作用下与弧形挡块接触，弧形挡块向内收敛，将润滑油液甩入送油器中心的入油管，入油管插接在中间轴的输油孔内，
第四步，润滑，
润滑油液顺着输油孔进入中间轴或输出轴，顺着中间轴或输出轴侧壁的润滑油孔，对齿轮、轴承、同步器部件进行润滑。
根据本发明又一实施例或前述任一实施例的主动润滑装置，其中，还包括安装过程，送油器与输入轴后端送油腔采用过盈配合安装，中间轴通过滚针轴承安装在输入轴后端，转子过盈配合安装在输入轴沟槽和油道孔处，集油器的定位片嵌合进前轴承压板，集油器套接进输入轴并安装在转子外侧，前轴承压板前部安装前轴承，卡簧嵌入输入轴的轴径，与前轴承贴合。
本发明的有益效果：
本发明所述的电驱动系统主动润滑装置及其工作方法，以输入轴为动力，无需设置额外的油泵，结构较为紧凑，同时适用于高速转动的工况，通过集油器、转子、送油器的特殊结构与配合，将油液压入中间轴和输出轴内，对待润滑的齿轮、轴承进行主动润滑，制造与生产成本较低，润滑效果好。
附图说明
图1为本发明所述的电驱动系统主动润滑装置所在变速箱的剖面示意图；
图2为本发明所述的电驱动系统主动润滑装置立体示意图；
图3为本发明所述的电驱动系统主动润滑装置剖视示意图；
图4为本发明所述的电驱动系统主动润滑装置装配爆炸示意图；
图5为本发明所述的集油器、转子、送油器的放大立体示意图；
图6为本发明所述的集油器、前轴承压板安装时放大立体示意图；
图7为本发明所述的电驱动系统主动润滑装置工作方法油液输送路线示意图。
图中：1、输入轴；101、油道孔；2、中间轴；3、输出轴；4、润滑油孔；5、前轴承；6、前轴承压板；7、集油器；701、定位片；702、收缩部；8、输油孔；9、送油器；901、挡块；902、入油管；10、卡簧；11、转子；1101、刮油块；1102、进油孔。
具体实施方式
下面通过参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本发明保护范围的理解更为全面和准确。诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。
说明书附图中，图1为变速箱整体的的剖面示意图，图2为主动润滑装置立体装配后的立体示意图，图3为主动润滑装置剖视示意图，图4为主动润滑装置装配爆炸示意图，图5为集油器7、转子11、送油器9的放大立体示意图，图7为主动润滑装置工作方法油液输送路线示意图。
目前多数采用主动润滑的电驱系统，往往单独设置受输入轴1或输出轴3驱动的传动轴，带动机械泵输送油液，这增加了耗能和空间要求。如图1、2所示，而本发明包括输入轴1、中间轴2，还包括安装在输入轴1上的集油器7、安装在集油器7内部的转子11、将泵入的油液汇入中间轴2、输出轴3的送油器9。
如图3、4所示，中间轴2插接在输入轴1后端，通过滚针轴承配合，两者同轴且相对转动；中间轴2中空，设置有输油孔8，中间轴2侧面设置有润滑油孔4，润滑油孔4与输油孔8联通，润滑油孔4对齿轮、轴承、同步器进行润滑。如图1所示，还包括输出轴3，输出轴3与中间轴2同轴且相对转动，输出轴3中心设置输油孔8，侧面设置与输油孔8联通的润滑油孔4。
如图5所示，集油器7设置有位置固定的集油口，承接飞溅或汇集的润滑油液，集油口连接泵油腔体；泵油腔体为环形结构，内侧开口，腔体内均匀排布有多个收缩部702；集油器7通过侧面的定位片701嵌入前轴承压板6进行环向定位，前轴承5安装在输入轴1的轴径上，限制集油器7的移动。如图6所示，集油器7的定位片701为四分之三环，定位片701与前轴承压板6的结合处，仅与前轴承5的外圈贴合。集油器7设置有多个缺口，避让刮油块1101，方便安装。输入轴1前轴承5与集油器7贴合端面设置有密封挡板，用于密封集油器7的缺口。
如图5所示，转子11为环形部件，过盈配合安装在输入轴1的轴径上，随输入轴1同步转动，转子11上设置有多个梯形刮油块1101，刮油块1101上设置有进油孔1102，刮油块1101转动至集油器7的收缩部702处挤压润滑油液，润滑油液泄入进油孔1102。转子11过盈压装到输入轴1上，与输入轴1同转，在输入轴1带动下旋转。集油器7在圆周方向有多个容积压缩腔，转子11旋转到该位置时，刮油块1101与收缩部702配合，挤压油液，容积减小，通过进油孔1102使润滑油流入油泵转子11内。
输入轴1在与转子11连接处设置有沟槽，沟槽上设置有多个油道孔101，油道孔101连接输入轴1内部送油腔，送油器9与输入轴1内壁过盈配合，随输入轴1同步转动，送油器9一侧设置有多个弧形挡块901，挡块901与油道孔101流入的润滑油液接触后，甩入送油器9中心的入油管902，入油管902插入中间轴2的输油孔8内。
送油器9后端的输入轴1内侧安装有卡簧10，限制送油器9的横向移动；输入轴1的轴径上也安装有卡簧10，与前轴承5的前部贴合。
相应地，安装方法为：送油器9与输入轴1后端送油腔采用过盈配合安装，中间轴2通过滚针轴承安装在输入轴1后端，转子11过盈配合安装在输入轴1沟槽和油道孔101处，集油器7的定位片701嵌合进前轴承压板6，集油器7套接进输入轴1并安装在转子11外侧，前轴承压板6前部安装前轴承5，卡簧10嵌入输入轴1的轴径，与前轴承5贴合。
一种电驱动系统主动润滑装置在工作时，先汇集润滑油液，通过集油器7，将飞溅或集油装置采集的润滑油液采集，送入泵油腔体。然后通过转子11泵油，输入轴1带动转子11转动，转子11的刮油块1101转动至集油器7内的压缩部，压缩润滑油液，润滑油液从刮油块1101上的进油孔1102进入输入轴1轴径的沟槽，再通过沟槽处的油道孔101进入送油腔。接着，送油器9导引润滑油液，送油器9随输入轴1转动，油道孔101流入的润滑油液，惯性作用下与弧形挡块901接触，弧形挡块901向内收敛，将润滑油液甩入送油器9中心的入油管902，入油管902插接在中间轴2的输油孔8内。最后进入润滑，润滑油液顺着输油孔8进入中间轴2或输出轴3，顺着中间轴2或输出轴3侧壁的润滑油孔4，对齿轮、轴承、同步器部件进行润滑。
本发明的工作原理:
本发明在输入轴1上安装集油器7，集油器7嵌合在前轴承压板6内且与轴承端面贴合，实现周向及轴向定位。集油器7一侧端面开多个缺口，便于油泵转子11安装，输入轴1前轴承5与集油器7贴合端面有密封挡板，用于密封集油器7的缺口。
输入轴1有一圈沟槽，沟槽上开多个进油孔1102，当油液被压缩进油泵转子11后，填满环槽即可进入输入轴1内部，润滑后端的滚针轴承等零件，形成旋转密封，环槽可避免安装油泵转子11时需要使油泵转子11油孔与输入轴1油孔对正的情况。
如图6所示，润滑油通过飞溅或集油装置，进入集油器7，油泵转子11带动润滑油逆时针旋转。当旋转到集油器7的容积压缩腔时，内部容积减小，压强增大，挤压润滑油进入油泵转子11内部的斜油孔，不断挤压进入后即可填满输入轴1的环槽，然后通过输入轴1的中心油道孔101进入输入轴1内部，保证润滑油可以通往输入轴1后端，进而润滑后端的滚针轴承等零件，实现主动润滑功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电驱动系统主动润滑装置，其包括输入轴(1)、中间轴(2)，其特征在于：还包括安装在输入轴(1)上的集油器(7)、安装在集油器(7)内部的转子(11)、将泵入的油液汇入中间轴(2)的送油器(9)，
中间轴(2)插接在输入轴(1)后端，通过滚针轴承配合，两者同轴且相对转动；中间轴(2)中空，设置有输油孔(8)，中间轴(2)侧面设置有润滑油孔(4)，润滑油孔(4)与所述输油孔(8)联通，润滑油孔(4)对齿轮、轴承、同步器进行润滑，
所述集油器(7)设置有位置固定的集油口，承接飞溅或汇集的润滑油液，集油口连接泵油腔体；泵油腔体为环形结构，内侧开口，泵油腔体内均匀排布有多个收缩部(702)；集油器(7)通过侧面的定位片(701)嵌入前轴承压板(6)进行环向定位，前轴承(5)安装在输入轴(1)的轴径上，限制集油器(7)的移动，
转子(11)为环形部件，过盈配合安装在输入轴(1)的轴径上，随输入轴(1)同步转动，转子(11)上设置有多个梯形刮油块(1101)，刮油块(1101)上设置有进油孔(1102)，刮油块(1101)转动至集油器(7)的收缩部(702)处挤压润滑油液，润滑油液泄入进油孔(1102)，
输入轴(1)在与转子(11)连接处设置有沟槽，沟槽上设置有多个油道孔(101)，所述油道孔(101)连接输入轴(1)内部送油腔，送油器(9)与输入轴(1)内壁过盈配合，随输入轴(1)同步转动，送油器(9)一侧设置有多个弧形挡块(901)，挡块(901)与油道孔(101)流入的润滑油液接触后，甩入送油器(9)中心的入油管(902)，所述入油管(902)插入中间轴(2)的输油孔(8)内。
2.根据权利要求1所述的一种电驱动系统主动润滑装置，其特征在于：还包括输出轴(3)，所述输出轴(3)与中间轴(2)同轴且相对转动，输出轴(3)中心设置输油孔(8)，侧面设置与输油孔(8)联通的润滑油孔(4)。
3.根据权利要求1所述的一种电驱动系统主动润滑装置，其特征在于：所述集油器(7)设置有多个缺口，避让所述刮油块(1101)，方便安装。
4.根据权利要求3所述的一种电驱动系统主动润滑装置，其特征在于：所述前轴承(5)与集油器(7)贴合端面设置有密封挡板，用于密封集油器(7)的缺口。
5.根据权利要求1所述的一种电驱动系统主动润滑装置，其特征在于：所述集油器(7)的定位片(701)为四分之三环，定位片(701)与前轴承压板(6)的结合处，仅与所述前轴承(5)的外圈贴合。
6.根据权利要求1所述的一种电驱动系统主动润滑装置，其特征在于：所述送油器(9)后端的输入轴(1)内侧安装有卡簧(10)，限制送油器(9)的横向移动；所述输入轴(1)的轴径上也安装有卡簧(10)，与所述前轴承(5)的前部贴合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种电驱动系统主动润滑装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.汇集润滑油液，
通过集油器(7)，将飞溅或集油装置采集的润滑油液采集，送入泵油腔体；
S2.转子(11)泵油，
输入轴(1)带动转子(11)转动，转子(11)的刮油块(1101)转动至集油器(7)内的压缩部，压缩润滑油液，润滑油液从刮油块(1101)上的进油孔(1102)进入输入轴(1)轴径的沟槽，再通过沟槽处的油道孔(101)进入送油腔，
S3.送油器(9)导引润滑油液，
送油器(9)随输入轴(1)转动，油道孔(101)流入的润滑油液，惯性作用下与弧形挡块(901)接触，弧形挡块(901)向内收敛，将润滑油液甩入送油器(9)中心的入油管(902)，入油管(902)插接在中间轴(2)的输油孔(8)内，
S4.送油润滑，
润滑油液顺着输油孔(8)进入中间轴(2)或输出轴(3)，顺着中间轴(2)或输出轴(3)侧壁的润滑油孔(4)，对齿轮、轴承、同步器部件进行润滑。
8.根据权利要求7所述的一种电驱动系统主动润滑装置的工作方法，其特征在于：还包括安装过程：送油器(9)与输入轴(1)后端送油腔采用过盈配合安装，中间轴(2)通过滚针轴承安装在输入轴(1)后端，转子(11)过盈配合安装在输入轴(1)沟槽和油道孔(101)处，集油器(7)的定位片(701)嵌合进前轴承压板(6)，集油器(7)套接进输入轴(1)并安装在转子(11)外侧，前轴承压板(6)前部安装前轴承(5)，卡簧(10)嵌入输入轴(1)的轴径，与前轴承(5)贴合。
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