CN116394742A - 一种电驱动总成的冷却润滑装置和电驱动总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电驱动总成的冷却润滑装置和电驱动总成。其中，冷却润滑装置包括泵油组件、泵油路和回油路；泵油路包括依次连通的进油管、轴内油道和第一出油孔道，轴内油道在电机轴内沿轴向延伸，泵油组件通过进油管把减速器壳内的润滑油泵入到轴内油道中，第一出油孔道设置在电机轴的外周壁上，用于将轴内油道中的润滑油甩至电机壳内的待冷却润滑部件处，轴内油道中设有轴流叶轮，可把轴内油道的进油端处的润滑油泵向轴内油道的出油端；回油路设置在电机壳的底部，用于使电机壳内的润滑油回流到减速器壳内。该冷却润滑装置能够保证电机壳内各待冷却润滑部件均能够获得充足的润滑液，具有冷却润滑效果好、结构简单、制造成本低等优点。

Description

一种电驱动总成的冷却润滑装置和电驱动总成
技术领域
本发明属于电驱动总成冷却润滑技术领域，特别涉及一种电驱动总成的冷却润滑装置和电驱动总成。
背景技术
随着新能源汽车不断的发展，对汽车的安全、动力、能耗、噪音等相关性能要求越来越高。为了使汽车能适应各种复杂的路况，汽车的电驱动总成需要具有高功率、高扭矩、高转速、高效率等技术特性，同时对电驱动总成的润滑和冷却提出了更高的要求。
由于传统的齿轮甩油结构无法满足电机高速转动时电机壳内各待冷却润滑部件的油量需求，因此目前多采用在电机轴内设置润滑油道的方式来实现电机的冷却润滑，在电机轴转动时，润滑油道内的润滑油会因为离心力的作用甩至需要冷却润滑的部件处。但是，当电机转速过高时，电机轴中润滑油道内的润滑油会加速甩出，导致润滑油在流至润滑油道前段时大部分会被甩出，很少一部分润滑油能够留到润滑油道后端，使润滑油道后段的油量不足，这样，电机轴后段处的待冷却润滑部件就无法获得足够的润滑液，导致电驱动总成的冷却润滑效果差。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种电驱动总成的冷却润滑装置和电驱动总成，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种电驱动总成的冷却润滑装置，所述电驱动总成包括电机和减速器，所述电机包括电机轴和电机壳，所述减速器包括减速器壳，所述冷却润滑装置包括泵油组件、泵油路和回油路；
所述泵油路包括依次连通的进油管、轴内油道和第一出油孔道，所述轴内油道在所述电机轴内沿轴向延伸，所述泵油组件通过所述进油管把所述减速器壳内的润滑油泵入到所述轴内油道中，所述第一出油孔道设置在所述电机轴的外周壁上，所述第一出油孔道用于将所述轴内油道中的润滑油甩至所述电机壳内的待冷却润滑部件处，所述轴内油道中设有轴流叶轮，所述轴流叶轮用于把所述轴内油道的进油端处的润滑油泵向所述轴内油道的出油端；
所述回油路设置在所述电机壳的底部，用于使所述电机壳内的润滑油回流到所述减速器壳内。
进一步地，所述进油管的进油端与所述泵油组件连接，所述进油管的出油端延伸至所述电机轴中的所述轴内油道内，所述进油管与所述轴内油道之间设有挡油环，所述挡油环的外圆周与所述轴内油道的内壁过盈装配，所述挡油环的内圆周与所述进油管的外圆周间隙装配。
进一步地，所述轴流叶轮设置在所述第一出油孔道的上游。
进一步地，所述轴流叶轮的轴与所述进油管的进油端固定连接。
进一步地，所述进油管的出油端上设有出油口。
进一步地，所述减速器还包括减速器输入轴，所述电机轴和所述减速器输入轴为一体结构的一体轴，所述轴内油道轴向贯穿所述一体轴。
进一步地，所述减速器还包括减速器输出轴，所述减速器输出轴与所述一体轴同轴心线设置，所述减速器输出轴与所述一体轴之间设有固定轴承，所述固定轴承的内圈与所述一体轴固定连接，所述固定轴承的外圈与所述减速器输出轴固定连接；
所述一体轴中动力输出端的外周壁上设有与所述轴内油道连通的第二出油孔道，所述第二出油孔道倾斜或平行于所述一体轴的轴心线设置，所述第二出油孔道用于对所述固定轴承进行冷却润滑。
进一步地，所述第一出油孔道倾斜或垂直于所述电机轴的轴心线设置，用于对电机轴承、定子绕组或转子中的任一项或几项进行冷却润滑。
进一步地，所述泵油组件包括电子油泵和滤油单元；
所述电子油泵通过所述滤油单元与所述减速器壳的底部连通，将所述减速器壳内的润滑油泵入到所述进油管内，所述滤油单元用于过滤润滑油。
本发明另一方面提供一种电驱动总成，所述电驱动总成包括电机和减速器，所述电驱动总成采用上述所述的冷却润滑装置对所述电机进行冷却润滑。
本发明的优点及有益效果是：
本发明的电驱动总成的冷却润滑装置中，通过在电机轴中的轴向油道内设置轴流叶轮，能够把轴内油道的进油端处的润滑油泵向轴内油道的出油端，使足够量的润滑油能够流到轴内油道的出油端，在电机转动工作时，可以保证电机壳内的各待冷却润滑部件均能够获得足量的润滑油，使电驱动总成的冷却润滑效果更好，进而延长了电驱动总成的使用寿命；并且，该冷却润滑装置还具有结构简单、制造成本低等优点。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明的一个实施例中电驱动总成的冷却润滑装置的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中进油管与轴流叶轮的连接关系示意图；
图3为开式轴流叶轮的立体结构图；
图4为本发明的另一个实施例中闭式轴流叶轮与电机轴的位置关系图；
图5为闭式轴流叶轮的立体结构图；
图6为本发明的一个实施例中减速器输入轴的轴向截面图；
图7为本发明的另一个实施例中减速器输入轴的轴向截面图。
图中：1、电机；2、减速器；3、电机轴；4、电机壳；5、减速器壳；6、泵油组件；7、进油管；8、轴内油道；9、第一出油孔道；10、电机轴承；11、转子；12、定子绕组；13、轴流叶轮；14、挡油环；15、出油口；16、减速器输入轴；17、减速器输出轴；18、固定轴承；19、第二出油孔道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
本发明的一个实施例中公开一种电驱动总成的冷却润滑装置，如图1所示，电驱动总成包括电机1和减速器2，减速器2设置在电机1的动力输出端，电机1包括电机轴3和电机壳4，减速器2包括减速器壳5。冷却润滑装置包括泵油组件6、泵油路和回油路，泵油组件6用于把减速器壳5内的润滑油泵入到泵油路内。
具体地，泵油路包括依次连通的进油管7、轴内油道8和第一出油孔道9，轴内油道8在电机轴3内沿轴向延伸，泵油组件6能够把减速器壳5内的润滑油泵入到进油管7中，然后润滑油通过进油管7进入到轴内油道8中，第一出油孔道9设置在电机轴3的外周壁上，且各第一出油孔道9的孔口位置对应电机壳4内的待冷却润滑部件，这样，当电机轴3旋转时，第一出油孔道9可将轴内油道8中的润滑油甩至电机壳4内的待冷却润滑部件处，实现该部件的冷却润滑。其中，第一出油孔道9的数量和位置可根据实际需要进行调整，并且可通过第一出油孔道9的孔口的大小来控制到达各待冷却润滑部件的润滑油油量。
进一步地，电机轴3中的轴内油道8内设有轴流叶轮13，在电机轴3旋转时，轴流叶轮13会对与轴流叶轮13接触的润滑油产生轴向的压力，推动润滑油向前流动，进而把轴内油道8的进油端处的润滑油泵向轴内油道8的出油端，这样可以保证轴内油道8的出油端处的油量充足，使轴内油道8内各处的润滑油油量基本相同，进而使电机轴3后段处的待冷却润滑部件能够获得足够量的润滑液。其中，待冷却润滑部件可以是电机轴承10、转子11和定子绕组12。另外，轴内油道8的进油端为远离减速器2的一端，轴内油道8的出油端为靠近减速器2的一端。
并且，回油路设置在电机壳4的底部，用于使电机壳4内的润滑油回流到减速器壳5内。
润滑油在电驱动总成内的流动路径为：减速器壳5的底部的润滑油通过泵油组件6泵入到进油管7中，然后润滑油从进油管7流入到轴内油道8中，轴内油道8的润滑油通过第一出油孔道9输送到电机壳4内的待冷却润滑部件处，润滑油在完成冷却润滑作用后，由于重力作用回到电机壳4的底部，润滑油最后通过回油路回到减速器壳5内。
综上，本实施例的电驱动总成的冷却润滑装置中，通过在电机轴中的轴向油道内设置轴流叶轮，能够把轴内油道的进油端处的润滑油泵向轴内油道的出油端，使足够量的润滑油能够流到轴内油道的出油端，在电机转动工作时，可以保证电机壳内的各待冷却润滑部件均能够获得足量的润滑油，使电驱动总成的冷却润滑效果更好，进而延长了电驱动总成的使用寿命；并且，该冷却润滑装置还具有结构简单、制造成本低等优点。
在本实施例中，如图1所示，进油管7与电机壳4固定连接，进油管7的进油端与泵油组件6连接，进油管7的出油端延伸至电机轴3中的轴内油道8内，并且，进油管7与轴内油道8的内壁间隙设置，使进油管7不随电机轴3旋转。进油管7与轴内油道8之间设有挡油环14，挡油环14的外圆周与轴内油道8的内壁过盈装配，挡油环14的内圆周与进油管7的外圆周间隙装配，这样可以防止润滑油从轴内油道8的进油端与进油管7的出油端之间的间隙流出，进而保证润滑油均能够进入到轴内油道8中。
另外，轴流叶轮13设置在第一出油孔道9的上游，其中，上游指的是靠近进油管7的一侧。本实施例中，如图1所示，轴流叶轮13的数量可以为一个，该轴流叶轮13设于进油管7的出油端与第一出油孔道9之间；在其他实施例中，如图4所示，轴流叶轮13的数量可以为多个，多个轴流叶轮13分别设置在进油管7的出油端与第一出油孔道9之间，以及各第一出油孔道9之间。当电机轴3在高速转动时，轴内油道8中的润滑油会随同电机轴3进行周向运动，使润滑油附着在轴内油道8的内壁上，不会向第一出油孔道9处流动，通过将轴流叶轮13设置在第一出油孔道9的上游，轴流叶轮13能够给润滑油轴向的推力，使润滑油附着在轴内油道8的内壁上的附着力减弱，进而使润滑油能够流动至第一出油孔道9处。
另外，如图1和图2所示，轴流叶轮13的轴与进油管7的进油端固定连接，具体的，轴流叶轮13通过焊接、铆接或者螺纹结构与进油管7固定连接，当然轴流叶轮13也可以与进油管7采用一体化结构。其中，如图3所示，轴流叶轮13可以是开式轴轮叶轮，开式轴轮叶轮类似于水泵叶轮结构，当电机轴3旋转时，电机轴3会带动轴内油道8中的润滑油进行周向移动，润滑油就会和开式轴流叶轮发生相对转动，这样开式轴流叶轮会对润滑油产生轴向的压力，推动润滑油进行轴向移动。
并且，进油管7的出油端上设有出油口15，出油口15具体设置在轴流叶轮13与挡油环14之间的进油管7的外圆周上，进油管7中的润滑油通过出油口15进入到轴内油道8中，然后与轴流叶轮13接触。
在其他实施例中，如图5所示，轴流叶轮13也可以是闭式轴流叶轮，闭式轴流叶轮类似于在开式轴流叶轮的外圆周上加一个外圆圈，闭式轴流叶轮的外圆周与轴内油道8的内壁固定连接，这样其能够跟随电机轴3旋转，闭式轴流叶轮的外圆周可通过花键或过盈装配的方式与轴内油道8的内壁固定连接。并且，闭式轴流叶轮具体设置在进油管7的出油端与第一出油孔道9之间的轴内油道8中，以及各第一出油孔道9之间的轴内油道8中。亦或者，仅进油管7的出油端与第一出油孔道9之间的轴内油道8中设有闭式轴流叶轮。当电机轴3旋转时，电机轴3会带动轴内油道8中的润滑油进行周向移动，但是电机轴3的旋转速度会大于润滑油的旋转速度，使润滑油和闭式轴流叶轮发生相对转动，这样闭式轴流叶轮就会对润滑油产生轴向的压力，推动润滑油进行轴向移动。当然，轴向油道中可以同时设置开式轴流叶轮和闭式轴流叶轮。
在本实施例中，如图1所示，减速器2还包括减速器输入轴16，电机轴3和减速器输入轴16为一体结构的一体轴，轴内油道8轴向贯穿一体轴，这样就可通过轴内油道8将润滑油输送到减速器壳5内，实现对减速器壳5内部件的冷却润滑。在其他实施例中，可在减速器输入轴16内也设有轴流叶轮13，这样可以使更多的润滑油输送到减速器壳5内。
进一步地，减速器2还包括减速器输出轴17，减速器2通过减速器输出轴17进行动力输出，减速器输出轴17与一体轴同轴心线设置，并且，减速器输出轴17与一体轴之间设有固定轴承18，通过固定轴承18实现减速器输出轴17的支撑固定，具体的，固定轴承18的内圈与一体轴固定连接，固定轴承18的外圈与减速器输出轴17固定连接，由于轴内油道8轴向贯穿一体轴，这样轴内油道8中的润滑油可从一体轴的动力输出端流出，进而对固定轴承18的内圈进行冷却。
另外，如图1和图6所示，一体轴中动力输出端的外周壁上设有与轴内油道8连通的第二出油孔道19，第二出油孔道19倾斜于一体轴的轴心线设置，且第二出油孔道19的孔口对应固定轴承18，用于对固定轴承18的外圈和滚珠进行冷却润滑。由于减速器输入轴16为阶梯轴，为了保证减速器输入轴16的结构强度，减速器输入轴16内的轴内油道8也为阶梯结构，由于减速器输入轴16内的轴内油道8也为阶梯结构，在减速器输入轴16高速旋转时，润滑油难以流过该阶梯结构，无法对固定轴承18进行冷却润滑，设置第二出油孔道19可保证润滑油能够输送到固定轴承18处。
在其他实施例中，如图7所示，第二出油孔道19也可平行于一体轴的轴心线设置。
在本实施例中，如图1和图4所示，第一出油孔道9垂直于电机轴3的轴心线设置，第一出油孔道9的孔口对应电机轴承10和定子绕组12，用于对电机轴承10和定子绕组12进行冷却润滑。当然，第一出油孔道9也可用于对电机轴承10、转子11或定子绕组12中的任一项或几项进行冷却润滑。并且，第一出油孔道也可倾斜于电机轴3的轴心线设置。
进一步地，泵油组件包括电子油泵和滤油单元。
其中，电子油泵通过滤油单元与减速器壳的底部连通，将减速器壳内的润滑油泵入到进油管内，滤油单元用于过滤润滑油。减速器壳内的润滑油在进入到电子油泵前，先通过滤油单元进行过滤，滤除润滑油中的颗粒，防止颗粒堵塞泵油道，影响电驱动总成正常运行。并且，滤油单元设置在减速器壳的底部，这样，一方面充分利用了减速器壳的底部空间，另一方面可以使减速器壳的润滑油在重力作用下进入滤油单元进行过滤。另外，电子油泵的泵油量可以根据电机轴的转速进行调整。当电机低转速时，电机产生的热量少，电子油泵的泵油量小；当电机高转速时，电机产生的热量多，电子油泵的泵油量大。本实施例采用电子油泵泵油，可降低减速器壳内油液面的高度，减少搅油损失，进而提高了电驱动总成的效率。
进一步地，为了防止滤油单元因为长时间使用导致的过滤效果差，滤油单元为可拆式油滤器，通过拆换滤芯来保证滤油单元的过滤效果。
本发明的另一个实施例中公开一种电驱动总成，该电驱动总成包括电机和减速器，电驱动总成采用上述实施例中的冷却润滑装置对电机进行冷却润滑，该电驱动总成具有冷却润滑效果好、使用寿命长的优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电驱动总成的冷却润滑装置，所述电驱动总成包括电机和减速器，所述电机包括电机轴和电机壳，所述减速器包括减速器壳，其特征在于，所述冷却润滑装置包括泵油组件、泵油路和回油路；
所述泵油路包括依次连通的进油管、轴内油道和第一出油孔道，所述轴内油道在所述电机轴内沿轴向延伸，所述泵油组件通过所述进油管把所述减速器壳内的润滑油泵入到所述轴内油道中，所述第一出油孔道设置在所述电机轴的外周壁上，所述第一出油孔道用于将所述轴内油道中的润滑油甩至所述电机壳内的待冷却润滑部件处，所述轴内油道中设有轴流叶轮，所述轴流叶轮用于把所述轴内油道的进油端处的润滑油泵向所述轴内油道的出油端；
所述回油路设置在所述电机壳的底部，用于使所述电机壳内的润滑油回流到所述减速器壳内。
2.根据权利要求1所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述进油管的进油端与所述泵油组件连接，所述进油管的出油端延伸至所述电机轴中的所述轴内油道内，所述进油管与所述轴内油道之间设有挡油环，所述挡油环的外圆周与所述轴内油道的内壁过盈装配，所述挡油环的内圆周与所述进油管的外圆周间隙装配。
3.根据权利要求2所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述轴流叶轮设置在所述第一出油孔道的上游。
4.根据权利要求3所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述轴流叶轮的轴与所述进油管的进油端固定连接。
5.根据权利要求4所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述进油管的出油端上设有出油口。
6.根据权利要求1所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述减速器还包括减速器输入轴，所述电机轴和所述减速器输入轴为一体结构的一体轴，所述轴内油道轴向贯穿所述一体轴。
7.根据权利要求6所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述减速器还包括减速器输出轴，所述减速器输出轴与所述一体轴同轴心线设置，所述减速器输出轴与所述一体轴之间设有固定轴承，所述固定轴承的内圈与所述一体轴固定连接，所述固定轴承的外圈与所述减速器输出轴固定连接；
所述一体轴中动力输出端的外周壁上设有与所述轴内油道连通的第二出油孔道，所述第二出油孔道倾斜或平行于所述一体轴的轴心线设置，所述第二出油孔道用于对所述固定轴承进行冷却润滑。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述第一出油孔道倾斜或垂直于所述电机轴的轴心线设置，用于对电机轴承、定子绕组或转子中的任一项或几项进行冷却润滑。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的电驱动总成的冷却润滑装置，其特征在于，所述泵油组件包括电子油泵和滤油单元；
所述电子油泵通过所述滤油单元与所述减速器壳的底部连通，将所述减速器壳内的润滑油泵入到所述进油管内，所述滤油单元用于过滤润滑油。
10.一种电驱动总成，其特征在于，所述电驱动总成包括电机和减速器，所述电驱动总成采用权利要求1-9中任一项所述的冷却润滑装置对所述电机进行冷却润滑。
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