CN116566110A - 一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，包括电机本体和散热机构，散热机构包括风扇和多个冷却管，多个冷却管绕电机本体的外壳周向分布，冷却管用于对电机本体的外壳降温；冷却管与电机本体的外壳之间预留有间隙以形成风冷通道，每个冷却管上均设置有多个与风冷通道连通的进风口，风扇使外部的空气从进风口进入到风冷通道后沿第一方向流动；且多个进风口沿第一方向依次减小，使得距离风扇越远的进风口进风量越大，对电机本体的散热效果更好，进而使电机本体散热更均匀。且冷却管内的冷却液对电机本体进行冷却降温的同时对风冷通道内的气流进行降温，提高风冷的散热效果。

Description

一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机。

背景技术

矿用卡车是在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的重型自卸车，为节约能源和保护环境，使用新能源驱动已成为大势所趋，由于矿卡负载较大，新能源矿用卡车驱动电机在工作时容易发热，影响其正常工作和使用寿命。因此，在使用时，在电机外壳外加装散热装置对其散热，通常采用风扇对其散热，但由于风力会随着与风扇距离的增加而减小，使得电机距离风扇较远的位置散热效果较差，进而导致电机散热不均匀。

发明内容

本发明提供一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，以解决现有技术中采用风扇对电机散热不均匀的问题。

本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机采用如下技术方案：

一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，包括电机本体和散热机构；电机本体的靠近输出轴的一端为第一端，远离输出轴的一端为第二端，从第一端指向第二端的方向为第一方向，电机本体的外壳外圆周固定设置有多个绕外壳周向间隔分布的鳍片，鳍片沿第一方向设置；散热机构包括风扇和多个冷却管，多个冷却管绕电机本体的外壳周向分布，且每个冷却管位于相邻两个鳍片之间并与相邻两个鳍片的侧面贴合，并沿第一方向设置；冷却管与电机本体的外壳的外周面之间预留有间隙以形成风冷通道，风冷通道沿第一方向的两端分别与电机本体外部连通，每个冷却管上均设置有多个与冷却管内部互不连通的进风口，多个进风口沿第一方向间隔设置且均连通外部空气与风冷通道；风扇设置于电机本体的第二端，风扇使风沿第一方向流动并与风冷通道和外部空气均连通；位于同一冷却管上的多个进风口沿第一方向依次减小。

进一步地，进风口的内壁面为锥形面，从远离电机本体的外壳的外周面一侧到靠近电机本体的外壳的外周面一侧，进风口的尺寸逐渐减小，且进风口靠近电机本体的外壳的外周面一侧的尺寸大于风冷通道的垂直于第一方向的截面尺寸。

进一步地，多个冷却管的两端分别连接有进液总管和出液总管，进液总管和出液总管分别与多个冷却管内部连通。

进一步地，电机本体的外壳上安装有第一发电模块，第一发电模块利用外壳的热量发电。

进一步地，冷却管的靠近第二端的一端安装有第二发电模块，第二发电模块利用冷却管升温时的热量发电。

进一步地，第一发电模块和第二发电模块用于为风扇的转动提供能量。

本发明的有益效果是：本发明的具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机通过使位于同一冷却管上的多个进风口沿第一方向依次减小，进而使得越靠近电机本体的第一端，进风量越大，对电机本体的散热效果更好，进而使电机本体散热更均匀。且外部空气从风冷通道通过并带走电机本体的热量，冷却管内的冷却液通过鳍片对电机本体进行冷却降温，同时对在风冷通道内的气流进行降温，提高风冷的散热效果。

进一步地，通过使进风口的内壁面呈锥面，且使进风口靠近电机本体一侧的尺寸大于风冷通道的截面尺寸，进而使进风口通入较多的气体量并以较快的速度流动至风冷通道，进一步提高其散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例的剖切示意图；

图3为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例的侧视图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例中冷却管、进液总管和出液总管的结构示意图；

图6为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例中冷却管的结构示意图；

图7为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例中冷却管的剖切示意图；

图8为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例中电机本体的结构示意图；

图9为本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例的部分结构示意图，图中隐去了进液总管；

图10为图9中B处放大示意图；

图中：100、电机本体；110、鳍片；200、散热机构；210、风扇；220、冷却管；221、进风口；230、进液总管；240、出液总管；250、风冷通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机的实施例，如图1至图10所示，包括电机本体100和散热机构200。

电机本体100的靠近输出轴的一端为第一端，远离输出轴的一端为第二端，从第一端指向第二端的方向为第一方向，电机本体100的外壳外圆周固定设置有多个绕外壳周向间隔分布的鳍片110，鳍片110为长条的板状结构，且沿第一方向设置。

散热机构200包括风扇210和多个冷却管220，多个冷却管220绕电机本体100的外壳周向分布，且每个冷却管220位于相邻两个鳍片110之间并与相邻两个鳍片110的侧面贴合，冷却管220沿第一方向设置，使得冷却液沿第一方向流动对电机本体100的外壳降温。冷却管220与电机本体100的外壳的外周面之间预留有间隙以形成风冷通道250，风冷通道250沿第一方向的两端均与外部空气连通，每个冷却管220上均设置有多个与冷却管220内部互不连通的进风口221，多个进风口221沿第一方向间隔设置且均连通外部空气与风冷通道250；风扇210设置于电机本体100的第二端，风扇210为抽气扇并使风沿第一方向流动且与风冷通道250和外部空气均连通，风扇210抽取送风时，风冷通道250内的空气可以从风冷通道250靠近电机本体100输出轴的一端进入，也可以从进风口221进入，在沿第一方向流经风冷通道250后从风冷通道250的远离电机本体100输出轴的一端排出。位于同一冷却管220上的多个进风口221沿第一方向依次减小，由于外部空气距离风扇210越近，流速越大，降温效果好，且风扇210设置于电机本体100的第二端，使得电机本体100的第一端的降温效果不如第二端的降温效果，通过使位于同一冷却管220上的多个进风口221沿第一方向依次减小，进而使得越靠近电机本体100的第一端，进风量越大，对电机本体100的散热效果更好，进而使电机本体100散热更均匀。

外部空气从风冷通道250通过并带走电机本体100的热量，冷却管220内的冷却液通过鳍片110对电机本体100进行冷却降温，同时对在风冷通道250内的气流进行降温，提高风冷的散热效果。

在本实施例中，进风口221的内壁面为锥形面，即，从远离电机本体100的外壳的外周面一侧到靠近电机本体100的外壳的外周面一侧，进风口221的尺寸逐渐减小，且进风口221靠近电机本体100的外壳的外周面一侧的尺寸大于风冷通道250的垂直于第一方向的截面尺寸，以使进入风冷通道250的空气加速流动。进风口221尺寸越大，进风量越大，进风口221尺寸越小，通过进风口221后的气体流速越大，通过使进风口221的内壁面呈锥面，即，进风口221的进风侧尺寸大于进风口221的出风侧尺寸，进而使进风口221的进风侧通入较多的气体量并在进风口221的出风侧以较快的速度流动至风冷通道250，进一步提高其散热效果。

在本实施例中，多个冷却管220的两端分别可拆卸地连接有进液总管230和出液总管240，进液总管230和出液总管240分别与多个冷却管220内部连通，且进液总管230位于电机本体100的第一端，用于引导冷却液分散进入多个冷却管220；出液总管240位于电机本体100的第二端，用于引导多个冷却管220排出的冷却液流出，进而使得冷却液在冷却管220内沿第一方向流动。进液总管230和出液总管240均呈环形并与电机本体100的外壳可拆卸连接，具体地，可在电机本体100的外壳上加装卡扣连接进液总管230或出液总管240，也可用扎带连接进液总管230与电机本体100的外壳。出液总管240排出的冷却液经过外接的冷凝循环器降温后再次通过进液总管230使用，实现冷却液的循环利用。

在本实施例中，电机本体100的外壳上安装有第一发电模块（图中未示出），第一发电模块利用外壳的热量发电。

在本实施例中，冷却管220的靠近第二端的一端安装有第二发电模块（图中未示出），由于冷却管220在对电机本体100降温的同时其自身温度也会随之升高，第二发电模块利用冷却管220升温时的热量发电。其中，第一发电模块和第二发电模块均可采用现有技术中的热电发电机，利用电机本体100和冷却管220的热量进行发电，节约能源。

在本实施例中，第一发电模块和第二发电模块用于为风扇210的转动提供能量。为提高供电的稳定性，第一发电模块和第二发电模块产生的电量通过储电模块存储后供给风扇210使用，储能模块为现有技术中的蓄电池等装置，且储电模块可以将第一发电模块和第二发电模块的电量累加后供给风扇210使用。另，电机本体100和冷却管220的温度越高，第一发电模块和第二发电模块转化后的电量越多，通过外接控制模块使储电模块的蓄电量与对风扇210的功率呈正相关，即，储电模块的蓄电量越多，使风扇210的功率越大，风扇210的风力越大，对电机本体100的散热效果越好。为保证风扇210在散热过程中储电模块供电充足，风扇210选用较小功率的规格。

本发明的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机在启动工作时，电机本体100随工作时间增长温度升高，第一发电模块利用电机本体100的热能进行发电，并将电量存储至储电模块，至储电模块的电量储存至第一预设值时，说明电机本体100的发热达到了需降温的程度，使风扇210启动，且向冷却管220内通入冷却液，其中，风扇210的启动可通过程序控制，且可在储电模块上设置电量指示灯，在指示灯亮起后人为控制风扇210启动。风扇210启动后，使外部的空气从进风口221进入后沿风冷通道250从电机本体100的第二端排出，气流将电机本体100的热量带走。冷却管220在对电机本体100降温的同时，冷却管220自身的温度升高，第二发电模块也开始进行发电。风扇210的转动会消耗储电模块的电量，且随着风扇210和冷却管220对电机本体100的降温，电机本体100的温度下降，第一发电模块和第二发电模块的发电量也随之降低，至储电模块的储电量不足以支撑风扇210转动，风扇210停止，此时，电机本体100的温度已经被降低，仅靠冷却管220降温即可。在风扇210停止后，若电机本体100随着工作继续升温，则第一发电模块继续发电，在储电模块的储电量能够支撑风扇210转动时，风扇210再次启动转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，其特征在于：包括电机本体和散热机构；

电机本体的靠近输出轴的一端为第一端，远离输出轴的一端为第二端，从第一端指向第二端的方向为第一方向，电机本体的外壳外圆周固定设置有多个绕外壳周向间隔分布的鳍片，鳍片沿第一方向设置；

散热机构包括风扇和多个冷却管，多个冷却管绕电机本体的外壳周向分布，且每个冷却管位于相邻两个鳍片之间并与相邻两个鳍片的侧面贴合，并沿第一方向设置；冷却管与电机本体的外壳的外周面之间预留有间隙以形成风冷通道，风冷通道沿第一方向的两端分别与电机本体外部连通，每个冷却管上均设置有多个与冷却管内部互不连通的进风口，多个进风口沿第一方向间隔设置且均连通外部空气与风冷通道；风扇设置于电机本体的第二端，风扇使风沿第一方向流动并与风冷通道和外部空气均连通；位于同一冷却管上的多个进风口沿第一方向依次减小。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，其特征在于：进风口的内壁面为锥形面，从远离电机本体的外壳的外周面一侧到靠近电机本体的外壳的外周面一侧，进风口的尺寸逐渐减小，且进风口靠近电机本体的外壳的外周面一侧的尺寸大于风冷通道的垂直于第一方向的截面尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，其特征在于：多个冷却管的两端分别连接有进液总管和出液总管，进液总管和出液总管分别与多个冷却管内部连通。

4.根据权利要求1所述的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，其特征在于：电机本体的外壳上安装有第一发电模块。

5.根据权利要求4所述的一种具有高效散热结构的新能源矿用卡车驱动电机，其特征在于：冷却管的靠近第二端的一端安装有第二发电模块。