CN117097059A - 一种液冷轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液冷轮毂电机，包括电机本体、定子支架和定子总成，还包括线束密封及换气机构和液冷机构；线束密封及换气机构包括沿转轴一端延伸至定子支架外侧的线束孔，线束孔内穿设有线束管，线束管包括由内向外布置的内管、透气网管和密封外管，液冷机构包括沿定子支架外周螺旋布置的冷却槽，本发明中线束密封及换气机构利用线束管穿设在线束孔内用于安装线束，当电机腔体内部与外界环境产生压力差时，电机腔体与外界环境通过透气网管进行气体交换，使电机腔体与外界环境的压力保持稳定并确保线束结构保持密封安装，液冷机构采用双通道结构进行冷却，可缩短冷却液流动距离，提高对定子总成的冷却散热效果，确保电机保持正常温度运行。

Description

一种液冷轮毂电机
技术领域
本发明涉及轮毂电机技术领域，具体涉及一种液冷轮毂电机。
背景技术
电机的防水密封性是影响电机正常使用的重要性能指标之一。现有技术中，电机轴上开设有穿线孔，外部连接线缆通过穿线孔进入电机腔体内并与电机腔体内部定子上的相线连接。穿线孔与外部连接线缆之间存在一定的间隙，这些间隙则起到了电机腔体与外界环境气体交换以及保持电机内外压力稳定的作用，即当电机内部温度升高，电机内部压力增大，与外界产生正压力差，使得电机腔体内的气体通过这些间隙排出至电机外；当电机内部冷却后，电机内部压力减小，与外界产生负压力差，使得外界气体通过这些间隙吸入电机腔体内部。而穿线孔与外部连接线缆组成的间隙形态不定，在这些间隙内往往无法直接添设防水透气装置，使得这些间隙不具备防水功能，在外界气体进入电机腔体时，气体中混杂的水汽将由这些间隙进入电机腔体，致使电机进水，从而引发电机故障。
此外，由于电机热量主要由定子产生，现有的轮毂电机定子散热大多是靠自身与空气介质传导散热，散热效率低，温升过高造成永磁体退磁、线圈绝缘层加速老化等隐患；而液冷电机的冷却液在电机内部不停的冲刷飞溅，容易造成磁钢粘接胶和导体绝缘层老化，将造成磁钢脱落、电机漏电等安全隐患。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种液冷轮毂电机，提供防水透气结构确保电机内部压力保持稳定，同时还设置散热结构对电机定子结构进行高效散热，避免电机因高温损坏。
本发明采用的技术方案是：一种液冷轮毂电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、转轴上安装有相互配合的定子支架和定子总成，所述定子外侧还设有转子总成和外壳总成，还包括线束密封及换气机构和液冷机构；所述线束密封及换气机构包括沿转轴一端延伸至定子支架外侧的线束孔，所述线束孔内穿设有线束管，线束管包括由内向外布置的内管、透气网管和密封外管，所述透气网管内设有沿其轴向布置的若干蜂窝形换气通道，线束网管对应转轴端部连接有端盖，所述端盖内侧设有能够穿入内管端部的密封套，端盖外端设有贯穿密封套供线束穿出的引出孔，端盖内侧设有套设在密封套上的防水透气膜片；所述液冷机构包括沿定子支架外周螺旋布置的冷却槽，所述定子支架对应冷却槽两端设有与冷却槽连通的输入口，所述定子支架对应冷却槽中部设有与冷却槽连通的输出口，所述定子支架上设有分别与输出口和两输入口连接的输出管路和输入管路，从输入管路经两输出入口流动的冷却液能够向输出口流动并经输出管路流出。
本技术方案在轮毂电机上设置线束密封及换气机构和液冷机构用于提高轮毂电机换气效果和冷却效果；其中线束密封及换气机构利用线束管穿设在线束孔内用于安装线束，由于线束管采用三层结构，内管能够使线束保持线束稳定性，透气网管采用蜂窝形结构用于使电机壳体内部与外部保持连通，采用蜂窝形结构能够增加空气流通空间，提高换气效率，当电机腔体内部与外界环境产生压力差时，电机腔体与外界环境通过透气网管进行气体交换，使电机腔体与外界环境的压力保持稳定，密封外管保持与穿线孔密封安装，位于端部的端盖利用密封套插入内管，进一步确保线束结构保持密封安装，避免水汽等腐蚀线束；在换气过程中通过防水透气膜片对外界气体中混杂的水汽进行阻拦，防止电机内部进水。本技术方案中的液冷机构采用双通道结构进行冷却，位于冷却槽两端的输入口同时向冷却槽输送冷却液，换热后的冷却液从定子支架中部的输出口输出，采用双向对流的方式冷却电机的定子结构，可缩短冷却液流动距离，从而提高对定子总成的冷却散热效果，确保电机保持正常温度运行。
进一步地，所述转轴对应外壳总成的外侧的外周上设有注胶孔，所述密封外管外周设有连续布置的螺纹槽。
进一步地，所述内管穿设有具有弹性的保持架，所述保持架外周设有多道布线槽。
进一步地，所述端盖内侧设有与防水透气膜片相贴合的保持片，所述保持片呈镂空布置。
进一步地，所述端盖背离转轴的一端设有环绕透气网管外周布置的遮罩部。
进一步地，所述密封套靠近端盖一端外径大于其远离端盖一端的外径，使密封套轴向剖面呈锥形布置。
进一步地，所述定子支架外周设有沿冷却槽螺旋方向布置的密封槽，所述定子支架端面设有与密封槽连通的注入孔，所述密封槽内注入有填充定子支架外周与定子总成内周间隙的密封液。
进一步地，所述定子总成内周壁分别设有与冷却槽和密封槽相正对布置的散热槽和注胶槽。
进一步地，所述转轴上安装有与外壳总成端部呈转动配合的冷却支架，所述冷却支架上设有供输出管路和输入管路穿过的循环孔，所述循环孔内穿设有套在输入管路和输出管路上的装配套管。
进一步地，所述输入管路和输出管路套有隔热管。
本发明的有益效果是；本发明在轮毂电机上设置线束密封及换气机构和液冷机构用于提高轮毂电机换气效果和冷却效果；线束密封及换气机构利用线束管穿设在线束孔内用于安装线束，并采用蜂窝形结构用于使电机壳体内部与外部保持连通，当电机腔体内部与外界环境产生压力差时，电机腔体与外界环境通过透气网管进行气体交换，使电机腔体与外界环境的压力保持稳定并确保线束结构保持密封安装，液冷机构采用双通道结构进行冷却，采用双向对流的方式冷却电机的定子结构，可缩短冷却液流动距离，从而提高对定子总成的冷却散热效果，确保电机保持正常温度运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例中提供的液冷轮毂电机的剖视图。
图2为本发明实施例中提供的液冷轮毂电机的线束管剖视图。
图3为本发明实施例中提供的液冷轮毂电机的定子支架剖视图。
附图标记：转轴100、注胶孔110、定子支架200、密封槽210、定子总成300、转子总成400、外壳总成500、线束管600、内管610、透气网管620、密封外管630、端盖700、密封套710、遮罩部720、防水透气膜片800、冷却槽900、输入口1000、输出口1100、输出管路1200、输入管路1300、保持架1400、保持片1500、冷却支架1600、装配套管1700。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一
如图1至图3所示，本发明具体实施例一提供了一种液冷轮毂电机，包括电机本体，电机本体包括转轴100、转轴100上安装有相互配合的定子支架200和定子总成300，定子外侧还设有转子总成400和外壳总成500，本实施例为了解决电机穿线孔与外部连接线缆组成的间隙形态不定，导致换气效率低的问题提供了一种线束密封及换气机构；线束密封及换气机构包括沿转轴100一端延伸至定子支架200外侧的线束孔，所述线束孔内穿设有线束管600，线束管600包括由内向外布置的内管610、透气网管620和密封外管630，所述透气网管620内设有沿其轴向布置的若干蜂窝形换气通道，线束网管对应转轴100端部连接有端盖700，所述端盖700内侧设有能够穿入内管610端部的密封套710，端盖700外端设有贯穿密封套710供线束穿出的引出孔，端盖700内侧设有套设在密封套710上的防水透气膜片800。
如图1至图3所示，通过上述设置，本实施例在轮毂电机上设置线束密封及换气机构用于提高轮毂电机换气效果；主要是利用线束管600穿设在线束孔内用于安装线束，由于线束管600采用三层结构，内管610能够使线束保持线束稳定性，透气网管620采用蜂窝形结构用于使电机壳体内部与外部保持连通，采用蜂窝形结构能够增加空气流通空间，提高换气效率，当电机腔体内部与外界环境产生压力差时，电机腔体与外界环境通过透气网管620进行气体交换，使电机腔体与外界环境的压力保持稳定，密封外管630保持与穿线孔密封安装，位于端部的端盖700利用密封套710插入内管610，进一步确保线束结构保持密封安装，避免水汽等腐蚀线束；在换气过程中通过防水透气膜片800对外界气体中混杂的水汽进行阻拦，防止电机内部进水,本实施例中线束密封及换气机构实现了将线束安装和电机换气结构一体化设置，无需额外设置换气结构或线束密封结构，提高了电机结构紧凑性，降低了生产成本。
如图1至图3所示，线束管600穿设在线束孔内，需要保持线束孔安装后的密封性，确保管路与线束孔之间保持完全密封，本实施例在转轴100对应外壳总成500的外侧的外周上设有注胶孔110，所述密封外管630外周设有连续布置的螺纹槽。这样，当线束管600安装好线束并穿入线束孔后，通过注胶孔110对线束孔与密封外管630之间的间隙进行注胶，由于密封外管630的外周具有密封槽，注胶孔110注入的密封胶注满密封槽后固化，从而完成对管路固定和密封。
如前所述，轮毂电机的线束从内管610穿出电机以外，为了使线束保持稳定性，本实施例在内管610穿设有具有弹性的保持架1400，保持架1400外周设有多道布线槽。线束穿入内管610后可嵌入保持架1400上的布线槽内，进而对线束进行固定，由于保持架1400具有弹性，使得线束装入内管610后，在保持架1400的弹性下完全填充满内管610。
如图1至图3所示，本实施例在线束管600端部设置有固定管路的进行换气的端盖700结构，端盖700内侧安装有防水透气膜片800以避免换气时内部进水，为了确保防水透气膜片800保持稳定，本实施例在端盖700内侧设有与防水透气膜片800相贴合的保持片1500，保持片1500呈镂空布置。通过保持片1500与防水透气膜片800贴合，确保防水透气膜片800保持完全展开状态，提高对水汽的阻隔效果。与此同时，本实施例还在端盖700背离转轴100的一端设有环绕透气网管620外周布置的遮罩部720。遮罩部720凸出电机外侧的外侧，从而对透气网管620的端口构成一定遮罩，起到对透气网管620的防护作用，并且也具有防止水汽从端盖700开口进入的作用。
如前所述，端盖700靠近内管610一端的密封套710需要插入内管610中，本实施例中密封套710靠近端盖700一端外径大于其远离端盖700一端的外径，使密封套710轴向剖面呈锥形布置。当密封套710插入内管610后，呈锥形结构布置的密封套710能够完全密封内管610的端口，使得线束安装的密封性更高。
实施例二
如图1至图3所示，本实施例对轮毂电机的换热冷却结构进一步优化，提供一种液冷结构提高对电机内部定子结构的冷却效果，具体的，液冷机构包括沿定子支架200外周螺旋布置的冷却槽900，所述定子支架200对应冷却槽900两端设有与冷却槽900连通的输入口1000，所述定子支架200对应冷却槽900中部设有与冷却槽900连通的输出口1100，所述定子支架200上设有分别与输出口1100和两输入口1000连接的输出管路1200和输入管路1300，从输入管路1300经两输出入口流动的冷却液能够向输出口1100流动并经输出管路1200流出。通过上述设置，本实施例中提供的液冷机构采用双通道结构进行冷却，位于冷却槽900两端的输入口1000同时向冷却槽900输送冷却液，换热后的冷却液从定子支架200中部的输出口1100输出，采用双向对流的方式冷却电机的定子结构，可缩短冷却液流动距离，从而提高对定子总成300以及内部电机支架外周等容易发热区域的冷却散热效果，确保电机保持正常温度运行。
如前所述，本实施例中提供双通道快速冷却结构位于定子支架200外周与定子总成300之间，为了确保冷却液流通密封效果，本实施例在定子支架200外周设有沿冷却槽900螺旋方向布置的密封槽，所述定子支架200端面设有与密封槽连通的注入孔，密封槽内注入有填充定子支架200外周与定子总成300内周间隙的密封液。这样，定子支架200与定子总成300装配完成后，利用密封液注入密封槽从而密封定子支架200外周与定子总成300之间的间隙，避免冷却液渗出；此外，为了增加换热面积和密封液的密封面积，本实施例在定子总成300内周壁分别设有与冷却槽900和密封槽相正对布置的散热槽和注胶槽。散热槽与冷却槽900共同构成供冷却液流动空间，从而提高换热效率，而注胶槽可增加密封液的注入量，从而使得定子支架200外周与定子总成300内周间隙被完全填充。
在实际应用中，用于输送冷却液的输入管路1300和输出管路1200需要穿出电机外壳以外，为了将管路引出，本实施例在转轴100上安装有与外壳总成500端部呈转动配合的冷却支架1600，冷却支架1600上设有供输出管路1200和输入管路1300穿过的循环孔，循环孔内穿设有套在输入管路1300和输出管路1200上的装配套管1700。冷却支架1600与外壳转动配合后能够固定在转轴100结构上，由于循环孔内设有套管结构，从而确保管路穿出位置的密封性，由于管路结构内输送有冷却液，本实施例在输入管路1300和输出管路1200套有隔热管，隔热管起到对冷却液的隔热作用，提高换热效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种液冷轮毂电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴(100)、转轴(100)上安装有相互配合的定子支架(200)和定子总成(300)，所述定子外侧还设有转子总成(400)和外壳总成(500)，其特征在于，还包括线束密封及换气机构和液冷机构；
所述线束密封及换气机构包括沿转轴(100)一端延伸至定子支架(200)外侧的线束孔，所述线束孔内穿设有线束管(600)，线束管(600)包括由内向外布置的内管(610)、透气网管(620)和密封外管(630)，所述透气网管(620)内设有沿其轴向布置的若干蜂窝形换气通道，线束网管对应转轴(100)端部连接有端盖(700)，所述端盖(700)内侧设有能够穿入内管(610)端部的密封套(710)，端盖(700)外端设有贯穿密封套(710)供线束穿出的引出孔，端盖(700)内侧设有套设在密封套(710)上的防水透气膜片(800)；
所述液冷机构包括沿定子支架(200)外周螺旋布置的冷却槽(900)，所述定子支架(200)对应冷却槽(900)两端设有与冷却槽(900)连通的输入口(1000)，所述定子支架(200)对应冷却槽(900)中部设有与冷却槽(900)连通的输出口(1100)，所述定子支架(200)上设有分别与输出口(1100)和两输入口(1000)连接的输出管路(1200)和输入管路(1300)，从输入管路(1300)经两输出入口流动的冷却液能够向输出口(1100)流动并经输出管路(1200)流出。
2.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述转轴(100)对应外壳总成(500)的外侧的外周上设有注胶孔(110)，所述密封外管(630)外周设有连续布置的螺纹槽。
3.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述内管(610)穿设有具有弹性的保持架(1400)，所述保持架(1400)外周设有多道布线槽。
4.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述端盖(700)内侧设有与防水透气膜片(800)相贴合的保持片(1500)，所述保持片(1500)呈镂空布置。
5.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述端盖(700)背离转轴(100)的一端设有环绕透气网管(620)外周布置的遮罩部(720)。
6.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述密封套(710)靠近端盖(700)一端外径大于其远离端盖(700)一端的外径，使密封套(710)轴向剖面呈锥形布置。
7.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述定子支架(200)外周设有沿冷却槽(900)螺旋方向布置的密封槽，所述定子支架(200)端面设有与密封槽连通的注入孔，所述密封槽内注入有填充定子支架(200)外周与定子总成(300)内周间隙的密封液。
8.根据权利要求7所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述定子总成(300)内周壁分别设有与冷却槽(900)和密封槽相正对布置的散热槽和注胶槽。
9.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述转轴(100)上安装有与外壳总成(500)端部呈转动配合的冷却支架(1600)，所述冷却支架(1600)上设有供输出管路(1200)和输入管路(1300)穿过的循环孔，所述循环孔内穿设有套在输入管路(1300)和输出管路(1200)上的装配套管(1700)。
10.根据权利要求1所述的液冷轮毂电机，其特征在于，所述输入管路(1300)和输出管路(1200)套有隔热管。
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