CN118140079A - 用于电动运行的车桥的冷却剂供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于双辙车辆的电动运行的车桥的动力设备的冷却剂供应系统，该动力设备具有电机，冷却剂供应系统具有电机液压回路(E)，在该电机液压回路中纳入有冷却剂储箱(35)、筒状定子壳体(2)的内部空间以及定子壳体集液槽(55)，从定子壳体(2)流出的冷却剂收集在定子壳体集液槽中，冷却剂能从该定子壳体集液槽处借助于至少一个回引泵(56、59、71)回引到冷却剂储箱(35)中。根据本发明，定子壳体集液槽(55)在其轴向相对的两个轴向侧中各自具有吸出部位(A1、A2、A3)，在该吸出部位处可借助回引泵(56、59、71)吸出冷却剂。

Description

用于电动运行的车桥的冷却剂供应系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于双辙车辆的电动运行的车桥的动力设备的冷却剂供应系统。

背景技术

在电动运行的双辙车辆中，电驱动的车桥例如可具有电机。该电机可布置成与引导到车轮的法兰轴轴线平行。在这种情况下，电机可通过单级或双级的圆柱齿轮变速级对车桥差速器进行驱动，并且进一步对车桥的引导到车轮的法兰轴进行驱动。

这种电机可实现为湿式运行的电机，在该电机中主动冷却定子、尤其定子绕组的绕组头。对于这种主动的定子冷却，设置有这种冷却剂供应系统，该冷却剂供应系统具有电机液压回路，在该液压回路中纳入有冷却剂储箱、电机的筒状定子壳体的内部空间以及沿着定子壳体沿轴向方向延伸的定子壳体集液槽。从定子壳体流出的冷却剂可收集在定子壳体集液槽中，并且从此处借助至少一个电机回引泵回引到冷却剂储箱中。

在现有技术中，定子壳体集液槽沿轴向方向在定子壳体下方居中延伸。沿轴向方向来看，定子壳体集液槽还近似在中间具有吸出部位，在该吸出部位处所收集的冷却剂由电机回引泵朝冷却剂储箱的方向吸出。根据行驶运行状态，例如在加速行驶、转弯行驶、上坡行驶或下坡行驶的情况下，收集在定子壳体集液槽中的冷却剂可能由于离心力而从集液槽吸出部位移开。在这种情况下，从定子壳体集液槽朝冷却剂储箱方向运行可靠地回引冷却剂则受到不利影响。

从文献DE 10 2019 114 476 A1中已知具有分成两部分的收集空间的油盘。从文献DE 2 139 740 A中已知用于电机的油盘。从文献DE 10 2008 040691A1中已知传动机构油室。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于双辙车辆的电动运行的车桥的动力设备的冷却剂供应系统，在其中，可在不同的行驶运行状态下运行可靠地使冷却剂循环。

该目的通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中公开了本发明的优选的改进方案。

本发明提出了一种用于双辙车辆的电动运行的车桥的动力设备的冷却剂供应系统。动力设备具有湿式运行的电机。冷却剂供应系统包括电机液压回路。在该电机液压回路中纳入有冷却剂储箱、电机的筒状定子壳体的内部空间以及沿着筒状定子壳体沿轴向方向延伸的定子壳体集液槽。在定子壳体集液槽中收集从定子壳体流出的冷却剂。冷却剂从此处借助至少一个电机回引泵回引到冷却剂储箱中。根据权利要求1的特征部分，定子壳体集液槽在其轴向相对的轴向两侧中各自具有吸出部位，所收集的冷却剂可在该吸出部位处被回引泵吸出。相比于现有技术，借助两个吸出部位可保证在多种行驶运行状态下朝冷却剂储箱的方向运行可靠地吸出冷却剂，由此可使冷却剂在电机液压回路中可靠地循环。

在技术上的实现方案中，电机可以以横向安装的方式被安装成与车桥轴线平行。在这种情况下，定子壳体集液槽的一个吸出部位定位在车辆右侧，而定子壳体集液槽的另一吸出部位定位车辆左侧。在车辆向左转弯行驶的情况下，冷却剂在定子壳体集液槽中由于离心力而移向右吸出部位。与此相对，在车辆向右转弯行驶时，冷却剂在定子壳体集液槽中由于离心力而移向左吸出部位。因此，特别是在转弯行驶时，冷却剂可运行可靠地从定子壳体集液槽的两个吸出部位中的至少一个吸出部位回引到冷却剂储箱中。

在第一实施方案变型中，右吸出部位以及左吸出部位直接布置在定子壳体集液槽中。可为两个吸出部位中的每个吸出部位相应分配独立的电机回引泵。

在车桥中，电机可通过单级或双级圆柱齿轮变速级对车桥差速器进行驱动，并且从此处进一步对车桥的引导到车轮的法兰轴进行驱动。在这种情况下，优选的是，冷却剂供应系统附加地具有尽可能与电机液压回路分开的传动机构液压回路。在传动机构液压回路中可纳入冷却剂储箱、传动机构内部空间以及构造在传动机构底部处的传动机构集液槽。在传动机构集液槽中，从传动机构构件流出的冷却剂在传动机构吸出部位处被收集，并且从此处借助传动机构回引泵回引到冷却剂储箱中。传动机构可直接法兰连接在电机的定子壳体轴向侧中的一定子壳体轴向侧，使得定子壳体与传动机构壳体一起轴向延伸。

对于上述传动机构装置，可实现以下实施方案变型：因此可为定子壳体的靠近传动机构的轴向侧提供流动连接部，该流动连接部在流动技术上将定子壳体集液槽与传动机构集液槽相连接。例如由于转弯行驶而收集在定子壳体集液槽的靠近传动机构的一侧的冷却剂通过流动连接部被导引至传动机构集液槽中。在这种情况下，传动机构侧的吸出部位可以双功能的方式不仅将收集在传动机构集液槽中的冷却剂回引到冷却剂储箱中，而且还附加地将从定子壳体集液槽转移的冷却剂也回引到冷却剂储箱中。因此可取消在定子壳体集液槽的靠近传动机构的一侧设置单独的定子壳体吸出部位。

在对结构空间有利的实施方案变型中，至少一个电机回引泵——尤其是可与传动机构回引泵和/或传动机构一起——布置在相同的定子壳体轴向侧。在此，定子壳体集液槽可沿轴向方向延伸直至相应的定子壳体轴向侧。定子壳体可实现为铸件，定子壳体集液槽材料相同地以及一件式地形成在该定子壳体处。布置在定子壳体的远离泵的轴向侧的吸出部位可通过附加的回引管线与电机回引泵连接。在对结构空间有利的实施方案变型中，回引管线与定子壳体集液槽轴线平行。此外，回引管线可与定子壳体集液槽一起材料相同地并且一件式地形成在定子壳体处。

附图说明

下面借助附图说明本发明的实施例。其中：

图1以简略示意性剖面图示出了配设有冷却剂供应系统的电机；

图2以详细视图示出了在定子壳体集液槽中的两个吸出部位之一；以及

图3以对应于图1的视图示出了本发明的第二实施例。

具体实施方式

在图1中示出了用于双辙车辆的车桥的动力设备。动力设备具有电机，该电机在横向安装的情况下布置成与引导到车轮的法兰轴3轴线平行。在电机的定子壳体2中布置有定子4和与定子相互作用的转子5。转子轴6在定子壳体2的轴向相对的壳体壁8、9处以能转动的方式支承在支承开口中。电机的转子轴6例如通过键连接以不能相对转动的方式与传动机构19的传动机构输入轴17连接。在图1中，传动机构19实现为两极圆柱齿轮传动机构，其传动到车桥差速器20上。在图1中，为了清楚起见，车桥差速器20定位在传动机构壳体21之外。实际上，车桥差速器20可与两极圆柱齿轮传动机构一起定位在传动机构壳体21内部。

在图1中，定子4具有多个定子绕组，图1中仅仅粗略地示出了其中的两个定子绕组21。每个定子绕组21在轴向两侧相应具有绕组头，该绕组头伸入绕组头空间27中。每个绕组头空间27被纳入到稍后说明的电机液压回路E中，借助该电机液压回路可为相应的绕组头空间27加载冷却剂，以便冷却定子4的绕组头。每个绕组头空间27中，冷却剂/空气混合物以涡流形式围绕高速转动的转子轴5运动。

还如图1所示，电机液压回路E具有冷却剂储箱35，冷却剂储箱通过抽吸管线与抽吸泵37连接。压力管线从抽吸泵37引导到冷却剂供应管线41、43。冷却剂借助于供应管线41被提供到在径向外部环绕的环形间隙45中。从那里，冷却剂通过径向外部的定子通道47引导到在右侧绕组头空间27中的另一环形间隙49。两个环形间隙45、47通过喷溅环44与相应的绕组头空间27分开。每个喷溅环44具有沿周向方向分布的喷嘴46，可通过该喷嘴将冷却剂(即，油)喷溅到相应的绕组头空间27中。

冷却剂借助于供应管线43被引导通过转子轴6，并且通过流动连接部51导引到径向内部的定子通道53中，直至导引到右侧的绕组头空间27中。此外，冷却剂从流动连接部51开始以及从径向内部的定子通道53的右侧汇合开口开始被径向向外朝绕组头的方向甩出。

两个绕组头空间27在定子壳体内部空间中通过转子/定子组件以基本上冷却剂密封的方式彼此分开。为了在两个绕组头空间27之间提供流动连接部，在两个定子壳体轴向侧都相应提供流出开口54。这些流出开口定位在定子壳体2的壳体底部中。通过两个流出开口54，在相应的绕组头空间27中收集在底部的冷却剂可流出到位于下方的定子壳体集液槽55中。在安装位置中，定子壳体集液槽55位于中心位置，即，与转子轴线竖直对齐地定位在定子壳体2下方的最低点，使得冷却剂可在重力作用下从定子壳体内部流出到定子壳体集液槽55中。

在图1中，定子壳体集液槽55沿轴向方向近似在整个定子壳体长度上延伸。此外，在两个轴向侧中的每个轴向侧处，在定子壳体集液槽55中相应设置有传动机构侧的吸出部位A1和远离传动机构的吸出部位A2。冷却剂在传动机构侧的吸出部位A1处被传动机构回引泵59吸出。冷却剂在远离传动机构的吸出部位A2处被电机回引泵56吸出。

传动机构回引泵59是冷却剂供应系统的传动机构液压回路G的组成部分。在传动机构液压回路G中，冷却剂储箱35通过抽吸管线与抽吸泵37连接。借助抽吸泵37可将来自冷却剂储箱25的冷却剂引导进传动机构供应引入部中，直至引导至传动机构19的齿啮合部位Z，以便润滑传动机构构件。冷却剂从该齿啮合部位滴落，并且收集在传动机构底部处的传动机构集液槽65中。在传动机构集液槽65中，冷却剂借助传动机构回引泵59在回引管线67中回引到冷却剂储箱35中。

在图1中，抽吸泵37、传动机构回引泵59和电机回引泵56是多泵(组合泵)的组成部分。对于这种多泵，单个的泵通过公共驱动轴来驱动。公共驱动轴又与用作动力设备的电机传动连接。

如上所述，在图1中，电机在横向安装的情况下安装成与车桥轴线平行。因此，在传动机构侧的吸出部位A1定位在车辆左侧，而远离传动机构的吸出部位A2定位在车辆右侧。在车辆向左转弯行驶时，存在于定子壳体集液槽55中的冷却剂由于离心力移向右吸出部位A2的方向。与此相对地，在车辆向右转弯行驶时，定子壳体集液槽55中的冷却剂由于离心力移向左吸出部位A1的方向。因此，在转弯行驶时，冷却剂能运行可靠地通过左吸出部位A1或通过右吸出部位A2回引到冷却剂储箱35中。

本发明的核心在于，在定子壳体集液槽55的靠近传动机构的一侧构造有通到传动机构集液槽65的流动连接部68。因此，在向右转弯行驶时，定子壳体集液槽55中的冷却剂通过流动连接部68转移到传动机构集液槽65中。在这种情况下，在传动机构侧的吸出部位A1处，以双功能的方式不仅将收集在传动机构集液槽65中的冷却剂朝冷却剂储箱35的方向吸出，而且吸出从定子壳体集液槽55转移的冷却剂。因此可在定子壳体集液槽55的靠近传动机构的一侧取消单独的定子壳体吸出部位A3(如图3所示)。

另外如图1所示，所有的泵37、56、59在结构空间上有利地定位在定子壳体2的左侧轴向侧。布置在定子壳体的远离泵的轴向侧上的吸出部位A2通过回引管线69与电机回引泵56连接。根据图2，回引管线69与定子壳体集液槽55轴线平行。定子壳体2可实现为铸件，定子壳体集液槽5以及回引管线69材料相同且一件式地形成在该定子壳体上。

此外，在图2中，回引管线69相对于定子壳体集液槽55向上偏移一高度错位。考虑到运行可靠的流动连接部，定子壳体集液槽55和回引管线69的汇合开口75通过由虚线表示的抽吸接管77连接。抽吸接管77具有汇合开口79，其位于水平面中并且沉入冷却剂中。

在图3中示出了第二实施例，其基本上具有与图1所示的实施例相同的结构以及相同的功能。因此参考前面的说明。不同于图1，在图3中取消了在定子壳体集液槽55与传动机构集液槽65之间的流动连接部68。替代地，定子壳体集液槽55的左侧在其靠近传动机构的一侧具有单独的吸出部位A3。该吸出部位通过回引管线73与电机第二回引泵71连接，其将冷却剂从吸出部位A3回引到冷却剂储箱35中。

附图标记列表：

2 定子壳体

3 法兰轴

4 定子

5 转子

6 转子轴

8、9 壳体壁

17 传动机构输入轴

19 传动机构

21 定子绕组

27 绕组头空间

35 冷却剂储箱

37 抽吸泵

41、43 冷却剂供应管线

44 冷却剂喷溅环

45 环形间隙

46 喷嘴

47 径向外部的定子通道

49 环形间隙

51 流动连接部

53 径向内部的定子通道

54 流出开口

55 定子壳体集液槽

56 电机回引泵

59 传动机构回引泵

65 传动机构集液槽

67 回引管线

68 流动连接部

69 回引管线

71 电机第二回引泵

73 回引管线

75 汇合开口

77 抽吸接管

A1 左吸出部位

A2 右吸出部位

A3 其他吸出部位

G 传动机构液压回路

E 电机液压回路

Z 齿啮合部位。

Claims (9)

1.一种用于双辙车辆的电动运行的车桥的动力设备的冷却剂供应系统，该动力设备具有电机，其中，所述冷却剂供应系统具有电机液压回路(E)，在该电机液压回路中纳入有筒状定子壳体(2)的内部空间以及定子壳体集液槽(55)，从定子壳体(2)流出的冷却剂收集在该定子壳体集液槽中，冷却剂能从定子壳体集液槽处借助至少一个回引泵(56、59、71)回引到冷却剂储箱(35)中，其特征在于，定子壳体集液槽(55)在其轴向相对的两个轴向侧各自具有吸出部位(A1、A2、A3)，在该吸出部位处能借助回引泵(56、59、71)吸出冷却剂。

2.根据权利要求1所述的冷却剂供应系统，其特征在于，在每个定子壳体轴向侧处在定子壳体底部上构造有流出开口(54)，冷却剂能通过该流出开口从相应的绕组头空间(27)引出到定子壳体集液槽(55)中。

3.根据权利要求1或2所述的冷却剂供应系统，其特征在于，电机在横向安装的情况下安装成与车桥轴线平行，定子壳体集液槽(55)的第一吸出部位(A1)定位在车辆左侧，定子壳体集液槽(55)的第二吸出部位(A2)定位在车辆右侧，尤其是在车辆向左转弯行驶时，在定子壳体集液槽(55)中的冷却剂由于离心力而移向右吸出部位(A2)，在车辆向右转弯行驶时，在定子壳体集液槽(55)中的冷却剂由于离心力而移向左吸出部位(A1)，使得尤其是在转弯行驶时冷却剂能运行可靠地从第一吸出部位(A1)或从第二吸出部位(A2)回引到冷却剂储箱(35)中。

4.根据权利要求1、2或3所述的冷却剂供应系统，其特征在于，在动力设备中，电机通过传动机构(19)对引导到车轮的法兰轴(3)进行驱动，冷却剂供应系统具有传动机构液压回路(G)，在该传动机构液压回路中纳入有传动机构空间和构造在传动机构底部处的传动机构集液槽(65)，从传动机构构件流出的冷却剂在传动机构侧的吸出部位(A1)处收集在该传动机构集液槽中，冷却剂能从该吸出部位通过传动机构回引泵(59)回引到冷却剂储箱(35)中，尤其是传动机构(19)布置在定子壳体轴向侧。

5.根据权利要求4所述的冷却剂供应系统，其特征在于，在定子壳体集液槽(55)与传动机构集液槽(65)之间构造有流动连接部(68)，收集在定子壳体集液槽(55)中的冷却剂例如由于转弯行驶能在流动连接部(68)处转移到传动机构集液槽(65)中，使得传动机构侧的吸出部位(A1)以双功能的方式将收集在传动机构集液槽(65)中的冷却剂以及从定子壳体集液槽(55)转移的冷却剂吸出到冷却剂储箱(35)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的冷却剂供应系统，其特征在于，在定子壳体集液槽(55)与传动机构集液槽(65)之间不存在流动连接部，和/或尤其是在定子壳体集液槽(55)的靠近传动机构的一侧提供单独的定子壳体吸出部位(A3)，尤其是为定子壳体吸出部位(A3)分配有电机回引泵(71)，该电机回引泵将冷却剂从定子壳体吸出部位(A3)朝冷却剂储箱(35)的方向回引。

7.根据上述权利要求中任一项所述的冷却剂供应系统，其特征在于，回引泵(56、59、71)布置在相同的定子壳体轴向侧，和/或尤其是定子壳体集液槽(55)沿轴向方向延伸至相应的定子壳体轴向侧。

8.根据权利要求7所述的冷却剂供应系统，其特征在于，布置在定子壳体(2)的远离泵的轴向侧的吸出部位(A2)通过回引管线(69)与电机回引泵(56)连接。

9.根据权利要求8所述的冷却剂供应系统，其特征在于，回引管线(69)与定子壳体集液槽(55)轴线平行，尤其是回引管线(69)优选地与定子壳体集液槽(55)一起材料相同地并且一件式地形成在定子壳体(2)上。