CN119765781B - 行走提升一体化电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行走提升一体化电驱动系统，括冷却液循环组件、冷却组件和两组底阻隔箱，两组底阻隔箱的顶部连接有顶阻隔箱，底阻隔箱的内部安装有电机，顶阻隔箱的内部安装有电机驱动控制系统，顶阻隔箱内部安装有用于对电机控制的电机驱动控制系统，电机的外侧围绕连接有第一导热部，顶阻隔箱的外侧围绕连接有第二导热部，冷却液循环组件包括注泵体、注入有冷却液的储液箱和管道部，冷却组件包括设于底阻隔箱外侧的风扇和冷却管道件，泵体用于驱动冷却液在储液箱、第一导热部、第二导热部和冷却管道件之间循环流动。通过本发明可则通过本申请可以对运行时的电机和电机驱动控制系统进行多重一体化散热，散热效果好。

Description

行走提升一体化电驱动系统

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及行走提升一体化电驱动系统。

背景技术

行走提升电驱动系统主要应用于像电动叉车、电动起重机、某些具备物料搬运及自身移动功能的工程机械设备等场景中，一般用于实现设备行走移动功能的牵引电机，以及负责完成如货物提升、起重臂举升等作业功能的提升电机，在新能源工程机械车辆驱动系统中包括：驱动电机及控制系统、电池及管理系统。

现有的驱动系统的驱动电机和控制系统通常采用独立设计和分离式安装。存在体积大、系统效率低、抗干扰能力弱等缺点。不利于进一步提高电驱动系统功率密度和可靠性。因此一些现有技术采用将牵引电机、作业电机和电驱动控制系统进行“一体化”设计，以减少能量转换中的损失，提高整车效率。

但是在“一体化”设计中，其散热方式大多是针对各个部件分别设置独立的散热手段，例如为牵引电机单独配备风冷散热器，作业电机采用自然冷却或者简单的散热鳍片散热，电驱动控制系统依靠自带的小型散热风扇等。这种分散式散热存在诸多问题，如各个散热系统各自为政，整体散热效率不高，难以满足复杂工况下多个部件同时高负荷发热的散热需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了行走提升一体化电驱动系统，具体技术方案如下：

行走提升一体化电驱动系统，包括冷却液循环组件、冷却组件和两组底阻隔箱，两组所述底阻隔箱的顶部连接有顶阻隔箱，所述底阻隔箱的内部安装有电机，所述顶阻隔箱的内部安装有电机驱动控制系统，所述顶阻隔箱内部安装有用于对电机控制的电机驱动控制系统，所述电机的外侧围绕连接有第一导热部，所述顶阻隔箱的外侧围绕连接有第二导热部，所述冷却液循环组件包括注泵体、注入有冷却液的储液箱和管道部，所述冷却组件包括设于底阻隔箱外侧的风扇和冷却管道件，所述风扇的吹风方向对准冷却管道件，所述管道部用于将储液箱、泵体、第一导热部、第二导热部和冷却管道件之间相连通，所述泵体用于驱动冷却液在储液箱、第一导热部、第二导热部和冷却管道件之间循环流动。

作为上述技术方案的改进：所述第一导热部包括排列设置在电机外侧的多个第一导热连接管，多个第一导热连接管之间通过管道相连通，所述第二导热部包括排列设置在电机驱动控制系统外侧的多个第二导热连接管，所述第二导热连接管之间通过管道相连通，所述管道部包括第一通液管、第二通液管、第三通液管和第四通液管，所述冷却管道件包括冷却降温管。

作为上述技术方案的改进：所述泵体的输入端通过管道与储液箱的内部相连通，所述第一通液管的一端与泵体的输出端相连通，所述第一通液管的另一端贯穿底阻隔箱后与其中一个所述电机上首端的第一导热连接管相连通，所述第三通液管的一端与电机上尾端的第一导热连接管相连通，所述第三通液管的另一端与另一个所述电机上首端的第一导热连接管相连通，所述第四通液管的一端与电机上尾端的第一导热连接管相连通，所述第四通液管的另一端与电机驱动控制系统上首端的第二导热连接管相连通，所述第二通液管的一端与电机驱动控制系统上尾端的第二导热连接管相连通，所述第二通液管的另一端与冷却降温管的首端相连通，所述冷却降温管的尾端与储液箱的内部相连通。

作为上述技术方案的改进：所电机上连接有输出轴，所述输出轴通过连接件连接有环形转动块，所述环形转动块的外侧固定连接有多个扇叶，所述底阻隔箱的内腔和顶阻隔箱的内腔之间通过通气管相连通，所述底阻隔箱的背面安装连接有第一过滤网板，所述底阻隔箱的正面安装有第三过滤网板，所述输出轴的一端穿过第三过滤网板延伸至底阻隔箱外侧，所述顶阻隔箱的背部连接有第二过滤网板。

作为上述技术方案的改进：所述冷却降温管呈波浪型设置，且所述冷却降温管的部分位置对准第一过滤网板和/或第二过滤网板，所述储液箱上安装有用于对储液箱内部冷却液进行降温的换热器。

作为上述技术方案的改进：所述第一导热连接管的内侧与电机的外侧相适配，所述第一导热连接管的外侧呈圆形设置，所述连接件上连接有环形安装块，所述环形安装块上安装有若干个半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷端延伸至环形安装块的内侧且连接有硅胶导热块，所述半导体制冷片的制热端延伸至环形安装块的外侧，所述硅胶导热块呈弧形设置且与第一导热连接管的外侧相接触。

作为上述技术方案的改进：所述连接件为行星齿轮部，所述行星齿轮部连接在输出轴上，所述行星齿轮部与环形转动块相同轴连接。

作为上述技术方案的改进：所述连接件包括环形连接内块、连接杆和环形连接外块，所述环形连接内块连接在输出轴上，所述环形连接内块通过连接杆与环形连接外块相连接，所述环形连接外块与环形转动块相同轴连接。

本发明的有益效果：

1、当长时间运行电机时，电机上和电机驱动控制系统上会产生大量热量，部分电机和电机驱动控制系统上的热量分别被第一导热连接管和第二导热连接管所吸收，同时启动泵体，通过泵体带动冷却液在冷却降温管和第一导热连接管上进行持续的流通，使得冷却液能够吸收部分第一导热连接管和第二导热连接管上的热量，达到对电机和电机驱动控制系统的一定散热效果；

2、同时通过电机运行时会带动输出轴转动，通过连接件带动了环形转动块和扇叶进行转动，让底阻隔箱内部流通空气，一方面，可以让空气从底阻隔箱的前侧流通到底阻隔箱内部然后从底阻隔箱的后侧流出，以对底阻隔箱内部的热量进行有效散出，在一方面底阻隔箱内部的空气可从通气管流通到顶阻隔箱的内部，然后将顶阻隔箱内部部分的热量从第二过滤网板流出，从而对可对位于底阻隔箱内部的电机和顶阻隔箱内的电机驱动控制系统进行进一步地散热；

3、同时通过运行多个半导体制冷片，一方面通过输出轴带动连接件上的环形转动块转动，使得与环形转动块连接的环形安装块上进行同步转动，使得半导体制冷片的制冷端通过硅胶导热块与第一导热连接管的外侧相接触，能够对将第一导热连接管上的热量吸收，另一方面半导体制冷片的制冷端在转动过程中能够对电机的内部热量进行吸收，从而加强了对电机的散热效果，则通过本申请可以对运行时的电机和电机驱动控制系统进行多重一体化散热，散热效果好，满足复杂工况下多个部件同时高负荷发热的散热需求。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体的内部正视结构示意图；

图3为本发明整体的后视结构示意图；

图4为本发明一个实施例中连接件的结构示意图；

图5为本发明中环形安装块和第一导热连接管之间的结构示意图。

附图标记：1、底阻隔箱；101、第一过滤网板；2、顶阻隔箱；201、第二过滤网板；3、电机；31、输出轴；4、行星齿轮部；5、环形转动块；51、扇叶；6、电机驱动控制系统；61、第二导热连接管；7、通气管；8、储液箱；9、泵体；10、第一通液管；11、第二通液管；12、第三通液管；13、第四通液管；14、第三过滤网板；15、环形连接内块；151、连接杆；152、环形连接外块；16、环形安装块；17、半导体制冷片；171、硅胶导热块；18、第一导热连接管；19、冷却降温管；20、风扇。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

请参照图1-图5，行走提升一体化电驱动系统，包括冷却液循环组件、冷却组件和两组底阻隔箱1，两组底阻隔箱1的顶部连接有顶阻隔箱2，底阻隔箱1的内部安装有电机3，顶阻隔箱2的内部安装有电机驱动控制系统6，顶阻隔箱2内部安装有用于对电机3控制的电机驱动控制系统6，电机3的外侧围绕连接有第一导热部，顶阻隔箱2的外侧围绕连接有第二导热部，冷却液循环组件包括注泵体9、注入有冷却液的储液箱8和管道部，冷却组件包括设于底阻隔箱1外侧的风扇和冷却管道件，风扇的吹风方向对准冷却管道件，管道部用于将储液箱8、泵体9、第一导热部、第二导热部和冷却管道件之间相连通，泵体9用于驱动冷却液在储液箱8、第一导热部、第二导热部、管道部和冷却管道件之间循环流动，通过两个隔绝的底阻隔箱1能够避免两个底阻隔箱1上磁场的相互影响。

在一个可选的实施例中：第一导热部包括排列设置在电机3外侧的多个第一导热连接管18，多个第一导热连接管18之间通过管道相连通，第二导热部包括排列设置在电机驱动控制系统6外侧的多个第二导热连接管61，第二导热连接管61之间通过管道相连通，管道部包括第一通液管10、第二通液管11、第三通液管12和第四通液管13，冷却管道件包括冷却降温管19。

在一个可选的实施例中：泵体9的输入端通过管道与储液箱8的内部相连通，第一通液管10的一端与泵体9的输出端相连通，第一通液管10的另一端贯穿底阻隔箱1后与其中一个电机3上首端的第一导热连接管18相连通，第三通液管12的一端与电机3上尾端的第一导热连接管18相连通，第三通液管12的另一端与另一个电机3上首端的第一导热连接管18相连通，第四通液管13的一端与电机3上尾端的第一导热连接管18相连通，第四通液管13的另一端与电机驱动控制系统6上首端的第二导热连接管61相连通，第二通液管11的一端与电机驱动控制系统6上尾端的第二导热连接管61相连通，第二通液管11的另一端与冷却降温管19的首端相连通，冷却降温管19的尾端与储液箱8的内部相连通。

在一个可选的实施例中：所电机3上连接有输出轴31，输出轴31通过连接件连接有环形转动块5，环形转动块5的外侧固定连接有多个扇叶51，底阻隔箱1的内腔和顶阻隔箱2的内腔之间通过通气管7相连通，底阻隔箱1的背面安装连接有第一过滤网板101，底阻隔箱1的正面安装有第三过滤网板14，输出轴31的一端穿过第三过滤网板14延伸至底阻隔箱外侧，顶阻隔箱2的背部连接有第二过滤网板201，具体的，当运行电机3进行转动时会带动输出轴31进行转动，使得环形转动块5上的多个扇叶51转动，让底阻隔箱1内部流通空气，一方面，可以让空气从底阻隔箱1的前侧流通到底阻隔箱1内部然后从底阻隔箱1的后侧流出，以对底阻隔箱1内部的热量进行有效散出，在一方面底阻隔箱1内部的空气可从通气管7流通到顶阻隔箱2的内部，然后将顶阻隔箱2内部部分的热量从第二过滤网板201流出，以进行有效地散热。通过第一过滤网板101和第二过滤网板201在对分别对底阻隔箱1和顶阻隔箱2通风的同时还能够防止外界的杂质灰尘进入到其内部。

在一个可选的实施例中：冷却降温管19呈波浪型设置，且冷却降温管19的部分位置对准第一过滤网板101和/或第二过滤网板201，从而能够将流通的空气经过冷却降温管19，以对第一过滤网板101进行降温，以保持对第一过滤网板101内部的冷却液进行有效地降温，储液箱8上安装有用于对储液箱8内部冷却液进行降温的换热器，从而可以进一步对冷却液进行降温，保持了冷却液的降温散热效果。

在一个可选的实施例中：第一导热连接管18的内侧与电机3的外侧相适配，第一导热连接管18的外侧呈圆形设置，连接件上连接有环形安装块16，环形安装块16上安装有若干个半导体制冷片17，半导体制冷片17的制冷端延伸至环形安装块16的内侧且连接有硅胶导热块171，半导体制冷片17的制热端延伸至环形安装块16的外侧，硅胶导热块171呈弧形设置且与第一导热连接管18的外侧相接触，通过运行半导体制冷片17能够带动第一导热连接管18上的部分热量吸收进行散热。

在一个可选的实施例中：连接件为行星齿轮部4，行星齿轮部4连接在输出轴31上，行星齿轮部4与环形转动块5相同轴连接，当运行电机3带动输出轴31转动时，可以通过行星齿轮部4对环形转动块5进行减速，避免环形转动块5带动连接的环形安装块16转速过快。

在一个可选的实施例中：连接件包括环形连接内块15、连接杆151和环形连接外块152，环形连接内块15连接在输出轴31上，环形连接内块15通过连接杆151与环形连接外块152相连接，环形连接外块152与环形转动块5相同轴连接，具体的，第一导热连接管18的外侧面可由石墨与其他材料如金属或陶瓷复合制成，石墨本申请具有润滑作用，且石墨的导热性良好，满足了使用需求。

具体地，当长时间运行电机3时，电机3上和电机驱动控制系统6上会产生大量热量，部分电机3和电机驱动控制系统6上的热量分别被第一导热连接管18和第二导热连接管61所吸收，同时启动泵体9，通过泵体9带动冷却液在冷却降温管19和第一导热连接管18上进行持续的流通，使得冷却液能够吸收部分第一导热连接管18和第二导热连接管61上的热量，达到对电机3和电机驱动控制系统6的一定散热效果；

同时通过电机3运行时会带动输出轴31转动，通过连接件带动了环形转动块5和扇叶51进行转动，让底阻隔箱1内部流通空气，一方面，可以让空气从底阻隔箱1的前侧流通到底阻隔箱1内部然后从底阻隔箱1的后侧流出，以对底阻隔箱1内部的热量进行有效散出，在一方面底阻隔箱1内部的空气可从通气管7流通到顶阻隔箱2的内部，然后将顶阻隔箱2内部部分的热量从第二过滤网板201流出，从而对可对位于底阻隔箱1内部的电机3和顶阻隔箱2内的电机驱动控制系统6进行进一步地散热；

同时通过运行多个半导体制冷片17，一方面通过输出轴31带动连接件上的环形转动块5转动，使得与环形转动块5连接的环形安装块16上进行同步转动，使得半导体制冷片17的制冷端通过硅胶导热块171与第一导热连接管18的外侧相接触，能够对将第一导热连接管18上的热量吸收，另一方面半导体制冷片17的制冷端在转动过程中能够对电机3的内部热量进行吸收，从而加强了对电机3的散热效果，则通过本申请可以对运行时的电机3和电机驱动控制系统6进行多重一体化散热，散热效果好。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.行走提升一体化电驱动系统，其特征在于，包括冷却液循环组件、冷却组件和两组底阻隔箱(1)，两组所述底阻隔箱(1)的顶部连接有顶阻隔箱(2)，所述底阻隔箱(1)的内部安装有电机(3)，所述顶阻隔箱(2)的内部安装有电机驱动控制系统(6)，所述电机(3)的外侧围绕连接有第一导热部，所述顶阻隔箱(2)的外侧围绕连接有第二导热部，所述冷却液循环组件包括注泵体(9)、注入有冷却液的储液箱(8)和管道部，所述冷却组件包括设于底阻隔箱(1)外侧的风扇(20)和冷却管道件，所述管道部用于将储液箱(8)、泵体(9)、第一导热部、第二导热部和冷却管道件之间相连通，所述泵体(9)用于驱动冷却液在储液箱(8)、第一导热部、第二导热部、管道部和冷却管道件之间循环流动。

2.根据权利要求1所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述第一导热部包括排列设置在电机(3)外侧的多个第一导热连接管(18)，多个第一导热连接管(18)之间通过管道相连通，所述第二导热部包括排列设置在电机驱动控制系统(6)外侧的多个第二导热连接管(61)，所述第二导热连接管(61)之间通过管道相连通，所述管道部包括第一通液管(10)、第二通液管(11)、第三通液管(12)和第四通液管(13)，所述冷却管道件包括冷却降温管(19)。

3.根据权利要求2所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述泵体(9)的输入端通过管道与储液箱(8)的内部相连通，所述第一通液管(10)的一端与泵体(9)的输出端相连通，所述第一通液管(10)的另一端贯穿底阻隔箱(1)后与其中一个所述电机(3)上首端的第一导热连接管(18)相连通，所述第三通液管(12)的一端与电机(3)上尾端的第一导热连接管(18)相连通，所述第三通液管(12)的另一端与另一个所述电机(3)上首端的第一导热连接管(18)相连通，所述第四通液管(13)的一端与电机(3)上尾端的第一导热连接管(18)相连通，所述第四通液管(13)的另一端与电机驱动控制系统(6)上首端的第二导热连接管(61)相连通，所述第二通液管(11)的一端与电机驱动控制系统(6)上尾端的第二导热连接管(61)相连通，所述第二通液管(11)的另一端与冷却降温管(19)的首端相连通，所述冷却降温管(19)的尾端与储液箱(8)的内部相连通。

4.根据权利要求3所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所电机(3)上连接有输出轴(31)，所述输出轴(31)通过连接件连接有环形转动块(5)，所述环形转动块(5)的外侧固定连接有多个扇叶(51)，所述底阻隔箱(1)的内腔和顶阻隔箱(2)的内腔之间通过通气管(7)相连通，所述底阻隔箱(1)的背面安装连接有第一过滤网板(101)，所述底阻隔箱(1)的正面安装有第三过滤网板(14)，所述输出轴(31)的一端穿过第三过滤网板(14)延伸至底阻隔箱(1)的外侧，所述顶阻隔箱(2)的背部连接有第二过滤网板(201)。

5.根据权利要求4所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述冷却降温管(19)呈波浪型设置，且所述冷却降温管(19)的部分位置对准第一过滤网板(101)和/或第二过滤网板(201)，所述储液箱(8)上安装有用于对储液箱(8)内部冷却液进行降温的换热器。

6.根据权利要求5所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述第一导热连接管(18)的内侧与电机(3)的外侧相适配，所述第一导热连接管(18)的外侧呈圆形设置，所述连接件上连接有环形安装块(16)，所述环形安装块(16)上安装有若干个半导体制冷片(17)，所述半导体制冷片(17)的制冷端延伸至环形安装块(16)的内侧且连接有硅胶导热块(171)，所述半导体制冷片(17)的制热端延伸至环形安装块(16)的外侧，所述硅胶导热块(171)呈弧形设置且与第一导热连接管(18)的外侧相接触。

7.根据权利要求6所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述连接件为行星齿轮部(4)，所述行星齿轮部(4)连接在输出轴(31)上，所述行星齿轮部(4)与环形转动块(5)相连接。

8.根据权利要求6所述的行走提升一体化电驱动系统，其特征在于：所述连接件包括环形连接内块(15)、连接杆(151)和环形连接外块(152)，所述环形连接内块(15)连接在输出轴(31)上，所述环形连接内块(15)通过连接杆(151)与环形连接外块(152)相连接，所述环形连接外块(152)与环形转动块(5)相连接。