CN207868915U - 一种液冷电机壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷电机壳，包括机壳本体、进油嘴、出油嘴、前法兰和底脚，机壳本体包括非闭合的圆环型壳体和流道分隔条，壳体的内部沿圆周方向设有多条冷却流道，相邻的两条冷却流道之间形成加强筋，加强筋的端部设有拐弯导通槽，拐弯导通槽连通两条或多条冷却流道，拐弯导通槽与冷却流道构成往复弯折的冷却通道，冷却通道的首端固定有进油嘴，冷却通道的末端固定有出油嘴，壳体的一端与另一端之间固定连接有流道分隔条从而构成圆环形的机壳本体，前法兰固定在机壳本体的一侧的端面上，底脚固定在机壳本体的底部；本实用新型结构简单，装配工序少，内部设计冷却流道，密封性好，冷却流道面积大，传热效率高，成本低，便于批量生产。

Description

一种液冷电机壳

技术领域

本实用新型涉及机电技术领域，尤其涉及一种液冷电机壳。

背景技术

伺服电机的温升和效率是判断电机性能优劣的核心指标。因此电机冷却系统的设计和磁路设计是电机开发的核心技术。电机的冷却方式分为空冷、风冷和液冷。液冷方式电机因具备温升低和效率高的特点，是电机发展的主要趋势。

目前液冷结构电机结构主要为分体式壳体结构和整体式壳体结构。分体式壳体结构主要有外壳体、内壳体、法兰和密封圈等组成；内壳体的外部肋与外壳体在空间配合，肋起到分隔液体和传热作用，冷却液的流动路径可以是径向螺旋型；这种壳体结构复杂，装配工序多，加工装配成本高；冷却流道面积有限，传热面积小，传热效率低。

整体式壳体结构，其只有一个整体式壳体，壳体内壁有多个腰形或矩形的贯通两侧的轴向流道孔，流道之间的肋起到分隔液体和传热作用，相邻两轴向通孔之间设置有联通通道，联通通道将各个轴向通孔连接成一条从进水口到出水口的冷却水道，壳体两端面用多个实心块通过摩擦焊接密封固定或使用密封圈和法兰装配密封固定，冷却液的流动路径可以是轴向螺旋型；这种壳体结构设计较复杂，不利于工业化批量生产；挤出的壳体截面规格形状单一，通用性不强；涉及的模具结构较复杂，开发费用较高；对生产的设备要求较高，生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种液冷电机壳，本液冷电机壳结构简单，装配工序少，内部设计冷却流道，密封性好，冷却流道面积大，传热效率高，成本低，便于批量生产。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种液冷电机壳，包括机壳本体、进油嘴、出油嘴、前法兰和底脚，所述机壳本体包括非闭合的圆环型壳体和流道分隔条，所述壳体的内部沿圆周方向设有多条冷却流道，相邻的两条冷却流道之间形成加强筋，所述加强筋的端部设有拐弯导通槽，所述拐弯导通槽连通两条或多条冷却流道，所述拐弯导通槽与冷却流道构成往复弯折的冷却通道，所述冷却通道的首端固定有进油嘴，所述冷却通道的末端固定有出油嘴，所述进油嘴与一条或多条冷却流道连通，所述出油嘴与一条或多条冷却流道连通，所述壳体的一端与壳体的另一端之间固定连接有流道分隔条从而构成圆环形的机壳本体，所述前法兰固定在所述机壳本体的一侧的端面上，所述底脚固定在所述机壳本体的底部。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述底脚为L型底脚，所述底脚的底部设有固定孔。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述冷却通道的首端和末端均设有油口连通槽，所述油口连通槽用于连通多个冷却流道，所述进油嘴通过油口连通槽与多条冷却流道连通，所述出油嘴通过油口连通槽与多条冷却流道连通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述拐弯导通槽为多个，相邻的两个拐弯导通槽错位设置。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述拐弯导通槽为1个，所述冷却流道为5条，所述进油嘴通过油口连通槽与3条冷却流道连通，所述出油嘴通过油口连通槽与2条冷却流道连通，所述进油嘴和出油嘴位于壳体的同一端，所述拐弯导通槽位于壳体的另一端，1个所述拐弯导通槽用于将3条冷却流道与2条冷却流道连通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述流道分隔条的端部设有两个油口安装槽，一个油口安装槽与一个油口连通槽构成一个用于安装进油嘴的圆形槽，另一个油口安装槽与另一个油口连通槽构成一个用于安装出油嘴的圆形槽。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述流道分隔条通过搅拌摩擦焊固定在所述壳体的两端从而形成一个闭合的圆环形的机壳本体，所述进油嘴和出油嘴均通过氩弧焊接在所述流道分隔条的油口安装槽与壳体的油口连通槽形成的圆形槽内，所述底脚通过氩弧焊接在机壳本体的底部，所述前法兰通过搅拌摩擦焊固定在所述机壳本体的一侧的端面上。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述冷却流道的截面为矩形孔或腰形孔。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述矩形孔或腰形孔为齿状。

本实用新型的有益效果为：本实用新型涉及的壳体、流道分隔条、底脚和前法兰为一体式焊接部件，壳体结构设计简单，内部带有冷却流道，密封性好，冷却流道面积大，传热效率高，加工工艺好，便于批量生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的截面图。

图4为本实用新型的板状型材的结构示意图。

图5为本实用新型的非闭合的圆环型壳体的结构示意图。

图6为本实用新型的前法兰的结构示意图。

图7为本实用新型的底座的结构示意图。

图8为本实用新型的进油嘴或出油嘴的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图8对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1和图2，一种液冷电机壳，包括机壳本体1、进油嘴3、出油嘴8、前法兰2和底脚4，所述机壳本体1包括非闭合的圆环型壳体13和流道分隔条7，所述壳体13的内部沿圆周方向设有多条冷却流道5，相邻的两条冷却流道5之间形成加强筋6，所述加强筋6的端部设有拐弯导通槽9，所述拐弯导通槽9连通两条或多条冷却流道5，所述拐弯导通槽9与冷却流道5构成往复弯折的冷却通道，满足冷却流道5实现一进一出，或多进多出的冷却回路，所述冷却通道的首端固定有进油嘴3，所述冷却通道的末端固定有出油嘴8，所述进油嘴3与一条或多条冷却流道5连通，所述出油嘴8与一条或多条冷却流道5连通，所述壳体13的一端与壳体13的另一端之间固定连接有流道分隔条7从而构成圆环形的机壳本体1，所述前法兰2固定在所述机壳本体1的一侧的端面上，所述底脚4固定在所述机壳本体1的底部。

所述底脚4为L型底脚，所述底脚4的底部设有固定孔11。前法兰2为圆环或异型的铝法兰。

所述冷却通道的首端和末端均设有油口连通槽10，所述油口连通槽10用于连通多个冷却流道5，所述进油嘴3通过油口连通槽10与多条冷却流道5连通，所述出油嘴8通过油口连通槽10与多条冷却流道5连通。

所述拐弯导通槽9可以为多个，相邻的两个拐弯导通槽9错位设置。

参见图2，所述拐弯导通槽9可以为1个，所述冷却流道5为5条，所述进油嘴3通过油口连通槽10与3条冷却流道5连通，所述出油嘴8通过油口连通槽10与2条冷却流道5连通，所述进油嘴3和出油嘴8位于壳体13的同一端，所述拐弯导通槽9位于壳体13的另一端，1个所述拐弯导通槽9用于将3条冷却流道5与2条冷却流道5连通。

所述流道分隔条7的端部设有两个半圆形的油口安装槽，一个油口安装槽与一个油口连通槽10构成一个用于安装进油嘴3的圆形槽，另一个油口安装槽与另一个油口连通槽10构成一个用于安装出油嘴8的圆形槽。

所述流道分隔条7通过搅拌摩擦焊固定在所述壳体13的两端从而形成一个闭合的圆环形的机壳本体1，所述进油嘴3和出油嘴8均通过氩弧焊接在所述流道分隔条7的油口安装槽与壳体13的油口连通槽10形成的圆形槽内，所述底脚4通过氩弧焊接在机壳本体1的底部，所述前法兰2通过搅拌摩擦焊固定在所述机壳本体1的一侧的端面上。

参见图3，所述冷却流道5的截面为矩形孔或腰形孔。为增加冷却流道5的传热面积，所述矩形孔或腰形孔为齿状。

一种液冷电机壳的制造方法，包括以下步骤：

步骤1:选取一个通过铝挤压工艺成型的板状型材12，参见图4，板状型材12内部有2条及以上截面为矩形或腰形孔的冷却流道5；为增加冷却流道5的传热面积，可将矩形或腰形孔设计成齿状，相邻的两条冷却流道5之间形成加强筋6；

步骤2：将板状型材12通过剪切成型。根据液冷电机壳的内径的大小尺寸切割对应的板状型材12，得到板状型材12需要的长度；

步骤3:对板状型材12的一端的加强筋6铣削，形成一定深度和宽度的拐弯导通槽9；拐弯导通槽9用于连通相邻的两个或多个冷却流道5，相邻的两个或多个拐弯导通槽9错位设置，拐弯导通槽9和冷却流道5形成往复弯折的冷却通道；满足冷却流道5实现一进一出，或多进多出的冷却回路。

步骤4：通过卷圆模对板状型材12弯曲卷圆至液冷电机壳需要的形状和尺寸，形成非闭合的圆环型壳体13，如图5所示；

步骤5：将流道分隔条7填充在壳体13的非闭合位置，将卷圆后的壳体13通过搅拌摩擦焊和流道分隔条7焊接密封，形成液冷电机壳的机壳本体1；

步骤6：对机壳本体1上的壳体13的端部铣削，形成两个油口连通槽10，油口连通槽10用于连通多条冷却流道5，两个油口连通槽10分布于壳体13的同一端或两个油口连通槽10分别分布于壳体13的两端，对流道分隔条7的端部铣削，形成两个油口安装槽，一个油口安装槽与一个油口连通槽10连通形成一个用于安装进油嘴3的圆形槽，另一个油口安装槽与另一个油口连通槽10连通形成一个用于安装出油嘴8的圆形槽；

步骤7：参见图6，通过铝挤出工艺或浇铸工艺制造前法兰2，将前法兰2通过搅拌摩擦焊固定在机壳本体1的端面上；

步骤8：参见图7，图7中（a）为一对底脚4的主视图，图7中（b）为一对底脚（4）的俯视图，通过铝挤出工艺或浇铸工艺制造底脚4，在底脚4上提前加工到要求尺寸的固定孔11，该固定孔11为腰形孔或圆孔，再将一对底脚4通过氩弧焊接在机壳本体1的底部，一对底脚4位于油口连通槽10的侧面；

步骤9：参见图8，通过铝挤出工艺或浇铸工艺制造进油嘴3和出油嘴8，将进油嘴3通过氩弧密封焊接在机壳本体1上的用于安装进油嘴3的圆形槽内，将出油嘴8通过氩弧密封焊接在机壳本体1上的用于安装出油嘴8的圆形槽内。进油嘴3和出油嘴8可以并列布置在搅拌摩擦焊后的壳体13和流道分隔条7接合处的同一侧，也可以分别布置在搅拌摩擦焊后的壳体13和流道分隔条7接合处的两侧。

最后，将焊接成一体式的液冷电机壳进行机械加工到壳体13总成图纸要求。对液冷电机壳的密封性进行测试，将定子铁芯等零件装配到壳体13内制成电机整机。

本实施例涉及的壳体、流道分隔条、底脚和前法兰为一体式焊接部件，壳体结构设计简单，内部带有冷却流道，密封性好，冷却流道面积大，传热效率高，加工工艺好，便于批量生产。本实用新型省去了壳体与底脚和法兰的装配过程，有效避免了装配误差的产生，且整体式的液冷电机壳的尺寸和形位公差精度高，降低了电机壳安装固定难度；本实施例的制造方法使用的模具结构简单，开发费用低；制造方法上所使用的设备和工具要求低，生产成本低；本实施例可通过选取不同长度的板状型材和前法兰从而加工不同规格型号的电机壳，加工方法简单实用。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种液冷电机壳，其特征在于：包括机壳本体、进油嘴、出油嘴、前法兰和底脚，所述机壳本体包括非闭合的圆环型壳体和流道分隔条，所述壳体的内部沿圆周方向设有多条冷却流道，相邻的两条冷却流道之间形成加强筋，所述加强筋的端部设有拐弯导通槽，所述拐弯导通槽连通两条或多条冷却流道，所述拐弯导通槽与冷却流道构成往复弯折的冷却通道，所述冷却通道的首端固定有进油嘴，所述冷却通道的末端固定有出油嘴，所述进油嘴与一条或多条冷却流道连通，所述出油嘴与一条或多条冷却流道连通，所述壳体的一端与壳体的另一端之间固定连接有流道分隔条从而构成圆环形的机壳本体，所述前法兰固定在所述机壳本体的一侧的端面上，所述底脚固定在所述机壳本体的底部。

2.根据权利要求1所述的液冷电机壳，其特征在于：所述底脚为L型底脚，所述底脚的底部设有固定孔。

3.根据权利要求1所述的液冷电机壳，其特征在于：所述冷却通道的首端和末端均设有油口连通槽，所述油口连通槽用于连通多个冷却流道，所述进油嘴通过油口连通槽与多条冷却流道连通，所述出油嘴通过油口连通槽与多条冷却流道连通。

4.根据权利要求1或3所述的液冷电机壳，其特征在于：所述拐弯导通槽为多个，相邻的两个拐弯导通槽错位设置。

5.根据权利要求3所述的液冷电机壳，其特征在于：所述拐弯导通槽为1个，所述冷却流道为5条，所述进油嘴通过油口连通槽与3条冷却流道连通，所述出油嘴通过油口连通槽与2条冷却流道连通，所述进油嘴和出油嘴位于壳体的同一端，所述拐弯导通槽位于壳体的另一端，1个所述拐弯导通槽用于将3条冷却流道与2条冷却流道连通。

6.根据权利要求3所述的液冷电机壳，其特征在于：所述流道分隔条的端部设有两个油口安装槽，一个油口安装槽与一个油口连通槽构成一个用于安装进油嘴的圆形槽，另一个油口安装槽与另一个油口连通槽构成一个用于安装出油嘴的圆形槽。

7.根据权利要求6所述的液冷电机壳，其特征在于：所述流道分隔条通过搅拌摩擦焊固定在所述壳体的两端从而形成一个闭合的圆环形的机壳本体，所述进油嘴和出油嘴均通过氩弧焊接在所述流道分隔条的油口安装槽与壳体的油口连通槽形成的圆形槽内，所述底脚通过氩弧焊接在机壳本体的底部，所述前法兰通过搅拌摩擦焊固定在所述机壳本体的一侧的端面上。

8.根据权利要求1所述的液冷电机壳，其特征在于：所述冷却流道的截面为矩形孔或腰形孔。

9.根据权利要求8所述的液冷电机壳，其特征在于：所述矩形孔或腰形孔为齿状。