CN211209407U - 转子和具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子和具有其的电机，所述转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯设有沿其轴向贯通的冷却油道；转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯；第一平衡端板，所述第一平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的一端，所述第一平衡端板设有与所述冷却油道的一端连通的第一油口；第二平衡端板，所述第二平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的另一端，所述第二平衡端板设有与所述冷却油道的另一端连通的第二油口。根据本实用新型实施例的转子具有冷却油道结构简单、散热效率高等优点。

Description

转子和具有其的电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种转子和具有所述转子的电机。

背景技术

电机作为动力元件，运行时会产生热量，如不能进行有效散热，会出现高温失效风险，影响电机的性能。电机的散热方式通常采用风冷、水冷或油冷，其中油冷相比水冷和风冷的降温效果更好，得到普遍应用。

相关技术中的采用油冷散热的电机，一般在转轴上开设进油口，并在转子铁芯上开设轴向延伸和径向延伸的油路，冷却油从转轴的进油口进入径向油路，再流入轴向油路，以对转子进行冷却。该种油冷散热结构的油路较为复杂，且转轴上的进油口过深，易造成进油阻力过大，影响散热效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种转子，该转子具有冷却油道结构简单、散热效率高等优点。

本实用新型还提出一种具有上述转子的电机。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出了一种转子，所述转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯设有沿其轴向贯通的冷却油道；转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯；第一平衡端板，所述第一平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的一端，所述第一平衡端板设有与所述冷却油道的一端连通的第一油口；第二平衡端板，所述第二平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的另一端，所述第二平衡端板设有与所述冷却油道的另一端连通的第二油口。

根据本实用新型实施例的转子具有冷却油道结构简单、散热效率高等优点。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述冷却油道为多个且沿所述转子铁芯的周向等间隔设置，所述第一油口为多个且与多个所述冷却油道的一端一一对应地连通，所述第二油口为多个且与多个所述冷却油道的另一端一一对应地连通。

进一步地，相邻两个所述冷却油道内的油液的流动方向相反。

根据本实用新型的一些具体实施例，对于相邻两个所述冷却油道，其中一个冷却油道的所述一端连通的第一油口为进油口且所述另一端连通的第二油口为出油口，另一个冷却油道的所述一端连通的第一油口为出油口且所述另一端连通的第二油口为进油口。

进一步地，所述第一平衡端板的背向所述转子铁芯的一侧表面设有多个第一搅油筋，多个所述第一搅油筋沿所述第一平衡端板的周向间隔设置，每个所述第一搅油筋位于相邻两个所述第一油口之间；

所述第二平衡端板的背向所述转子铁芯的一侧表面设有多个第二搅油筋，多个所述第二搅油筋沿所述第二平衡端板的周向间隔设置，每个所述第二搅油筋位于相邻两个所述第二油口之间。

进一步地，多个所述第一搅油筋从所述第一平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸，多个所述第二搅油筋从所述第二平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸；或多个所述第一搅油筋从所述第一平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸，多个所述第二搅油筋从所述第二平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸。

根据本实用新型的一些具体实施例，邻近所述进油口设置的第一搅油筋和第二搅油筋为进油搅油筋，邻近所述出油口设置的第一搅油筋和第二搅油筋为出油搅油筋；其中，所述进油搅油筋的根部的朝向所述进油口的侧表面构造有向所述进油搅油筋的内部倾斜的斜角。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述进油口的周沿处设有沿所述进油口的周向间隔设置的进油鳍，所述进油鳍的远离所述进油口的一端向所述进油口的中心轴线折弯。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述转子铁芯设有多个磁极槽，多个所述磁极槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每个所述磁极槽内装配有永磁体；多个所述冷却油道和多个所述磁极槽在所述转子铁芯的周向上一一对应的设置，对应的冷却油道和磁极槽彼此邻近且该磁极槽在所述转子铁芯的径向上位于该磁极槽的内侧。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述转子还包括：机壳，所述转子铁芯、所述第一平衡端板和所述第二平衡端板置于所述机壳内，所述机壳内的油液高度没过至少两个冷却油道。

根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种电机，所述电机包括：定子；根据本实用新型的第一方面的实施例所述的转子，所述转子可旋转地配合于所述定子。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的转子，具有转子高温失效风险低、性能可靠性高等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的转子的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的转子的透视图。

图3是根据本实用新型实施例的转子的转子铁芯的结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的转子的进油搅油筋的剖视图。

图5是根据本实用新型另一个实施例的转子的结构示意图。

图6是根据本实用新型实施例的转子的剖视图。

附图标记：

转子1、转轴100、第二平衡端板200、第一平衡端板300、

第一油口31、进油口321、出油口231、第二油口21、第一搅油筋32、

第二搅油筋22、进油搅油筋322、出油搅油筋232、进油鳍331、

转子铁芯400、冷却油道41、磁极槽42、永磁体5、机壳6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

下面参考附图描述本实用新型实施例的转子1。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的转子1包括转子铁芯400、转轴100、第一平衡端板300和第二平衡端板200。

转子铁芯400设有沿其轴向贯通的冷却油道41。转轴100穿设于转子铁芯400。第一平衡端板300套设于转轴100且位于转子铁芯400的一端，第一平衡端板300设有与冷却油道41的一端连通的第一油口31。第二平衡端板200套设于转轴100且位于转子铁芯400的另一端，第二平衡端板200设有与冷却油道41的另一端连通的第二油口21。

举例而言，转子1沿其轴向依次装有第一平衡端板300、转子铁芯400、第二平衡端板200三部分，这三部分的中心轴线均与转轴100的中心轴线彼此重合。转子铁芯400、第一平衡端板300、第二平衡端板200的轴心处均设有直径相等的通孔，以与转轴100配合，转轴100贯穿转子铁芯400、第一平衡端板300和第二平衡端板200。转轴100沿其轴向可以分为多段，中间的一段与转子铁芯400相配合，转轴100两端的两段的直径可以较中间段较小，方便轴向装配转子铁芯400。第一平衡端板300的外直径和第二平衡端板200的外直径不小于转子铁芯400的外直径。冷却油道41开设于转子铁芯400且沿转子铁芯400的轴向贯通，冷却油道41在转子1的径向上位于转轴100的外侧，冷却油道41一端与第二平衡端板200上的第一油口31相连通，冷却油道41的另一端与第二平衡端板200上的第二油口21相连通。

下面描述转子1的冷却散热过程，电机运行时，转子1旋转，两端的第一平衡端板300和第二平衡端板200同时转动，搅动油液促进油液散热。油液从第一油口31和第二油口21中的一个进入冷却油道41，从而流入转子铁芯400内部，与转子铁芯400进行热交换，吸收转子铁芯400的热量，然后从第一油口31和第二油口21中的另一个流出，带走转子1的热量。

其中，转子铁芯400与转轴100同轴固定连接在一起，可以为过盈配合或花键连接，使转子铁芯400与转轴100周向保持固定。第一平衡端板300套设于转子铁芯400一端，第一平衡端板300与转轴100同轴固定在一起，第一平衡端板300随转轴100和转子铁芯400的周向转动而转动。第二平衡端板200套设于转子铁芯400另一端，第二平衡端板200与转轴100同轴固定在一起，第二平衡端板200随转轴100和转子铁芯400的周向转动而转动。第一平衡端板300、第二平衡端板200与转子铁芯400分别固定，固定方式可以为焊接，也可以为螺栓连接。第一平衡端板300与转子铁芯400轴向、径向、周向完全固定，第二平衡端板200与转子铁芯400轴向、径向、周向完全固定。

根据本实用新型实施例的转子1，通过在转子铁芯400上开设冷却油道41，且冷却油道41沿转子铁芯400的轴向贯通，由此可以简化冷却油道结构以及加工工艺。并且，在第一平衡端板300和第二平衡端板200上分别开设第一油口31和第二油口21，如此，无需在转轴100上开设油口，平衡端板上的油口相比转轴上的油口，其深度大幅减小，从而有效降低了进油和出油的阻力，使冷却油的流通更加顺畅，进而提高了散热效率。

因此，根据本实用新型实施例的转子1具有冷却油路结构简单、散热效率高等优点。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1-图3所示，冷却油道41为多个且沿转子铁芯400的周向等间隔设置，第一油口31为多个且与多个冷却油道41的一端一一对应地连通，第二油口21为多个且与多个冷却油道41的另一端一一对应地连通。

具体而言，多个冷却油道41沿转子铁芯400周向等间隔设置，同时多个第一油口31沿第一平衡端板300周向等间隔设置，多个第二油口21沿第二平衡端板200周向等间隔设置。第一油口31数量与冷却油道41数量相同，第一油口31的形状、大小与冷却油道41的横截面形状和大小相同。第二油口21数量与冷却油道41数量相同，第二油口21的形状、大小与冷却油道41的横截面形状和大小相同。第一油口31和冷却油道41设置的位置一一对应，第二油口21和冷却油道41设置的位置一一对应。位置一一对应的第一油口31、第二油口21与冷却油道41形成的通孔可以一次加工形成。

由此，不仅可以提高流经转子铁芯400的冷却油量，以进一步提高散热效率，而且冷却油的流通在转子铁芯400的周向上均匀分布，从而可以对转子铁芯400进行均匀冷却，避免转子铁芯400的局部形成温差。

进一步地，相邻两个冷却油道41内的油液的流动方向相反。对于相邻两个冷却油道41，其中一个冷却油道41的一端连通的第一油口31为进油口321且另一端连通的第二油口21为出油口231，另一个冷却油道41的一端连通的第一油口31为出油口231且另一端连通的第二油口21为进油口321。这样相邻两个冷却油道41内冷却油的流向相反，两路冷却油形成对流，一方面能够进一步提高冷却效果，另一方面由于在每一路的冷却油流通路径上，刚进入的冷却油的冷却能力高于即将流出的冷却油的冷却能力，对流的设置，可以提高对转子铁芯400冷却散热的均匀性，避免转子铁芯400两端出现温差。

其中，位于第一平衡端板300的进油口321和出油口231数量相同。位于第二平衡端板200的进油口321和出油口231数量相同。在本实用新型的一些具体实施例中，如图1、图2和图5所示，第一平衡端板300的背向转子铁芯400的一侧表面设有多个第一搅油筋32，多个第一搅油筋32沿第一平衡端板300的周向间隔设置，每个第一搅油筋32位于相邻两个第一油口31之间。第二平衡端板200的背向转子铁芯400的一侧表面设有多个第二搅油筋22，多个第一搅油筋32沿第二平衡端板200的周向间隔设置，每个第一搅油筋32位于相邻两个第二油口21之间。

第一搅油筋32设置在第一平衡端板300表面，随第一平衡端板300转动。第一搅油筋32设置数量与第一油口31相同。第二搅油筋22设置在第二平衡端板200表面，随第二平衡端板200转动。第二搅油筋22设置数量与第二油口21相同。

第一搅油筋32和第二搅油筋22随着第一平衡端板300和第二平衡端板200转动时，搅动油液，使油液更容易从冷却油道41中进入和流出。

可选地，如图5所示，多个第一搅油筋32从第一平衡端板300的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸，多个第二搅油筋22从第二平衡端板200的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸。

或者，如图1和图3所示，多个第一搅油筋32从第一平衡端板300的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸，多个第一搅油筋32从第二平衡端板200的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸。

其中，为确保油液的流量，搅油筋厚度和高度应具有一定的保证，搅油筋长度根据平衡端板的外径大小适当选取。筋的形状不做限制，只要能完成进油和出油的功能即可。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1、图2和图5所示，邻近进油口321设置的第一搅油筋32和第二搅油筋22为进油搅油筋322，邻近出油口231设置的第一搅油筋32和第二搅油筋22为出油搅油筋232；

其中，如图4所示，进油搅油筋322的根部的朝向进油口321的侧表面构造有向进油搅油筋322的内部倾斜的斜角。

如此，在转子1旋转时，油液可通过进油搅油筋322斜角的搅动进入进油口321，斜角角度没有具体要求，只要保证搅动增大进油量即可，出油搅油筋232底部没有斜角，整体与端面垂直，避免两段平衡端板上的相对应的油口同时进油导致阻力增大。也就是说，通过在进油搅油筋322上构造斜角，在进油搅油筋322和出油搅油筋232同时搅动油液时，能够使进油口321的阻力大于出油口231的阻力，进而使油液从进油口321进入冷却油道41，并从出油口231流出。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图5所示，进油口321的周沿处设有沿进油口321的周向间隔设置的进油鳍331，进油鳍331的远离进油口321的一端向进油口321的中心轴线折弯。如此，使进油鳍331的转动对油液形成向冷却油道41内的推力。进油鳍331可以设置成不同形状，本实施例为三段片状的进油鳍331凸出设置。每个进油口321处有若干均匀分布的进油鳍331，在转子1旋转时，进油鳍331搅动油液使油液进行散热，并通过舀油的方式使油液通过进油口321进入转子铁芯400，提高油液的进油量，冷却转子铁芯400后，从另一端的出油口231流出。

出油口231不设置进油鳍331，保证冷却油的流向，实现相邻冷却油道41内的油液对流。第一平衡端板300与进油鳍331可以加工为一体，第二平衡端板200与进油鳍331可以加工为一体。为保证进油的流量，进油鳍331整体与平衡端板端面垂直或其夹角大于80°，进油鳍331长度应大于6mm，进油鳍331外端向内弯折，便于舀油。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图3所示，转子铁芯400设有多个磁极槽42，多个磁极槽42沿转子铁芯400的周向间隔设置，每个磁极槽42内装配有永磁体5(例如磁钢)。

多个冷却油道41和多个磁极槽42在转子铁芯400的周向上一一对应的设置，对应的冷却油道41和磁极槽42彼此邻近且该磁极槽42在转子铁芯400的径向上位于该磁极槽42的内侧。

磁极槽42形状大小不做限制。可以在转子铁芯400中轴向贯通，也可以不贯通。每个磁极槽42内装配有永磁体5，永磁体5在转子1运转过程中释放出大量的热量，因此磁极槽42所在区域需要更好的冷却。由进油口321进入的油液流经冷却油道41，对转子铁芯400散热的同时对磁极槽42周围进行散热，最后从出油口231流出，完成热量较换。冷却油道41和磁极槽42彼此临近，磁极槽42与冷却油道41内油液的热量传递距离更短，磁极槽42及其内的永磁体5更快速地被冷却油道41的油液冷却。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图6所示，转子1还包括机壳6。

转子铁芯400、第一平衡端板300和第二平衡端板200置于机壳6内，机壳6内的油液高度没过至少两个冷却油道41。

机壳6可作为容纳油液的壳体，按照转子铁芯400、第一平衡端板300、第二平衡端板200的形状设置在转子铁芯400、第一平衡端板300、第二平衡端板200的外部。

如图6所示，机壳6密封，且内部有冷却油液，为保证转子铁芯400的冷却效果，油位需能够淹没平衡挡板至少两个油口。保证油液冷却的速度高于转子1产热的速度，避免转子1温度过高而烧毁。此外，不需要设置油泵将油液泵入机壳6内，降低了成本。

下面描述根据本实用新型实施例的电机。

根据本实用新型实施例的电机包括定子和根据本实用新型上述实施例的转子1。转子1可旋转地配合于定子。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型上述实施例的转子1，具有转子高温失效风险低、性能可靠性高等优点。

根据本实用新型实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯设有沿其轴向贯通的冷却油道；

转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯；

第一平衡端板，所述第一平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的一端，所述第一平衡端板设有与所述冷却油道的一端连通的第一油口；

第二平衡端板，所述第二平衡端板套设于所述转轴且位于所述转子铁芯的另一端，所述第二平衡端板设有与所述冷却油道的另一端连通的第二油口。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述冷却油道为多个且沿所述转子铁芯的周向等间隔设置，所述第一油口为多个且与多个所述冷却油道的一端一一对应地连通，所述第二油口为多个且与多个所述冷却油道的另一端一一对应地连通。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，相邻两个所述冷却油道内的油液的流动方向相反。

4.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，对于相邻两个所述冷却油道，其中一个冷却油道的所述一端连通的第一油口为进油口且所述另一端连通的第二油口为出油口，另一个冷却油道的所述一端连通的第一油口为出油口且所述另一端连通的第二油口为进油口。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述第一平衡端板的背向所述转子铁芯的一侧表面设有多个第一搅油筋，多个所述第一搅油筋沿所述第一平衡端板的周向间隔设置，每个所述第一搅油筋位于相邻两个所述第一油口之间；

所述第二平衡端板的背向所述转子铁芯的一侧表面设有多个第二搅油筋，多个所述第二搅油筋沿所述第二平衡端板的周向间隔设置，每个所述第二搅油筋位于相邻两个所述第二油口之间。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，多个所述第一搅油筋从所述第一平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸，多个所述第二搅油筋从所述第二平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状直线延伸；或

多个所述第一搅油筋从所述第一平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸，多个所述第二搅油筋从所述第二平衡端板的中心处向外周缘处呈放射状弧形延伸。

7.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，邻近所述进油口设置的第一搅油筋和第二搅油筋为进油搅油筋，邻近所述出油口设置的第一搅油筋和第二搅油筋为出油搅油筋；

其中，所述进油搅油筋的根部的朝向所述进油口的侧表面构造有向所述进油搅油筋的内部倾斜的斜角。

8.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述进油口的周沿处设有沿所述进油口的周向间隔设置的进油鳍，所述进油鳍的远离所述进油口的一端向所述进油口的中心轴线折弯。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯设有多个磁极槽，多个所述磁极槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每个所述磁极槽内装配有永磁体；

多个所述冷却油道和多个所述磁极槽在所述转子铁芯的周向上一一对应的设置，对应的冷却油道和磁极槽彼此邻近且该磁极槽在所述转子铁芯的径向上位于该磁极槽的内侧。

10.根据权利要求2-8中任一项所述的转子，其特征在于，还包括：

机壳，所述转子铁芯、所述第一平衡端板和所述第二平衡端板置于所述机壳内，所述机壳内的油液高度没过至少两个冷却油道。

11.一种电机，其特征在于，包括：

定子；

根据权利要求1-10中任一项所述的转子，所述转子可旋转地配合于所述定子。

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