CN212572211U - 一种组合式油冷电机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式油冷电机系统，包括机壳和设置在机壳内的转子总成、定子总成，所述机壳的两端分别设有端部壳体和盖板组件，所述定子总成包括定子冲片组件和密封垫，所述定子冲片组件设有周向分布且轴向贯通的多条定子油道，所述密封垫分别在定子油道两端对正装配，所述定子总成与机壳对正装配并沿周向固定。与现有技术相比，本实用新型实现电机定子总成和转子总成串联式一体化冷却润滑，整个系统结构高度集成，比现有电机冷却润滑方式全面高效，功能性强。

Description

一种组合式油冷电机系统

技术领域

本实用新型涉及电机冷却润滑系统技术领域，尤其是涉及一种组合式油冷电机系统。

背景技术

驱动电机作为新能源汽车三电系统的核心产品，其系统效率和产品可靠性备受关注，尤其是电驱系统在大功率高转速化的发展背景下，电机的冷却散热和润滑可靠性成为当前的重要课题。

目前行业内新能车用驱动电机多采用水冷方式，轴承类别选用脂润滑轴承，将电机通过预留水管接头与整车冷却系统连接，保证电机工作时的散热平衡，但水冷散热方式效率较低，在极端气候和工况条件下应用受限，约束了电机的使用条件和高功率化的拓展，脂润滑轴承也限制了电机的高转速应用，且维护困难，这都不利于电机的可靠性增长及品质提升。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合式油冷电机系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种组合式油冷电机系统，包括机壳和设置在机壳内的转子总成、定子总成，所述机壳的两端分别设有端部壳体和盖板组件，所述定子总成包括定子冲片组件和密封垫，所述定子冲片组件设有周向分布且轴向贯通的多条定子油道，所述密封垫分别在定子油道两端对正装配，所述定子总成与机壳对正装配并沿周向固定。

优选的，所述端部壳体设有进油口和出油口，并在内侧沿周向设有第一回油腔，所述第一回油腔设有贯通第一回油腔并沿周向分布的多个第一喷油孔，所述进油口连通定子油道的其中一条，所述第一回油腔连通其他定子油道。

优选的，所述端部壳体采用一体化结构，所述端部壳体与机壳对正锁紧装配，锁紧后端部壳体与所述定子冲片组件形成一间隙，并由所述密封垫密封。

优选的，所述机壳内沿周向设有与所述定子油道对中连通的第二回油腔，所述第二回油腔设有贯通第二回油腔并沿周向分布的多个第二喷油孔，所述第二回油腔通过出油腔与复合式油道连通，所述复合式油道与盖板组件的盖板油腔连通。

优选的，所述机壳内侧沿轴向设有回油槽，所述回油槽与所述出油口连通，所述机壳的端部设有漏油孔。

优选的，所述机壳采用一体化结构。

优选的，所述定子油道的两端分别对应连通第一回油腔和第二回油腔的流道，共同组成弯折状的环形流道。

优选的，所述转子总成包括转子冲片组件、转子端板、转轴、密封塞和轴承，所述转子总成通过轴承与端部壳体装配，所述转子端板分别装配在转子冲片组件的两端并与转子冲片组件固定在转轴上；所述转子端板设有端板油道，所述转轴设有储油腔、轴承油道和径向孔，所述轴承油道连通储油腔并指向轴承，所述端板油道通过径向孔与储油腔连通，所述密封塞密封在储油腔花键端。

优选的，所述盖板组件包括旋变盖板和油封，所述油封固定装配在旋变盖板上并与转子总成的转轴密封，所述旋变盖板设有盖板油腔，所述盖板油腔与转轴的储油腔连通，并通过复合式油道与机壳内的出油腔连通。

优选的，在电机系统水平布置时，所述回油槽和漏油孔设置在所述机壳的下方，所有油液经重力作用最终流至回油槽。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)实现了同时串联定子总成和转子总成的组合式的油冷润滑系统，并优先对定子总成冷却，整个系统结构采用主动冷却润滑模式，冷却润滑效率不受电机转速限制并实现全时冷却润滑工作，可靠性强，整个系统结构高度集成，比现有电机冷却润滑方式全面高效，功能性强。

(2)定子总成直接油冷，冷却效率较现有水冷方式有很大提高，由于定子总成采用贯通的定子油道和双侧喷油设计，使得定子总成冷却更加直接全面，结构简单可制造性高。

(3)转子总成采用油冷润滑结构设计，进一步提高电机散热效率的同时，提升轴承润滑性能，使得电机高速化应用得以实现。

(4)端部壳体和机壳采用一体化设计制造，并与定子总成采用密封垫对正装配设计，其具备密封性强、系统结构集成度高和可装配性能好的优点。若端部壳体与减速器壳体共壳体设计时，可进一步冷却减速器壳体。

(5)通过将油液引入电机内部，对定转子发热件直接进行冷却，并同时对轴承喷油，实现电机产品的实时冷却和润滑。

附图说明

图1为本实用新型电机系统结构爆炸示意图；

图2为本实用新型一个角度的剖视图；

图3为本实用新型另一个角度的剖视图；

图4为本实用新型中定子总成结构示意图；

图5为本实用新型中机壳结构示意图；

图6为本实用新型中端部壳体结构示意图；

图7为本实用新型中冷却润滑系统流道示意模型。

其中，1为端部壳体，1-1为进油口，1-2为第一喷油孔，1-3为第一回油腔，1-4为出油口；2为转子总成，2-1为转子冲片组件，2-2为转子端板，2-2-1为端板油道，2-3为转轴，2-3-1为轴承油道，2-3-2为径向孔，2-3-3为储油腔，2-4为轴承，2-5为密封塞；3为定子总成，3-1为定子冲片组件，3-1-1为定子油道，3-2为密封垫；4为机壳，4-1为第二回油腔，4-2为第二喷油孔，4-3为出油腔，4-4为复合式油道，4-5为回油槽，4-6为漏油孔；5为盖板组件，5-1为旋变盖板，5-1-1为盖板油腔，5-2为油封。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

为适应新能源车用驱动电机的大功率和高转速化发展趋势，进一步拓展电机的使用工况，本申请提出一种组合式油冷电机系统，通过将油液引入电机内部，对定转子发热件直接进行冷却，并同时对轴承喷油，实现电机产品的实时冷却和润滑；本申请整个系统结构紧凑且简单，各部件模块化设计制造和应用，整个冷却润滑系统串联有序，同步满足电机冷却和润滑功能需要，为电机向大功率和高速化应用提供技术条件。

实施例

如图1～3所示，一种组合式油冷电机系统，主要包括端部壳体1、转子总成2、定子总成3、机壳4和盖板组件5，其中可以先将定子总成3装入机壳4，其次装入转子总成2，再装入端部壳体1并锁紧，最后装入其他附件并装配盖板组件5。

如图2～4所示，定子总成3中定子冲片组件3-1对正压入机壳4并沿周向固定，则定子油道3-1-1与第二回油腔4-1和出油腔4-3对正连通，且密封垫3-2密封装配端面。定子总成3和机壳4装配完成并密封，其中定子油道3-1-1沿定子冲片组件3-1外边轴向贯通并周向分布。

如图2、3所示，转子总成2通过轴承2-4装在端部壳体1和机壳4上，其中转子端板2-2装配在转子冲片组件2-1两端并共同固定在转轴2-3上。端板油道2-2-1和径向孔2-3-2对中并连通储油腔2-3-3，并指向定子总成3端部。同时轴承油道2-3-1连通储油腔2-3-3，并指向轴承2-4。

盖板组件5包括旋变盖板5-1和油封5-2，油封5-2固定装配在旋变盖板5-1上并与转轴2-3密封。旋变盖板5-1设有盖板油腔5-1-1，连通复合式油道4-4和储油腔2-3-3，盖板组件5连通定子总成3和转子总成2，最终形成组合式油冷系统结构。储油腔2-3-3一端由密封塞2-5密封，另一端连通盖板组件5的盖板油腔5-1-1。盖板油腔5-1-1和转轴2-3通过油封5-2密封，油封5-2安装在旋变盖板5-1上。机壳4和转子总成2通过盖板组件5连通并密封，进一步的，储油腔2-3-3和复合油道4-4通过盖板油腔5-1-1连通密封。

该组合式油冷电机系统其主要油液流通路径为：

轴承油道2-3-1、端板油道2-2-1、漏油孔4-6→回油槽4-5→出油口1-4，同时回油腔与喷油孔贯通。

如图5所示，机壳4采用一体化设计制造，主要结构包含了第二回油腔4-1、第二喷油孔4-2、出油腔4-3、复合式油道4-4、回油槽4-5和漏油孔4-6，其中第二喷油孔4-2与第二回油腔4-1贯通并沿周向分布，油液经第二回油腔4-1后可从第二喷油孔4-2部分喷出并冷却定子总成3的端部。出油腔4-3连通复合式油道4-4，复合式油4-4道贯通于壳体4内部，在电机水平布置时，回油槽4-5和漏油孔4-2在机壳4结构的正下方，且所有油液经重力作用可最终流至回油槽4-5。

如图6所示，端部壳体1采用一体化设计制造，主要结构包含了进油口1-1，第一喷油孔1-2、第一回油腔1-3和出油口1-4。第一喷油孔1-2和第一回油腔1-3贯通并沿周向分布。端部壳体1与机壳4对正装配并由密封垫3-2密封，则定子油道3-1-1与第一回油腔1-3和进油口1-1对正连通。油液经第一回油腔1-3后可从第一喷油孔1-2部分喷出并冷却定子总成3端部，出油口1-4与回油槽4-5连通。

如图7所示的冷却润滑系统流道模型，其中定子油道3-1-1和第一回油腔1-3及第二回油腔4-1共同组成弯折状的环形流道。进油口1-1与定子油道3-1-1一端密封连接，出油腔4-3再与定子油道3-1-1一端密封连接，油液从进油口1-1进入环形流道并到达出油腔4-3，同时第一喷油孔1-2和第二喷油孔4-2向定子总成3端部喷油，油液到达出油腔经复合式油道4-4和盖板油腔5-1-1到达储油腔2-3-3，由于使用主动泵油方式油液从储油腔2-3-3经轴承油道2-3-1喷向轴承2-4，同时油液从径向孔2-3-2和端板油道2-2-1喷向定子总成3端部，后经重力作用所有喷出的油液沿内壁或漏油孔4-6流至回油槽4-5，最终经出油口1-4流出。至此油液流过整个油冷润滑系统结构，实现高效、全时、全方位的冷却润滑功能。

Claims (10)

1.一种组合式油冷电机系统，包括机壳(4)和设置在机壳(4)内的转子总成(2)、定子总成(3)，所述机壳(4)的两端分别设有端部壳体(1)和盖板组件(5)，其特征在于，所述定子总成(3)包括定子冲片组件(3-1)和密封垫(3-2)，所述定子冲片组件(3-1)设有周向分布且轴向贯通的多条定子油道(3-1-1)，所述密封垫(3-2)分别在定子油道(3-1-1)两端对正装配，所述定子总成(3)与机壳(4)对正装配并沿周向固定。

2.根据权利要求1所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述端部壳体(1)设有进油口(1-1)和出油口(1-4)，并在内侧沿周向设有第一回油腔(1-3)，所述第一回油腔(1-3)设有贯通第一回油腔(1-3)并沿周向分布的多个第一喷油孔(1-2)，所述进油口(1-1)连通定子油道(3-1-1)的其中一条，所述第一回油腔(1-3)连通其他定子油道(3-1-1)。

3.根据权利要求1所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述端部壳体(1)采用一体化结构，所述端部壳体(1)与机壳(4)对正锁紧装配，锁紧后端部壳体(1)与所述定子冲片组件(3-1)形成一间隙，并由所述密封垫(3-2)密封。

4.根据权利要求2所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述机壳(4)内沿周向设有与所述定子油道(3-1-1)对中连通的第二回油腔(4-1)，所述第二回油腔(4-1)设有贯通第二回油腔(4-1)并沿周向分布的多个第二喷油孔(4-2)，所述第二回油腔(4-1)通过出油腔(4-3)与复合式油道(4-4)连通，所述复合式油道(4-4)与盖板组件(5)的盖板油腔(5-1-1)连通。

5.根据权利要求4所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述机壳(4)内侧沿轴向设有回油槽(4-5)，所述回油槽(4-5)与所述出油口(1-4)连通，所述机壳(4)的端部设有漏油孔(4-6)。

6.根据权利要求4所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述机壳(4)采用一体化结构。

7.根据权利要求4所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述定子油道(3-1-1)的两端分别对应连通第一回油腔(1-3)和第二回油腔(4-1)的流道，共同组成弯折状的环形流道。

8.根据权利要求4所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述转子总成(2)包括转子冲片组件(2-1)、转子端板(2-2)、转轴(2-3)、密封塞(2-5)和轴承(2-4)，所述转子总成(2)通过轴承(2-4)与端部壳体(1)装配，所述转子端板(2-2)分别装配在转子冲片组件(2-1)的两端并与转子冲片组件(2-1)固定在转轴(2-3)上；所述转子端板(2-2)设有端板油道(2-2-1)，所述转轴(2-3)设有储油腔(2-3-3)、轴承油道(2-3-1)和径向孔(2-3-2)，所述轴承油道(2-3-1)连通储油腔(2-3-3)并指向轴承(2-4)，所述端板油道(2-2-1)通过径向孔(2-3-2)与储油腔(2-3-3)连通，所述密封塞(2-5)密封在储油腔(2-3-3)花键端。

9.根据权利要求8所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，所述盖板组件(5)包括旋变盖板(5-1)和油封(5-2)，所述油封(5-2)固定装配在旋变盖板(5-1)上并与转子总成(2)的转轴(2-3)密封，所述旋变盖板(5-1)设有盖板油腔(5-1-1)，所述盖板油腔(5-1-1)与转轴(2-3)的储油腔(2-3-3)连通，并通过复合式油道(4-4)与机壳(4)内的出油腔(4-3)连通。

10.根据权利要求5所述的一种组合式油冷电机系统，其特征在于，在电机系统水平布置时，所述回油槽(4-5)和漏油孔(4-6)设置在所述机壳(4)的下方，所有油液经重力作用最终流至回油槽(4-5)。

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