CN215186309U - 车用永磁电机新型冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种使用液体冷却介质的冷却装置，特别是涉及一种车用永磁电机新型冷却结构，包括铸造机座、水冷管道、以及设置在水冷管道两端的管道接头；水冷管道为成型管道，成型管道预埋在铸造机座内。本实用新型中，通过将成型管道放入铸造机座的模具中，然后浇铸成型，无需采用复杂的模型来浇铸出水冷管道，克服了水冷管道因结构复杂且精度要求高而铸造困难的问题，且无需复杂的组装过程，在保证高冷却效率的前提下降低了加工成本与难度，能够兼顾低加工难度、小体积、低管道压降等多方面的设计要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种使用液体冷却介质的冷却装置，特别是涉及一种车用永磁电机新型冷却结构。
背景技术
电机不能100%地将电能转化成机械能，有一部分电能会转化为热能，这部分热能如不及时排出，会造成电机内温度升高，降低电机的效率同时损害电机内的部件。
对大部分电机而言，采用风冷的方式即可满足电机的散热需求；但对于那些结构紧凑、功率密度较高的电机，如车用电机，能满足散热需求的风冷散热器对于电机而言体积显得过大，因而就需要采用水冷的方式进行散热，最常用的电机水冷散热器为水冷机座，水冷机座是一种典型的夹套式换热器，结构紧凑但对密封有严格要求。
现有的水冷机座，根据水道布置方式的不同，主要有以下三类：
1.采用挤压设计。冷却水道为直线形，两端采用焊接密封。
这种水道设计方案的冷却效率相对较低，泄露风险大，同时受加工工艺限制，无法用于形状较为复杂的电机机座。
2.采用一体式铸造设计。冷却水道常见的为螺旋形，水道采用砂芯成型。
这种设计方案的冷却效率很高，可以提升电机的功率密度。而且螺旋形的水路循环压降也相对较小，可以选用较小型号的冷却器。但受铸造加工的精度限制，水道较难做到光洁规整，水道压降较大，砂芯清除困难，同时为避免漏水，需要增加水道内外侧的壁厚，这增加了电机的空间占用。
3.采用内外夹套分体式设计。内外夹套单独制造，其中内夹套外圈的冷却水道可以采用铸造成型或者机加成型，然后将内外夹套装配到一起，两端采用焊接密封。
这种设计方案里，所需要加工的配件及焊接工作量较大，成本高且耗工时长；同时，若内外夹套为铸件，则面临着类似于一体式铸造那样因加工精度而带来的诸多问题；若采用机加件，则因复杂的形状而进一步提升了制造成本。
实用新型内容
本实用新型提供一种车用永磁电机新型冷却结构。
解决的技术问题是：现有电机水冷机座，受加工工艺限制，难以兼顾低加工难度、小体积、低管道压降等多方面的设计要求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
车用永磁电机新型冷却结构，包括铸造机座、水冷管道、以及设置在水冷管道两端的管道接头；所述水冷管道为成型管道，所述成型管道预埋在铸造机座内。
进一步，所述铸造机座呈圆筒形，所述水冷管道为绕铸造机座的轴线设置的螺旋状管道。
进一步，两个所述管道接头分别设置在铸造机座外侧面两端、并与水冷管道焊接连接。
进一步，所述水冷管道的横截面的外缘呈矩形、且矩形的长边与铸造机座相切。
进一步，所述水冷管道的流通截面呈圆角矩形。
进一步，所述水冷管道内表面为光面。
进一步，所述水冷管道的材质为不锈钢。
本实用新型车用永磁电机新型冷却结构与现有技术相比，具有如下有益效果：
本实用新型中，通过将成型管道放入铸造机座的模具中，然后浇铸成型，无需采用复杂的模型来浇铸出水冷管道，克服了水冷管道因结构复杂且精度要求高而铸造困难的问题，且无需复杂的组装过程，在保证高冷却效率的前提下降低了加工成本与难度；
本实用新型中，水冷管道由成型管道弯折而成，不受加工工艺限制，可根据热负荷需求自由弯折成最优的形状；
本实用新型中，不锈钢管弯曲成型的水冷管道具有较强的刚度和尺寸精度，可以确保在较薄的壁厚条件下，水冷管道不会露出铸件表面；同时管道内壁光滑整洁不易被腐蚀，压降小且寿命长。
附图说明
图1是铸造机座的结构示意图；
图2是水冷管道的结构示意图；
图3是铸造机座的壁与水冷管道的结合示意图；
其中，1-铸造机座，2-水冷管道，3-管道接头。
具体实施方式
如图1-3所示，车用永磁电机新型冷却结构，包括铸造机座1、水冷管道2、以及设置在水冷管道2两端的管道接头3；水冷管道2为成型管道，成型管道预埋在铸造机座1内。
制造的时候，将水冷管道2放在铸造机座1的模具内进行浇铸。注意，水冷管道2的熔点要高于铸造机座1的熔点，否则在浇铸的时候，水冷管道2会被熔化。同时，在浇铸过程中，应确保铸造机座1与水冷管道2紧密结合，避免水冷管道2与铸造机座1因金属性质不同而出现影响传热的缝隙。一般情况下，可通过预先加热水冷管道2的方式来避免缝隙出现。本实施例中，铸造机座1的材质为铝合金，水冷管道2的材质为不锈钢，只需要预先加热水冷管道2，然后浇铸即可。
如图1-2所示，铸造机座1呈圆筒形，水冷管道2为绕铸造机座1的轴线设置的螺旋状管道。螺旋状的管道是圆筒形的夹套换热器中冷却介质盘管的最优布局，在不明显提高管道压降的前提下能确保对流换热系数最大化。
两个管道接头3分别设置在铸造机座1外侧面两端、并与水冷管道2焊接连接。浇铸的时候先将管道接头3焊在水冷管道2两端，然后进行浇铸，这样无需再进行额外的连接。
水冷管道2的横截面的外缘呈矩形、且矩形的长边与铸造机座1相切。圆管容易在浇铸的时候暴露在铸造机座1外，因此需要选用较扁的矩管，以避免铸造机座1过厚。
水冷管道2的流通截面呈圆角矩形。本实用新型中，虽然水冷管道2的材质为不易生锈的不锈钢管道，但是依然可能因电化学腐蚀而生锈，因此要避免管道内有可能出现电化学腐蚀的棱。
水冷管道2内表面为光面，以减小管道压降。
本实用新型车用永磁电机新型冷却结构，其加工过程包括以下步骤：
步骤一：根据电机的热负荷，调整水冷管道2的截面尺寸，厚度以及螺距，圈数等参数；
步骤二：根据设计结果加工水冷管道2，并在两端焊接管道接头3；
步骤三：将水冷管道2放入铸造机座1的模具，并对水冷管道2进行加热，以使铸造机座1与水冷管道2紧密结合；
步骤四：浇铸铸造机座1。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.车用永磁电机新型冷却结构，包括铸造机座（1）、水冷管道（2）、以及设置在水冷管道（2）两端的管道接头（3）；其特征在于：所述水冷管道（2）为成型管道，所述成型管道预埋在铸造机座（1）内；
所述水冷管道（2）为用于避免在浇铸时水冷管道（2）与铸造机座（1）之间产生缝隙的预热埋件，所述水冷管道（2）的熔点高于铸造机座（1）；
所述水冷管道（2）内无棱。
2.根据权利要求1所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：所述铸造机座（1）呈圆筒形，所述水冷管道（2）为绕铸造机座（1）的轴线设置的螺旋状管道。
3.根据权利要求2所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：两个所述管道接头（3）分别设置在铸造机座（1）外侧面两端、并与水冷管道（2）焊接连接。
4.根据权利要求2所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：所述水冷管道（2）的横截面的外缘呈矩形、且矩形的长边与铸造机座（1）相切。
5.根据权利要求1所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：所述水冷管道（2）的流通截面呈圆角矩形。
6.根据权利要求1所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：所述水冷管道（2）内表面为光面。
7.根据权利要求1所述的车用永磁电机新型冷却结构，其特征在于：所述水冷管道（2）的材质为不锈钢。
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| CN117090072A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-11-21 | 深圳市尚水智能股份有限公司 | 挤出机构、制浆设备及挤出机构的制造工艺 |
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