CN215344172U - 大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机 - Google Patents

Abstract

本专利公开了大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，涉及电动轮矿用自卸车驱动系统技术领域，包括转子轮毂外壳、定子铁芯和定子轴，转子轮毂外壳的左右端固定有端盖二和端盖一，转子轮毂外壳的内壁安装永磁块，定子铁芯上有定子线圈，定子铁芯与定子轴之间有冷却回路，定子轴与端盖一、端盖二之间设有轴承。本专利是轮毂亦是电机的外转子并具有：相较于直驱轮边电机进一步减少轴向长度和重量以及成本；无减速箱，结构紧凑，故障率低维护简单；为变频永磁同步电机，永磁结构，内定子为线圈和铁心并采用水冷结构，散热效果好，功率密度高，结构紧凑，效率高；整车重量由套装在电机定子轴上的外转子轮毂及轮胎轴承承担。

Description

大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机

技术领域

本专利涉及电动轮矿用自卸车驱动系统技术领域，具体为大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机。

背景技术

在电动轮矿用自卸车领域，无论是传统的直流电机驱动还是近年来的交流变频异步电机驱动，均采用电机加减速箱结构，这种结构减速箱占用轴向长度，同时减速箱需定期维护，存在结构复杂，故障点多，维护工作量大，效率低，系统重量大等问题。另外直流电机和异步电机相较于永磁同步电机能量密度偏低，体积和重量偏大。

发明内容

本专利的目的在于提供大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本专利提供如下技术方案：大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，包括转子轮毂外壳、定子铁芯和定子轴，转子轮毂外壳的左右端分别固定安装有端盖二和端盖一，转子轮毂外壳的内壁上均匀分布安装有永磁块，永磁块粘贴在转子轮毂外壳内表面，为电机电枢反应提供磁场，定子铁芯上安装有定子线圈（定子线圈采用成型扁铜线结构，槽利用率高，较圆铜线散热性能好），所述定子铁芯与定子轴之间固定连接有冷却回路，所述定子轴与端盖一之间设有轴承一，轴承一的右侧设有端锁紧螺母和轴承外盖一，所述定子轴与端盖二之间设有轴承二，所述轴承二的左侧设有轴承外盖二。

进一步的：所述冷却回路包含进出水管、水道外筒和水道内筒，并且水道外筒和水道内筒之间通过隔条相互连接，内部呈蛇形分布，两隔条之间还均匀设有导热板，电机工作时定子线圈和定子铁心产生的热量通过定子铁心传递到冷却回路中的冷却液进行散热，散热效率非常高。

优选的：所述水道内筒上开有进出孔，所述进出孔与进出水管固定连接，形成完整的回路，定子线圈的两端头部与水道外筒之间设有导热硅脂。

优选的：为减轻定子轴重量，同时便于测速装置电缆引入车体内，因此定子轴为空心结构，位于定子轴右侧中心处设有测速装置，所述测速装置包含有测速连接轴、传感器定子、测速端盖和测速外壳，所述测速连接轴右端固定安装在轴承外盖一的内侧，所述测速外壳通过一个圆板固定安装在定子轴右端，所述测速连接轴左侧固定安装有传感器转子，传感器定子设于传感器转子的外部，并且传感器定子固定在测速外壳上。

优选的：所述测速连接轴前端与测速端盖之间设有轴承，所述测速连接轴中部与测速外壳之间也设有轴承，所述轴承外盖一与定子轴右端面之间设有油封。

优选的：所述轴承一和轴承二都为圆锥滚子轴承，通过轴承一侧的锁紧螺母和轴承二侧的挡圈将两个轴承轴向锁定在定子轴上，来实现轴向定位和径向支撑，两个轴承的内圈套装在定子轴上，轴承外圈装在两个端盖的轴承室内。两个端盖与转子轮毂外壳的两侧通过螺栓和止口固定在一起。

优选的：所述转子轮毂外壳的右下端设有一个气门嘴。

与现有技术相比，本专利的有益效果是：本专利是一种直驱外转子轮毂一体式电机，轮毂亦是电机的外转子并且具有以下优点：

1、相较于直驱轮边电机进一步减少轴向长度和重量以及成本；

2、相较于传统电动轮结构无减速箱，结构紧凑，故障率低维护简单；

3、电机为变频永磁同步电机，外转子内表面为永磁结构，内定子为线圈和铁心并采用水冷结构，散热效果好，功率密度高，结构紧凑，效率高；

4、整车重量由套装在电机定子轴上的外转子轮毂及轮胎轴承承担。

附图说明

图1为本专利结构示意图；

图2为定子铁芯及冷却回路示意图；

图3为图2右视示意图；

图4为水道外筒展开示意图；

图5为A处放大示意图；

图6为本专利示实际安装使用示意图。

图中： 1、气门嘴，2、测速装置，3、油封，4、轴承外盖一，5、端锁紧螺母，6、轴承一，7、端盖一，8、转子轮毂外壳，9、永磁块，10、冷却回路，11、定子铁芯，12、定子线圈，13、端盖二，14、轴承二，15、轴承外端盖二，16、挡圈，17、定子轴，18、进出水管，19、水道外筒，20、水道内筒，21、导热硅脂，22、隔条，23、导热板，24、进出孔，25、测速连接轴，26、数据线，27、传感器定子，28、传感器转子，29、测速端盖，30、测速外壳，31、车体，32、刹车卡钳，33、刹车盘，34、轮胎，35、轮毂侧圈，36、轮毂座圈，37、轮毂锁圈，38、密封胶圈。

具体实施方式

下面将结合本专利实施例中的附图，以下基于实施例对本专利进行描述，但是值得说明的是，本专利并不限于这些实施例，在下文对本专利的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本专利。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本专利的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

请参阅图1-图6，本专利提供一种技术方案：大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，包括转子轮毂外壳8、定子铁芯11和定子轴17，其特征在于：转子轮毂外壳8的左右端分别固定安装有端盖二13和端盖一7，转子轮毂外壳8的内壁上均匀分布安装有永磁块9，定子铁芯11上安装有定子线圈12，所述定子铁芯11与定子轴17之间固定连接有冷却回路10，所述定子轴17与端盖一7之间设有轴承一6，轴承一6的右侧设有端锁紧螺母5和轴承外盖一4，所述定子轴17与端盖二13之间设有轴承二14，所述轴承二14的左侧设有轴承外盖二15。

所述冷却回路10包含进出水管18、水道外筒19和水道内筒20，并且水道外筒19和水道内筒20之间通过隔条22相互连接，内部呈蛇形分布，两隔条22之间还均匀设有导热板23。

所述水道内筒20上开有进出孔24，所述进出孔24与进出水管18固定连接，形成完整的回路，定子线圈12的两端头部与水道外筒19之间设有导热硅脂21。

所述定子轴17为空心结构，位于定子轴17右侧中心处设有测速装置2，所述测速装置2包含有测速连接轴25、传感器定子27、测速端盖29和测速外壳30，所述测速连接轴25右端固定安装在轴承外盖一4的内侧，所述测速外壳30通过一个圆板固定安装在定子轴17右端，所述测速连接轴25左侧固定安装有传感器转子28，传感器定子27设于传感器转子28的外部，并且传感器定子27固定在测速外壳30上。

所述测速连接轴25前端与测速端盖29之间设有轴承，所述测速连接轴25中部与测速外壳30之间也设有轴承，所述轴承外盖一4与定子轴17右端面之间设有油封3。

所述轴承一6和轴承二14都为圆锥滚子轴承。

所述转子轮毂外壳8的右下端设有一个气门嘴1。

本专利通过对定子轴17左端与车体31接口固定，为法兰止口和螺栓固定结构，转子轮毂外壳8套装轮胎后依次压入轮毂侧圈、轮毂座圈、密封胶圈和轮毂锁圈；通过安装在转子轮毂外壳8上的气门嘴1充入工作时需要的气压即可；

刹车盘33用螺杆和螺母固定在端盖二13上，刹车卡钳32上刹车片对应刹车盘33并固定在车体31上，一台车上安装有6个车轮，每轮配置1台本专利的电机，故可实现每个车轮单独的牵引力和速度控制，极大改善车梁的驱动性能和行驶性能。

尽管已经示出和描述了本专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利的原理和精神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，本专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，包括转子轮毂外壳（8）、定子铁芯（11）和定子轴（17），其特征在于：转子轮毂外壳（8）的左右端分别固定安装有端盖二（13）和端盖一（7），转子轮毂外壳（8）的内壁上均匀分布安装有永磁块（9），定子铁芯（11）上安装有定子线圈（12），所述定子铁芯（11）与定子轴（17）之间固定连接有冷却回路（10），所述定子轴（17）与端盖一（7）之间设有轴承一（6），轴承一（6）的右侧设有端锁紧螺母（5）和轴承外盖一（4），所述定子轴（17）与端盖二（13）之间设有轴承二（14），所述轴承二（14）的左侧设有轴承外盖二（15）。

2.根据权利要求1所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述冷却回路（10）包含进出水管（18）、水道外筒（19）和水道内筒（20），并且水道外筒（19）和水道内筒（20）之间通过隔条（22）相互连接，内部呈蛇形分布，两隔条（22）之间还均匀设有导热板（23）。

3.根据权利要求2所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述水道内筒（20）上开有进出孔（24），所述进出孔（24）与进出水管（18）固定连接，形成完整的回路，定子线圈（12）的两端头部与水道外筒（19）之间设有导热硅脂（21）。

4.根据权利要求1所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述定子轴（17）为空心结构，位于定子轴（17）右侧中心处设有测速装置（2），所述测速装置（2）包含有测速连接轴（25）、传感器定子（27）、测速端盖（29）和测速外壳（30），所述测速连接轴（25）右端固定安装在轴承外盖一（4）的内侧，所述测速外壳（30）通过一个圆板固定安装在定子轴（17）右端，所述测速连接轴（25）左侧固定安装有传感器转子（28），传感器定子（27）设于传感器转子（28）的外部，并且传感器定子（27）固定在测速外壳（30）上。

5.根据权利要求4所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述测速连接轴（25）前端与测速端盖（29）之间设有轴承，所述测速连接轴（25）中部与测速外壳（30）之间也设有轴承，所述轴承外盖一（4）与定子轴（17）右端面之间设有油封（3）。

6.根据权利要求1所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述轴承一（6）和轴承二（14）都为圆锥滚子轴承。

7.根据权利要求1所述的大型电动轮矿用自卸车直驱外转子轮毂一体式电机，其特征在于：所述转子轮毂外壳（8）的右下端设有一个气门嘴（1）。

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