CN215419886U - 一种油水复合冷却结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油水复合冷却结构，包括用于冷却电机定子的水冷通道和用于冷却电机转子的油冷通道，所述水冷通道设于电机外壳体上，所述油冷通道包括第一油路和第二油路，所述第一油路包括设于电机外壳体上且与减速器第一轴承及电机第一轴承安装处连通的内置油道，所述第二油路包括与电机外壳体的内腔体相通的转子分油道；本实用新型提供的油水复合冷却结构能充分合理的利用现有空间实现油水复合冷却，电机的冷却效果好，能对轴承进行润滑、降温，提升电机极限工况下的性能指标达30％。

Description

一种油水复合冷却结构及电机

技术领域

本实用新型属于电机冷却技术领域，具体是涉及到一种油水复合冷却结构及电机。

背景技术

随着新能源汽车行业的不断发展，追求高集成、高效率、高转速、高功率和低成本的电驱动总成显然已成为整车厂的首要目标。众所周知目前电机的冷却方式为纯水冷和纯油冷两种，两种冷却方式对电机的冷却都有一定局限性。纯水冷方式电机转子不能得到有效冷却，影响电机转速提升；纯油冷方式电机定子冷却不均匀，影响电机输出功率。因此，有必要研发一种用于电机降温的油水复合冷却结构，以提升电机在极限工况性能指标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能充分合理的利用现有空间实现油水复合冷却，电机的冷却效果好，能对轴承进行润滑、降温，提升电机极限工况下的性能指标的油水复合冷却结构。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种油水复合冷却结构，包括用于冷却电机定子的水冷通道和用于冷却电机转子的油冷通道，所述水冷通道设于电机外壳体上，所述油冷通道包括第一油路和第二油路，所述第一油路包括设于电机外壳体上且与减速器第一轴承及电机第一轴承安装处连通的内置油道，所述第二油路包括与电机外壳体的内腔体相通的转子分油道。

优选的，所述转子分油道包括设于电机转轴内的轴心油道、设于电机转轴上电机第二轴承安装处与轴心油道相通的第一泄油孔及设于电机转轴上与电机外壳体的内腔体相通的第二泄油孔；所述轴心油道通过设于电机外壳体上的第一进油口注入润滑油。

优选的，所述第二油路还包括定子分油道，所述定子分油道设于电机定子周围且通过设于电机外壳体上的第二进油孔注入润滑油。

优选的，所述定子分油道的一端与第二进油孔连通，另一端通过电机端盖上的集成油道与第一进油口连通。

优选的，所述定子分油道上开设有第三泄油孔，所述第三泄油孔连通有定子绕组油冷道。

优选的，所述第二油路还包括回油通道，所述回油通道设于电机外壳体上，所述回油通道通过第一回油孔和第二回油孔与电机外壳体的内腔体相通，所述第一回油孔与第二回油孔分别设于电机定子的两端。

优选的，所述水冷通道包括用于冷却电控的电控水冷道，所述电控水冷道的一端用于通入冷却水，另一端与电机水冷道连通，所述电机水冷道与第一热交换器连通，第一热交换器上设有回流管。

优选的，所述电机水冷道为Z字形通道。

优选的，所述油冷通道上设有用于将减速器内的润滑油泵入滤清器的油泵，所述滤清器与第二热交换器连通，所述第二热交换器与第二进油孔连通。

本实用新型还提供一种油水复合冷却电机，包括上述的油水复合冷却结构。

本实用新型的有益效果是，电机外壳体内设有电机内套，电机内套的外侧壁与电机外壳体的内侧壁围合形成水冷通道，油冷通道集成在电机外壳体上，降温后的润滑油一路经第一油路的内置油道到达减速器第一轴承及电机第一轴承，对减速器第一轴承及电机第一轴承进行润滑合降温，另一路经第二油路进入电机外壳体的内腔体对电机转子进行降温，水冷通道能稳定均匀的对电机定子进行冷却；油冷通道能对电机转子进行充分冷却，同时润滑油还能对减速器第一轴承及电机第一轴承进行润滑；区别与传统单水冷结构，只能对电机定子进行冷却，不能对转子进行冷却和轴承进行润滑的弊端；又不同于与传统单油冷结构，对电机定子的冷却不均匀的弊端；水冷通道和油冷通道分开设置能避免油和水的混合，能充分合理的利用现有空间实现油水复合冷却，电机的冷却效果好，能对轴承进行润滑、降温，提升电机极限工况下的性能指标达30％。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的结构示意图；

图2为电机水冷道的结构示意图；

图3为电控水冷道的结构示意图；

图4为回油通道的结构示意图；

图5为导油盖板的结构示意图；

图6为转子分油道的结构示意图；

图7为第二油路的结构示意图。

在图中，1、水冷通道；11、电控水冷道；12、电机水冷道；2、油冷通道；21、第一油路；211、内置油道；22、第二油路；221、转子分油道；222、定子分油道；223、轴心油道；224、第一泄油孔；225、第二泄油孔；226、第三泄油孔；227、定子绕组油冷道；3、电控；31、电控进水口；32、电控出水口；4、第一热交换器；41、第一热交换器进水管；42、回流管；5、减速器；51、减速器第一轴承；6、滤清器；7、油泵；8、第二热交换器；81、第二热交换器进油管；9、电机内套；100、电机外壳体；101、电机第一轴承；102、电机转轴；103、电机第二轴承；104、第一进油口；105、电机定子；106、电机转子；107、第二进油孔；108、电机端盖；109、回油通道；110、第一回油孔；111、第二回油孔；112、集成油道；113、电机进水口；114、电机出水口；115、导油盖板；116、定子绕组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明：

请一并参阅图1-7，本实施例提供的油水复合冷却结构，包括用于冷却电机定子105的水冷通道1和用于冷却电机转子106的油冷通道2，所述水冷通道1设于电机外壳体100上，所述油冷通道2包括第一油路21和第二油路22，所述第一油路21包括设于电机外壳体100上且与减速器第一轴承51及电机第一轴承101安装处连通的内置油道211，所述第二油路22包括与电机外壳体100的内腔体相通的转子分油道221。

电机外壳体100内设有电机内套9，电机内套9的外侧壁与电机外壳体100的内侧壁围合形成水冷通道1，油冷通道2集成在电机外壳体100上，降温后的润滑油一路经第一油路21的内置油道211到达减速器第一轴承51及电机第一轴承101，对减速器第一轴承51及电机第一轴承101进行润滑合降温，另一路经第二油路22进入电机外壳体100的内腔体对电机转子106进行降温，水冷通道1能稳定均匀的对电机定子105进行冷却；油冷通道2能对电机转子106进行充分冷却，同时润滑油还能对减速器第一轴承51及电机第一轴承101进行润滑；区别与传统单水冷结构，只能对电机定子105进行冷却，不能对转子进行冷却和轴承进行润滑的弊端；又不同于与传统单油冷结构，对电机定子105的冷却不均匀的弊端；水冷通道1和油冷通道2分开设置能避免油和水的混合，使得油水复合冷却能够实现，能充分合理的利用现有空间，保证电机的冷却效果，又能对轴承进行润滑、降温，提升电机极限工况下的性能指标达30％。

更具体的，所述转子分油道221包括设于电机转轴102内的轴心油道223、设于电机转轴102上电机第二轴承103安装处与轴心油道223相通的第一泄油孔224及设于电机转轴102上与电机外壳体100的内腔体相通的第二泄油孔225；所述轴心油道223通过设于电机外壳体100上的第一进油口104注入润滑油；电机转轴102与电机第二轴承103之间的空隙与电机外壳体100的内腔体相通，第一泄油孔224及第二泄油孔225的数量、孔径根据泄油量的大小进行设置，第一泄油孔224将润滑油从电机转轴102内的轴心油道223向电机第二轴承103与电机转轴102的空隙内甩出，经电机转轴102与电机第二轴承103间的空隙进入电机外壳体100的内腔体中，既能润滑电机第二轴承103，又能冷却电机第二轴承103，从空隙中进入进入电机外壳体100的内腔体的润滑油及第二泄油孔225甩出的润滑油对电机转子106进行冷却。

更具体的，所述第二油路22还包括定子分油道222，所述定子分油道222设于电机定子105周围且通过设于电机外壳体100上的第二进油孔107注入润滑油；水冷通道1对电机定子105进行冷却，定子分油道222能对电机定子105进一步冷却，降低电机定子105在极限工况时的温度，能提升电机在极限工况下的性能指标。

更具体的，所述定子分油道222的一端与第二进油孔107连通，另一端通过电机端盖108上的集成油道112与第一进油口104连通；利用定子分油道222对转子分油道221供油，在不改变电机外形尺寸的前提下最大限度提升空间利用率，能实现油冷通道2高度集成化和轻量化。

更具体的，所述定子分油道222上开设有第三泄油孔226，所述第三泄油孔226连通有定子绕组油冷道227；定子分油道222内的润滑油通过第三泄油孔226进入定子绕组油冷道227内，两个第三泄油孔226一进一出，在定子绕组油冷道227内形成油冷循环，对定子绕组116进行冷却。

更具体的，所述第二油路22还包括回油通道109，所述回油通道109设于电机外壳体100上，所述回油通道109通过第一回油孔110和第二回油孔111与电机外壳体100的内腔体相通，所述第一回油孔110与第二回油孔111分别设于电机定子105的两端；电机外壳体100腔体内的后端油通过第一回油孔110回流到电机外壳体100上的回油通道109，最终回流到减速器5的主腔，电机外壳体100腔体内的前端油通过第二回油孔111回流到回油通道109或减速器5的主腔；第一回油孔110设于电机外壳体100上或电机端盖108；第二回油孔111设于电机内套9上且与减速器5的主腔连通，或者第二回油孔111与回油通道109连通，均能使得第二油路22中的润滑油实现循环冷却。

更具体的，所述水冷通道1包括用于冷却电控3的电控水冷道11，所述电控水冷道11的两端分别设有电控进水口31和电控出水口32，电控进水口31用于通入冷却水，电控出水口32与电机水冷道12的电机进水口113连通，所述电机水冷道12的电机出水口114与第一热交换器4的第一热交换器进水管41连通，第一热交换器4上设有回流管42；使用时，整车冷却水通过电控进水口31进入电控3对其进行冷却，冷却完电控3后冷却水从电控出水口32进入电机进水口113，进入电机进水口113的冷却水在电机内套9上的电机水冷道12里循环，带走电机定子105的热量，对电机定子105进行冷却后通过第一热交换器进水管41进入第一热交换器4，最后经第一热交换器4的回流管42回到整车冷却水箱。

更具体的，所述电机水冷道12为Z字形通道；Z字形水道的一端通过电机进水口113与电控出水口32连通，另一端通过电机出水口114与第一热交换器进水管41连通，Z字形水道设计避开了定子分油道222，使得定子分油道222能对电机定子105和定子绕组116，避免了油和水的混合，能提高系统的冷却效率。

更具体的，所述油冷通道2上设有用于将减速器5内的润滑油泵入滤清器6的油泵7，所述滤清器6与第二热交换器8连通，所述第二热交换器8与第二进油孔107连通；通过油泵7将减速器5中的润滑油泵起，通过油道将油泵到滤清器6，通过滤清器6将润滑油中的杂质去掉，润滑油通过内置第二热交换器进油管81到达第二热交换器8，润滑油经过第二热交换器8进行冷却后，经过导油盖板115分成两路，一路输送进入定子分油道222上的第二进油孔107，一路输送输送进入第一油路21。

本实用新型还提供一种油水复合冷却电机，包括上述的油水复合冷却结构，能提高电机的冷却效率，又解决了电驱动在外形尺寸上的限制，做到了高度集成化和轻量化，电机在极限工况下的性能指标提升30％，解决了主机厂目前棘手的问题，可以实现量产化。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种油水复合冷却结构，其特征在于：包括用于冷却电机定子(105)的水冷通道(1)和用于冷却电机转子(106)的油冷通道(2)，所述水冷通道(1)设于电机外壳体(100)上，所述油冷通道(2)包括第一油路(21)和第二油路(22)，所述第一油路(21)包括设于电机外壳体(100)上且与减速器第一轴承(51)及电机第一轴承(101)安装处连通的内置油道(211)，所述第二油路(22)包括与电机外壳体(100)的内腔体相通的转子分油道(221)。

2.如权利要求1所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述转子分油道(221)包括设于电机转轴(102)内的轴心油道(223)、设于电机转轴(102)上电机第二轴承(103)安装处与轴心油道(223)相通的第一泄油孔(224)及设于电机转轴(102)上与电机外壳体(100)的内腔体相通的第二泄油孔(225)；所述轴心油道(223)通过设于电机外壳体(100)上的第一进油口(104)注入润滑油。

3.如权利要求2所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述第二油路(22)还包括定子分油道(222)，所述定子分油道(222)设于电机定子(105)周围且通过设于电机外壳体(100)上的第二进油孔(107)注入润滑油。

4.如权利要求3所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述定子分油道(222)的一端与第二进油孔(107)连通，另一端通过电机端盖(108)上的集成油道(112)与第一进油口(104)连通。

5.如权利要求4所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述定子分油道(222)上开设有第三泄油孔(226)，所述第三泄油孔(226)连通有定子绕组油冷道(227)。

6.如权利要求5所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述第二油路(22)还包括回油通道(109)，所述回油通道(109)设于电机外壳体(100)上，所述回油通道(109)通过第一回油孔(110)和第二回油孔(111)与电机外壳体(100)的内腔体相通，所述第一回油孔(110)与第二回油孔(111)分别设于电机定子(105)的两端。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述水冷通道(1)包括用于冷却电控(3)的电控水冷道(11)，所述电控水冷道(11)的一端用于通入冷却水，另一端与电机水冷道(12)连通，所述电机水冷道(12)与第一热交换器(4)连通，第一热交换器(4)上设有回流管(42)。

8.如权利要求7所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述电机水冷道(12)为Z字形通道。

9.如权利要求8所述的油水复合冷却结构，其特征在于：所述油冷通道(2)上设有用于将减速器(5)内的润滑油泵入滤清器(6)的油泵(7)，所述滤清器(6)与第二热交换器(8)连通，所述第二热交换器(8)与第二进油孔(107)连通。

10.一种油水复合冷却电机，其特征在于：包括如权利要求1-9中任意一项所述的油水复合冷却结构。

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