CN217010624U - 一种液冷式电机及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液冷式电机及车辆，涉及电机制造技术领域。该液冷式电机包括两端开口的机壳、设置在所述机壳内圈的定子，以及在所述机壳两端分别设置的前盖和后盖，所述定子的内圈还设置有与所述机壳转动连接的转子，所述机壳内还设置有绝缘冷却液，所述定子内圈与所述转子的外圈具有间隙，在所述机壳水平放置时，所述绝缘冷却液的液面位于所述间隙所在区域。能够简化设置形式，提升电机的冷却效果和适用性。

Description

一种液冷式电机及车辆

技术领域

本申请涉及电机制造技术领域，具体而言，涉及一种液冷式电机及车辆。

背景技术

在电机进行能量转换过程中，内部存在多种损耗，比如电流在导体内产生的绕组损耗、铁芯中磁场交变引起的铁芯损耗、通风和机械摩擦引起的机械损耗等。这些损耗转变成热量，向周围介质传播，使电机各部件的温度升高。如果电机产生的热量不能及时散失，电机会由于过热而工作异常甚至烧毁，因此需要对电机进行冷却。

目前，部分电机通常通过水冷的冷却方式进行冷却，即在电机内部设置风扇和水冷却器，在风扇作用下气流可以依次通过电机发热部件和水冷却器，以将电机所产生的热量传输给水冷却器中的冷却水，从而达到对电机进行冷却的目的。

针对目前对前述电机进行冷却的方式，水冷却器需要通过管道连接外部的冷却水，以通过水泵等设备不断向水冷却器提供冷却水。由于水冷却器需要连接外部的冷却水，因此这种电机冷却方式对安装环境具有较高的要求，导致这种电机冷却方式的适用性较差。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种液冷式电机及车辆，能够简化设置形式，提升电机的冷却效果和适用性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种液冷式电机，包括两端开口的机壳、设置在所述机壳内圈的定子，以及在所述机壳两端分别设置的前盖和后盖，所述定子的内圈还设置有与所述机壳转动连接的转子，所述机壳内还设置有绝缘冷却液，所述定子内圈与所述转子的外圈具有间隙，在所述机壳水平放置时，所述绝缘冷却液的液面位于所述间隙所在区域。

可选地，所述转子包括转轴，以及设置在所述转轴上设置的端板，所述转轴上还设置有压环和多个铁芯，所述铁芯抵持于所述端板和所述压环之间，所述端板背离所述铁芯的一侧设置有凸棱。

可选地，所述端板设置为两个，所述转轴上还设置有定位台阶，所述铁芯位于两所述端板之间，两所述端板背离所述铁芯的一侧分别与所述定位台阶和所述压环抵持。

可选地，所述凸棱在所述端板上圆周阵列设置，且所述凸棱从所述端板的中心延伸至所述端板的边沿。

可选地，所述凸棱为长条形或曲面形。

可选地，所述机壳的相对两端分别设置有轴承，所述轴承的外圈与所述机壳连接，所述轴承的内圈与所述转轴连接。

可选地，所述端板的外缘设置有多个切口，且所述切口与所述凸棱交错设置。

可选地，所述前盖与所述机壳之间，以及所述后盖与所述机壳之间设置有密封胶。

可选地，所述绝缘冷却液包括矿物油、硅油和三氯联苯的任意一种。

本申请实施例的另一方面，提供一种车辆，包括如上所述任意一项所述的液冷式电机。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的液冷式电机及车辆，通过两端开口的机壳，以及设置在机壳内圈的定子，以便于在定子和转子的相互作用下，使与机壳转动连接的转子相对机壳转动。通过在机壳两端设置前盖和后盖，以便于机壳内的绝缘冷却液密封在机壳内，避免产生泄漏，以便于实现持续可靠的冷却效果。另外，通过将机壳水平放置时，绝缘冷却液的液面位于间隙所在区域的情况下，绝缘冷却液不会对转子造成过大的阻力，而且能够最大限度的浸润定子所在区域，在提升冷却效果的同时，保证液冷式电机的工作效率。采用上述形式，能够简化设置形式，并提升电机的冷却效果和适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的液冷式电机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的转子的结构示意图之一；

图3为本申请实施例提供的转子的结构示意图之二；

图4为本申请实施例提供的端板的结构示意图。

图标：100-液冷式电机；110-机壳；120-定子；130-前盖；140-后盖；150-转子；152-转轴；1522-定位台阶；154-端板；1542-凸棱；1544-切口；1546-凸块；156-压环；158-铁芯；159-轴承；160-绝缘冷却液。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，部分电机通常通过水冷的冷却方式进行冷却，即在电机内部设置风扇和水冷却器，在风扇作用下气流可以依次通过电机发热部件和水冷却器，以将电机所产生的热量传输给水冷却器中的冷却水，从而达到对电机进行冷却的目的。水冷却器需要通过管道连接外部的冷却水，以通过水泵等设备不断向水冷却器提供冷却水。由于水冷却器需要连接外部的冷却水，因此这种电机冷却方式对安装环境具有较高的要求，导致这种电机冷却方式的适用性较差。针对上述问题，本申请实施例提供以下技术方案，以简化设置形式，提升电机的冷却效果和适用性。

请参照图1，本实施例提供一种液冷式电机100，包括两端开口的机壳110、设置在机壳110内圈的定子120，以及在机壳110两端分别设置的前盖130和后盖140，定子120的内圈还设置有与机壳110转动连接的转子150，机壳110内还设置有绝缘冷却液160，定子120内圈与转子150的外圈具有间隙，在机壳110水平放置时，绝缘冷却液160的液面位于间隙所在区域。

具体的，通过两端开口的机壳110，便于将定子120与机壳110之间连接，示例的，在将定子120与机壳110之间连接时，可以采用过盈配合的连接形式，如将机壳110进行加热，在机壳110加热后受热膨胀，使得机壳110的内圈变大，此时，将定子120穿设于机壳110内的特定位置，在机壳110冷却之后收缩回初始尺寸的过程中，与定子120之间紧密配合，实现机壳110与定子120之间的相对固定。可以理解的，定子120与机壳110之间也可以采用粘接的结构形式，以使定子120的外圈与机壳110的内圈之间粘接固定。同时，通过在机壳110两端分别设置前盖130和后盖140，有利于保证液冷式电机100的密封性，避免绝缘冷却液160泄漏。

通过在定子120的内圈设置与机壳110转动连接的转子150，当液冷式电机100通电时，定子120和转子150之间具有相互作用力，从而使转子150相对机壳110转动。在转子150转动时，能够搅动机壳110内设置的绝缘冷却液160，从而加速机壳110内部定子120与机壳110之间的热量交换传递，并加速定子120的冷却，有利于提高液冷式电机100运转过程中整机散热能力，且液冷式电机100转速越高，冷却效果越明显。其中，机壳110上可设置有透气阀，上述冷却液可通过透气阀注入到机壳110内。

本申请实施例提供的液冷式电机100，通过两端开口的机壳110，以及设置在机壳110内圈的定子120，以便于在定子120和转子150的相互作用下，使与机壳110转动连接的转子150相对机壳110转动。通过在机壳110两端设置前盖130和后盖140，以便于机壳110内的绝缘冷却液160密封在机壳110内，避免产生泄漏，以便于实现持续可靠的冷却效果。另外，通过将机壳110水平放置时，绝缘冷却液160的液面位于间隙所在区域的情况下，绝缘冷却液160不会对转子150造成过大的阻力，而且能够最大限度的浸润定子120所在区域，在提升冷却效果的同时，保证液冷式电机100的工作效率。采用上述形式，能够简化设置形式，并提升电机的冷却效果和适用性。

如图2和图3所示，转子150包括转轴152，以及设置在转轴152上设置的端板154，转轴152上还设置有压环156和多个铁芯158，铁芯158抵持于端板154和压环156之间，端板154背离铁芯158的一侧设置有凸棱1542。

具体的，当端板154设置为一个时，转轴152与端板154之间可以采用一体成型的结构形式，也可以采用可拆卸连接的结构形式，只要能够保证连接的稳定性即可。另外，通过在转轴152上设置多个铁芯158，以便于和定子120之间相互配合，以使转子150相对机壳110转动。通过将多个铁芯158抵持于端板154和压环156之间，以便于将铁芯158固定，从而保持连接关系的稳定性。同时，通过在端板154背离铁芯158的一侧设置凸棱1542，在转子150转动时，相当于带动端板154上的叶片转动，以使机壳110内形成气流，从而带动绝缘冷却液160与定子120之间充分接触，以提升散热效率。可以理解的，端板154朝向铁芯158的一侧设置为平面，以使端板154与铁芯158之间贴合，使得装配紧凑且稳定。

在本申请的可选实施例中，如图3所示，端板154设置为两个，转轴152上还设置有定位台阶1522，铁芯158位于两端板154之间，两端板154背离铁芯158的一侧分别与定位台阶1522和压环156抵持。

具体的，当端板154设置为两个时，铁芯158位于两端板154之间，通过两个端板154将铁芯158夹紧固定。此时，一个端板154背离铁芯158的一侧与定位台阶1522抵持，另一个端板154背离铁芯158的一侧与压环156抵持，这样一来，便于通过压环156进行紧固定位。另外，当设置为两个端板154时，在转轴152的相对两端均有凸棱1542，在转子150转动时，带动凸棱1542同步转动，并且使机壳110内的气流分布更加均匀，有效提高机壳110内部空气流动速度，有利于提升散热的稳定性和均衡性。

如图4所示，凸棱1542在端板154上圆周阵列设置，且凸棱1542从端板154的中心延伸至端板154的边沿。

具体的，本申请实施例对凸棱1542设置的疏密程度不做具体限制，示例的，凸棱1542可以设置为4个、6个或9个等数值，可以根据实际需要灵活设置。另外，凸棱1542从端板154的中心延伸至端板154的边沿，有利于提升凸棱1542的长度，进而提升转动时产生的气流流动速度，有效提升散热效果。

在本申请的可选实施例中，凸棱1542为长条形或曲面形。

具体的，凸棱1542可设置为长条形，由中心向外圈发散设置。也可以设置为曲面性，如S形曲面或弧形曲面等，当凸棱1542设置为曲面性时，有利于降低风阻，提升液冷式电机100的运行效率。

如图1和图3所示，机壳110的相对两端分别设置有轴承159，轴承159的外圈与机壳110连接，轴承159的内圈与转轴152连接。

具体的，通过在机壳110的相对两端设置轴承159，以便于转轴152通过轴承159与机壳110转动连接，这样一来，有利于提升转动时的流畅程度，并且有利于降低转动时的噪音。

如图4所示，端板154的外缘设置有多个切口1544，且切口1544与凸棱1542交错设置。

具体的，通过在端板154的外缘设置多个切口1544，在端板154转动时，能够带动机壳110内的绝缘冷却液160随端板154转动，而带动的绝缘冷却液160可以临时储存在切口1544内，并通过端板154的离心力甩出至定子120上，以便于对定子120进行冷却，提升冷却效果。

在本申请的可选实施例中，端板154为环形，端板154的内圈设置有凸块1546，转轴152上对应设置有凹槽。

具体的，通过将端板154设置为环形，有利于降低端板154转动时产生的风阻，提升转动效率，降低能源损耗。可以理解的端板154也可以根据实际需要设置为其他的形状，如正多边形。另外，通过在端板154的内圈设置凸块1546，并早转轴152上对应设置凹槽，以便于端板154和转轴152之间相互卡合，避免端板154与转轴152之间发生相对转动，有利于保证连接的稳定性。

在本申请的可选实施例中，前盖130与机壳110之间，以及后盖140与机壳110之间设置有密封胶。这样一来，有利于保证机壳110分别与前盖130和后盖140之间紧密的连接，避免因缝隙而产生漏液现象，有利于提升液冷式电机100使用时的稳定性。

在本申请的可选实施例中，绝缘冷却液160包括矿物油、硅油和三氯联苯的任意一种。只要具有绝缘性，不影响液冷式电机100的正常运转，且不具有腐蚀性，不影响机壳110内部的连接稳定性即可。

本申请实施例还公开了一种车辆，包括前述实施例中的液冷式电机100。该车辆包含与前述实施例中的液冷式电机100相同的结构和有益效果。液冷式电机100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷式电机，其特征在于，包括两端开口的机壳、设置在所述机壳内圈的定子，以及在所述机壳两端分别设置的前盖和后盖，所述定子的内圈还设置有与所述机壳转动连接的转子，所述机壳内还设置有绝缘冷却液，所述定子内圈与所述转子的外圈具有间隙，在所述机壳水平放置时，所述绝缘冷却液的液面位于所述间隙所在区域。

2.根据权利要求1所述的液冷式电机，其特征在于，所述转子包括转轴，以及设置在所述转轴上设置的端板，所述转轴上还设置有压环和多个铁芯，所述铁芯抵持于所述端板和所述压环之间，所述端板背离所述铁芯的一侧设置有凸棱。

3.根据权利要求2所述的液冷式电机，其特征在于，所述端板设置为两个，所述转轴上还设置有定位台阶，所述铁芯位于两所述端板之间，两所述端板背离所述铁芯的一侧分别与所述定位台阶和所述压环抵持。

4.根据权利要求2所述的液冷式电机，其特征在于，所述凸棱在所述端板上圆周阵列设置，且所述凸棱从所述端板的中心延伸至所述端板的边沿。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的液冷式电机，其特征在于，所述凸棱为长条形或曲面形。

6.根据权利要求2-4任意一项所述的液冷式电机，其特征在于，所述机壳的相对两端分别设置有轴承，所述轴承的外圈与所述机壳连接，所述轴承的内圈与所述转轴连接。

7.根据权利要求4所述的液冷式电机，其特征在于，所述端板的外缘设置有多个切口，且所述切口与所述凸棱交错设置。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的液冷式电机，其特征在于，所述前盖与所述机壳之间，以及所述后盖与所述机壳之间设置有密封胶。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的液冷式电机，其特征在于，所述绝缘冷却液包括矿物油、硅油和三氯联苯的任意一种。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的液冷式电机。

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