CN217508373U - 一种带有混合冷却结构的轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机技术领域，提出一种带有混合冷却结构的轮毂电机，包括外壳、转子总成、定子电枢总成、定子支撑件、轮毂轴承总成和液冷装置，定子支撑件包括支架筒、端头模块和端盖，支架筒的外侧与定子电枢总成的内侧相对，支架筒上设置有循环风通道，端盖上设置有与循环风通道连通的进气口和出气口，液冷装置包括多个U型管，U型管首尾连接成液冷管道，液冷管道的两端分别与进水口和出水口连接，定子电枢总成靠近其内壁的位置设置有用来装配液冷通道的装配孔道，装配孔道之间设置有若干个热传导阻隔空腔。本装置设计合理、结构简单、具有液冷和空冷功能且有利于延长轮毂电机使用寿命，适合大规模推广。

Description

一种带有混合冷却结构的轮毂电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及一种带有混合冷却结构的轮毂电机。

背景技术

对于传统车辆来说，离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的，而这些部件总重大且让车辆的结构更为复杂，同时也存在需要定期维护以及多故障率的问题。轮毂电机将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化，这种驱动方式缩短动力的传动路径，提高车辆的传动效率。

现有专利CN202120795156.9公开了一种具有低水阻冷却结构的轮毂电机定子支撑件及轮毂电机，该定子支撑件包括相互垂直且固定设置的管壁与端面，在所述管壁内对称设有上半周流道以及下半周流道，在所述端面上对称设置有进水口与出水口，所述上半周流道的进水端与所述下半周流道的进水端均通过第一轴向流道与所述进水口连通，所述上半周流道的出水端与所述下半周流道的出水端均通过第二轴向流道与所述出水口连通；所述上半周流道和所述下半周流道均包括多个平行设置的U形流道，每个所述U形流道沿所述定子支撑件的轴向设置，多个所述U形流道在定子支撑件的管壁呈圆周均匀排布，相邻所述U形流道的首尾连通。该轮毂电机能够实现液冷，但是冷却有效果还有待改善。

实用新型内容

本实用新型针对上述的轮毂电机所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、具有液冷和空冷功能且有利于延长轮毂电机使用寿命的一种带有混合冷却结构的轮毂电机。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机，包括外壳，所述外壳的内部设置有转子总成、所述转子的内侧设置有定子电枢总成，所述定子电枢总成的内侧设置有定子支撑件，所述定子支撑件的内侧设置有轮毂轴承总成，所述定子支撑件与定子电枢总成之间设置有液冷装置，所述定子支撑件的外侧设置有与液冷装置连接的进水口和出水口，所述定子支撑件包括支架筒，所述支架筒的一端设置有端头模块，所述端头模块的一端设置有与外壳密封配合的端盖，所述进水口和出水口设置在端盖上，所述支架筒的外侧与定子电枢总成的内侧相对，所述支架筒上设置有绕其筒面分布的循环风通道，所述端盖上设置有与循环风通道连通的进气口和出气口，所述液冷装置包括多个围绕支架筒呈圆形分布的U型管，所述U型管首尾连接成液冷管道，所述液冷管道的两端分别与进水口和出水口连接，所述定子电枢总成靠近其内壁的位置设置有用来装配液冷通道的装配孔道，所述装配孔道之间设置有若干个围绕定子电枢总成的中心分布的热传导阻隔空腔。

作为优选，所述循环风通道包括多个轴向沟槽，所述轴向沟槽朝向端头模块的一端设置有断口，所述端头模块靠近其外壁的位置设置有与断口连通的连通口，所述连通口与出气口连通，所述端头模块与端盖之间形成的环形空腔与进气口连通。

作为优选，所述热传导阻隔空腔的断面呈U型且其开口背向定子电枢总成的中心，所述热传导阻隔空腔轴向贯穿定子电枢总成。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机，从进风口输入的压缩空气可在本装置的内部流通并且进过循环风通道而从出风口排出，实现空冷，再加上液冷装置的液冷作用以及热传导阻隔空腔的辅助作用能够大大提高轮毂电机的冷却性能。本装置设计合理、结构简单、具有液冷和空冷功能，且最大程度的保护了磁钢，使本轮毂电机始终处于冷却状态，有利于延长轮毂电机使用寿命，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为实施例提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机的装配图；

图2为实施例提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机的结构示意图；

图3为实施例提供的支架筒和液冷装置的配合示意图；

图4为实施例提供的支架筒、端头模块和循环风通道的轴测图；

图5为实施例提供的支架筒的轴测图；

图6为实施例提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机(无外壳和端盖的主视图)；

以上各图中：

1、外壳；2、转子总成；3、定子电枢总成；31、热传导阻隔空腔；4、定子支撑件；41、支架筒；411、循环风通道；411a、轴向沟槽；411b、断口；42、端头模块；421、连通口；43、端盖；431、进水口、432、出水口；433、进气口；434、出气口；5、轮毂轴承总成；6、液冷装置；61、液冷通道；611、U型管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1—图6所示，本实用新型提供的一种带有混合冷却结构的轮毂电机，包括外壳1，所述外壳1的内部设置有转子总成2、所述转子的内侧设置有定子电枢总成3，定子电枢总成3的内侧设置有定子支撑件4，定子支撑件4的内侧设置有轮毂轴承总成5，定子支撑件4与定子电枢总成3之间设置有液冷装置6，定子支撑件4的外侧设置有与液冷装置6连接的进水口431和出水口432。其中，外壳1、转子总成2和轮毂轴承总成5为现有技术，本实施例在此不再赘述。为了提高轮毂电机的冷却能力，本实用新型设计了液冷与空冷混合冷却的结构，相应地，也对定子电枢总成3和定子支撑件4的局部结构提出改进。

具体地，本实用新型提供的定子支撑件4包括支架筒41，支架筒41的一端设置有端头模块42，端头模块42的一端设置有与外壳1密封配合的端盖43，进水口431和出水口432设置在端盖43上，支架筒41的外侧与定子电枢总成3的内侧相对，支架筒41上设置有绕其筒面分布的循环风通道411，端盖43上设置有与循环风通道411连通的进气口433和出气口434，液冷装置6包括多个围绕支架筒41呈圆形分布的U型管611，U型管611首尾连接成液冷管道61，液冷管道61的两端分别与进水口431和出水口432连接，定子电枢总成3靠近其内壁的位置设置有用来装配液冷通道61的装配孔道，装配孔道之间设置有若干个围绕定子电枢总成的中心分布的热传导阻隔空腔31。其中，被压缩的气体从进气口433进入本轮毂电机内部的封闭腔体内，气体在封闭腔体中流通并且经过循环风通道411，气体在流动的过程中与封闭腔体中的热空气以及本轮毂电机内部产生热量的部件发生热交换，携带热量的气体从出气口434排出，这样就实现了空冷。液冷环节的冷却原理是，液冷管道61本身与定子电枢总成3接触，水从进水口431进入液冷管道61并随液冷管道61轨迹经过所有的装配孔道，经过多次进出循环后再从出水口432排走，所以实现了对定子电枢总成3的液冷，进而与空冷功能一起提高了冷却效果。为了防止热量过多的传导到定子电枢总成3中心的变速部件中，特别设计了热传导阻隔空腔31，热传导阻隔空腔31使得热量只能环绕液冷管道61，少数的热量才传输到定子电枢总成的中心腔体，所以进一步改善了本装置的冷却效果。

为了提高空冷质量，本实用新型提供的循环风通道411包括多个轴向沟槽411a，轴向沟槽411a朝向端头模块42的一端设置有断口411b，端头模块42靠近其外壁的位置设置有与断口411b连通的连通口421，连通口421与出气口434连通，所述端头模块42与端盖43之间形成的环形空腔与进气口433连通。这样的话，端头模块42的外周与端盖43之间构成环形空腔并不直接与循环风通道411连通，而且由被压缩的气体先从进气口433进入环形空腔，从环形空腔进入转子总成2与定子电枢总成3之间的配合缝隙而留到环形空腔的相对侧，该相对侧空间与循环风通道411连通，所以气体从轴向沟槽411a朝断口411b方向流动，再从断口411b进入端头模块42中，连通口421令气体从其内部向出气口434方向流动直到排出与本轮毂电机之外。这样的话，本轮毂电机的空冷结构与液冷结构很好的组合且不同路径互不干涉，能够实现高效的混合冷却功能。从整体上看，本轮毂电机的混合冷却结构直接设置在定子电枢总成3的发热侧，直接针对发热部位起作用；空冷介质只有经过定子电枢总成3和转子总成2之间的通道进行循环，最大程度的保护了磁钢，使之始终处于冷却状态；同时，冷却介质的流动行程较短，提高了冷却效率；混合冷却结构将发热部位与定子支撑件4内的变速箱有效进行了热隔离，给电机散热的同时还保护了变速箱。

进一步地，本实用新型提供的热传导阻隔空腔31的断面呈U型且其开口背向定子电枢总成3的中心，热传导阻隔空腔31轴向贯穿定子电枢总成3。该热传导阻隔空腔31不仅能够有效保证液冷的效率，同时其热量传输引导的设计理念也让散热对本轮毂电机产生的损害降到最低，有利于延长本轮毂电机的实际使用寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种带有混合冷却结构的轮毂电机，包括外壳，所述外壳的内部设置有转子总成、所述转子的内侧设置有定子电枢总成，所述定子电枢总成的内侧设置有定子支撑件，所述定子支撑件的内侧设置有轮毂轴承总成，所述定子支撑件与定子电枢总成之间设置有液冷装置，所述定子支撑件的外侧设置有与液冷装置连接的进水口和出水口，其特征在于，所述定子支撑件包括支架筒，所述支架筒的一端设置有端头模块，所述端头模块的一端设置有与外壳密封配合的端盖，所述进水口和出水口设置在端盖上，所述支架筒的外侧与定子电枢总成的内侧相对，所述支架筒上设置有绕其筒面分布的循环风通道，所述端盖上设置有与循环风通道连通的进气口和出气口，所述液冷装置包括多个围绕支架筒呈圆形分布的U型管，所述U型管首尾连接成液冷管道，所述液冷管道的两端分别与进水口和出水口连接，所述定子电枢总成靠近其内壁的位置设置有用来装配液冷通道的装配孔道，所述装配孔道之间设置有若干个围绕定子电枢总成的中心分布的热传导阻隔空腔。

2.根据权利要求1所述的一种带有混合冷却结构的轮毂电机，其特征在于，所述循环风通道包括多个轴向沟槽，所述轴向沟槽朝向端头模块的一端设置有断口，所述端头模块靠近其外壁的位置设置有与断口连通的连通口，所述连通口与出气口连通，所述端头模块与端盖之间形成的环形空腔与进气口连通。

3.根据权利要求2所述的一种带有混合冷却结构的轮毂电机，其特征在于，所述热传导阻隔空腔的断面呈U型且其开口背向定子电枢总成的中心，所述热传导阻隔空腔轴向贯穿定子电枢总成。

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