CN218243259U - 电机油冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机油冷系统，包括电机轴、套设在电机轴外的转子、位于转子的两端面的动平衡板，以及套设在转子外的定子，电机轴的中心沿轴向开设有一条主油通道，电机轴上沿径向开设有第一油孔，转子与动平衡板之间留有离心储油腔，第一油孔连通主油通道和离心储油腔，离心储油腔与转子的去重孔连通；转子转动时，离心储油腔中的油液被离心力甩向定子。本实用新型中油液从主油通道流入到第一油孔，再从第一油孔流入到离心储油腔中，离心储油腔能够增大油液的旋转半径，从而使得油液获得更大的离心力，提升低速甩油效果，离心储油腔中的油液能够进入到转子的去重孔中对转子的内部进行冷却，还能够被离心力甩向定子，对定子进行冷却。

Description

电机油冷系统

技术领域

本实用新型涉及冷却设备的技术领域，尤其涉及一种电机油冷系统。

背景技术

电机通常包括定子和转子，需要冷却油对定子和转子进行冷却，现有的冷却系统存在以下问题：

1.定子芯部位置发热量巨大，暂无对定子中间位置冷却设计，导致持续功率上限受其限制；

2.大部分主机厂不对转子芯部位置冷却，少部分主机厂仅对转子去重孔位置冷却，未对磁石产生直接冷却，冷却效果差，高温易导致磁石退磁，减短电机耐久寿命；

3、一般都用电动油泵供油，高转速噪声大；

4、油压偏低时，定子冷却油顺着挡油环侧壁流动，定子冷却效果差。

因此，有必要设计一种能够提升定子和转子的冷却效果的电机油冷系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够提升定子和转子的冷却效果的电机油冷系统。

本实用新型的技术方案提供一种电机油冷系统，包括电机轴、套设在所述电机轴外的转子、位于所述转子的两端面的动平衡板，以及套设在所述转子外的定子；

所述电机轴的中心沿轴向开设有一条主油通道，所述电机轴上沿径向开设有第一油孔，所述转子与所述动平衡板之间留有离心储油腔，所述第一油孔连通所述主油通道和所述离心储油腔，所述离心储油腔与所述转子的去重孔连通；

所述转子转动时，所述离心储油腔中的油液被离心力甩向所述定子。

进一步地，还包括柱塞泵、连杆、轴承和螺栓，所述柱塞泵的底部与电机壳体连接，所述柱塞泵的顶部通过所述连杆与所述轴承连接，所述轴承通过所述螺栓与所述电机轴的一端偏心连接。

进一步地，还包括油管，所述油管的一端与所述柱塞泵的出油口连接，所述柱塞泵通过所述油管将油液泵入到所述主油通道中和所述定子的外壁。

进一步地，所述柱塞泵的所述出油口处设有单向阀。

进一步地，所述油管与所述出油口的连接端处设有高压泄油孔。

进一步地，所述定子的两端各设有一个挡油环，所述挡油环的外壁上设有一圈凸台，所述凸台与所述电机壳体的内壁紧密配合，所述挡油环与所述电机壳体之间留有定子储油腔，所述定子储油腔与所述油管连通。

进一步地，所述定子包括多个沿轴向排布的定子块，相邻所述定子块之间设有定子波形片，所述定子波形片将油液从所述定子的外壁导入到所述定子的内部。

进一步地，所述定子波形片包括多片间隔排布的导流片，所述导流片沿所述定子的径向延伸。

进一步地，所述转子包括多个沿轴线排布的转子块，相邻所述转子块之间设有转子波形片，所述转子波形片将油液从所述转子的中心孔导入所述转子的内部。

进一步地，所述转子波形片上设有隔板、导油槽和磁石孔，相邻两块所述隔板之间形成导油区域，所述导油区域与所述去重孔连接，所述磁石孔与所述转子上的磁石对应，所述导油槽将所述导油区域中的油液导入到所述磁石孔中。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型中油液从主油通道流入到第一油孔，再从第一油孔流入到离心储油腔中，离心储油腔能够增大油液的旋转半径，从而使得油液获得更大的离心力，提升低速甩油效果，离心储油腔中的油液能够进入到转子的去重孔中对转子的内部进行冷却，还能够被离心力甩向定子，对定子进行冷却。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型一实施例中电机油冷系统的内部结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中柱塞泵的截面图；

图3是本实用新型一实施例中电机轴、柱塞泵和油管的立体图；

图4是本实用新型一实施例中挡油环的立体图；

图5是本实用新型一实施例中挡油环与电机壳体配合处的局部放大图；

图6是本实用新型一实施例中定子的立体图；

图7是本实用新型一实施例中定子波形片的立体图；

图8是图7中A处的局部放大图；

图9是本实用新型一实施例中转子的立体图；

图10是本实用新型一实施例中转子波形片和一块转子块的立体图；

图11是图10中B处的局部放大图。

附图标记对照表：

电机轴1：主油通道11、第一油孔12；

转子2：去重孔21、转子块22、转子波形片23、中心孔24、隔板231、导油槽232、磁石孔233；

动平衡板3、离心储油腔5、电机壳体7；

定子4：定子块41、定子波形片42、定子线包43、导流片421；

柱塞泵6、连杆61、轴承62、螺栓63、出油口64、单向阀65、进油口66；

油管8：高压泄油孔81、第三油孔82；

挡油环9：凸台91、第二油孔92；

定子储油腔10。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本实用新型的一些实施例中，如图1所示，电机油冷系统，包括电机轴1、套设在电机轴1外的转子2、位于转子2的两端面的动平衡板3，以及套设在转子2外的定子4；

电机轴1的中心沿轴向开设有一条主油通道11，电机轴1上沿径向开设有第一油孔12，转子2与动平衡板3之间留有离心储油腔5，第一油孔12连通主油通道11和离心储油腔5，离心储油腔5与转子2的去重孔21连通；

转子2转动时，离心储油腔5中的油液被离心力甩向定子4。

具体为，电机工作时，转子2和电机轴1一起绕电机轴1的中心轴线转动，定子4固定在电机壳体7的内壁上。

如图1所示，电机轴1转动时，电机轴1中的主油通道11中的冷却油液从多个第一油孔12沿径向流入到离心储油腔5中，离心储油腔5有两个，分别位于转子2的两端，离心储油腔5能够储存一定的油液。转子2转动时，离心储油腔5中的冷却油液在离心力的作用下，甩向了定子4，能够对定子4进行冷却，提升对定子的冷却效果。由于离心储油腔 5能够增大油液的旋转半径，从而使得油液获得更大的离心力，提升低速甩油效果。

同时，离心储油腔5还与转子2的去重孔21连通，冷却油液能够从离心储油腔5进入到去重孔21中，对转子2的内部进行冷却，提升了对转子2的冷却效果。

此外，离心储油腔5中的冷却油液还能够进入到转子2与电机轴1 之间的缝隙中，对转子2的内壁进行冷却。

本实用新型的一些实施例中，如图1所示，还包括柱塞泵6、连杆 61、轴承62和螺栓63，柱塞泵6的底部与电机壳体7连接，柱塞泵6 的顶部通过连杆61与轴承62连接，轴承62通过螺栓63与电机轴1的一端偏心连接。

具体为，如图3所示，连杆61的下端与柱塞泵6的顶部连接，上端通过螺栓63与电机轴1偏心连接，柱塞泵6的底部连接油管8。

电机轴1转动时，带动连杆61上下往复运动，连杆61带动柱塞泵6 工作。柱塞泵6包括进油口66和出油口64，柱塞泵6工作时，冷却油液从进油口66进入柱塞泵6，再从出油口64泵出，进入到油管8中，图1 中的黑色箭头为冷却油液的流动方向。

柱塞泵6解决了现有的内摆线泵高速齿轮啮合噪声偏大的问题。另外，现有的转子与定子之间被轴承油液绝缘，轴电压会击穿油液，轴承滚道&滚珠产生电蚀凹坑，导致异音。本实施例中的柱塞泵6的底座与电机壳体7连接，顶部与电机轴1连接，形成了从转子2到定子4的电导通，降低了轴承电蚀风险。

进一步地，如图1所示，还包括油管8，油管8的一端与柱塞泵6 的出油口64连接，柱塞泵6通过油管8将油液泵入到主油通道11中和定子4的外壁。

具体为，柱塞泵6将油液泵入到油管8中，油管8在电机壳体7中先沿纵向向上延伸，然后沿电机壳体7的横向延伸，最后再沿纵向向下延伸与电机轴1的主油通道11的一端连通。其中，油管8位于电机壳体 7的顶部的横向段设有第三油孔82，第三油孔82能够将油管8中的一部分油液导入到定子4的外壁上。油管8中的另一部分油液流入到主油通道11中，然后从第一油孔12流入到离心储油腔5中。

本实施例中，通过油管8能够将冷却油液导入到定子4的外壁和电机轴1中，油液能够对定子4的外壁进行冷却，提升定子4的冷却效果。

较佳地，如图2所示，柱塞泵6的出油口64处设有单向阀65，单向阀65使得油液只能从柱塞泵6的进油口66朝向出油口64流动，不能反向流动。

较佳地，如图3所示，油管8与出油口64的连接端处设有高压泄油孔81，防止油液的压力过高，造成油管8的损坏。

本实用新型的一些实施例中，如图1和图4-5所示，定子4的两端各设有一个挡油环9，挡油环9的外壁上设有一圈凸台91，凸台91与电机壳体7的内壁紧密配合，挡油环9与电机壳体7之间留有定子储油腔10，定子储油腔10与油管8连通。

具体为，如图1所示，挡油环9安装在定子4的两端面处，挡油环9 与电机壳体7的内壁紧密配合，并且挡油环9与电机壳体7之间留有定子储油腔10，油管8的第三油孔82通入到定子储油腔10中，将油管8 中的部分油液导入到定子储油腔10处，定子储油腔10中的油液流入到定子4的外壁，以及挡油环9处。

如图4所示，挡油环9为圆环形，挡油环9包括凸台91和第二油孔 92，第二油孔92连通定子储油腔10，油液从定制储油腔10流入第二油孔92，进入到定子4的定子线包43处。凸台91能够防止低压时，油液沿着挡油环9的内侧壁流下，避免影响定子4的冷却效果。

具体为，凸台91在挡油环9的内壁间隔分布，第二油孔92开设在凸台91上，连通挡油环9的内壁与外壁。挡油环9的上部的凸台91上开设有三个第二油孔92，中部的凸台91开设有一个第二油孔92，最下部的凸台91上没有第二油孔92。由于油液从挡油环9的上部从上往下通过第二油孔92流入到定子4处，因此上部的第二油孔92的数量较多；而油液堆积在最下部，因此最下部没有开设第二油孔92。

本实用新型的一些实施例中，如图6-8所示，定子4包括多个沿轴向排布的定子块41，相邻定子块41之间设有定子波形片42，定子波形片 42将油液从定子4的外壁导入到定子4的内部。

具体为，定子4被分割成多个定子块41，相邻定子块41之间嵌入定子波形片42，定子波形片42为圆环形的薄钣金件，定子波形片42能够将定子4的外壁的油液导入到定子4的内部，有利于定子4的内部的冷却。

如图1所示，定子储油腔10中的油液从定子4的外壁沿着定子波形片42沿径向导入到定子4的内部，有利于定子4的内部快速降温。

进一步地，如图8所示，定子波形片42包括多片间隔排布的导流片 421，导流片421沿定子4的径向延伸。

多片导流片421沿定子波形片42的径向间隔排布，将油液从外向内导入到定子4的中心。

导流片421可以是多片薄平板，或表面形成有凹槽的薄板结构。

本实用新型的一些实施例中，如图9-11所示，转子2包括多个沿轴线排布的转子块22，相邻转子块22之间设有转子波形片23，转子波形片22将油液从转子2的中心孔24导入转子2的内部。

如图9所示，转子2被分成了多块转子块22，多块转子块22沿轴向排布，相邻转子块22之间嵌入转子波形片23。

转子波形片23为圆环形的薄钣金结构，转子波形片23的外轮廓与转子块22的形状对应，转子波形片23将油液从转子2的中心孔24导入转子2的内部，用于提升转子2的内部的冷却效果。

进一步地，如图11所示，转子波形片23上设有隔板231、导油槽 232和磁石孔233，相邻两个隔板231之间形成导油区域，导油区域与去重孔21连接，磁石孔233与转子2上的磁石对应，导油槽232将导油区域的油液导入到磁石孔233中。

转子块22上嵌入有多个磁石，温度较高时，会降低磁石的磁性。因此，需要对磁石进行冷却。

转子波形片23上设有多组由隔板231、分支导槽232和磁石孔233 组成的磁石冷却组，每组磁石冷却组针对转子块22上的相邻两组磁石。

如图10所示，转子波形片23通过多块隔板231分割出八个的导油区域。

如图11所示，一组磁石冷却组包括两块隔板231，隔板231之间形成凹陷的导油区域，导油区域连接若干条导油槽232，每条导油槽232 连接一个磁石孔233，每个磁石孔233对应转子块22上的一个磁石。图 11中黑色箭头表示油液的流动方向，油液从导油区域流入到多条导油槽 232，再从导油槽232流入到磁石孔233中，对磁石进行冷却，部分导油槽232还将油液导入到去重孔21中。本实施例，能够对磁石进行定向冷却，显著提升转子的冷却效果。可选地，导油区域可以直接进入到部分磁石孔233中。

本实用新型一优选实施例中电机油冷系统的工作时，冷却过程如下：

如图1所示，黑色箭头为冷却油液的流动路径，图1中只表示出了电机中上半部分的油液流动路径，下半部分中的电机轴1、转子2、定子 4的流动路径与上半部分是对称的。

具体为，柱塞泵6将油液泵入到油管8中，油管8中的一部分油液流入到第三油孔82中，进入到定子储油腔10中，定子储油腔10的油液一部分沿着定子波形片42从定子4的外壁流入到定子4的内部，另一部分从挡油环9的第二油孔92流入到定子线包43处。

油管8的另一部分油液沿着油管8继续向前流动，进入到电机轴1 的主油通道11中，随着电机轴1的转动，油液从第一油孔12进入到离心储油腔5中，离心储油腔5中的一部分油液被离心力甩向了定子线包 43，另一部分油液流入到转子2的去重孔21中，还有一部分油液例如到转子2与电机轴1之间的缝隙中，实现了对转子2和定子4的冷却。

转子2的油液沿径向从内向外沿着转子波形片23流入到磁石处，对磁石进行定向的冷却。

本实施例中，对转子2和定子4的冷却效果被提升，能够实现转子2 和定子4的表面和内部的同时冷却，并能够实现对转子2中的磁石的定向冷却，提升电机持续功率。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机油冷系统，包括电机轴(1)、套设在所述电机轴(1)外的转子(2)、位于所述转子(2)的两端面的动平衡板(3)，以及套设在所述转子(2)外的定子(4)，其特征在于，

所述电机轴(1)的中心沿轴向开设有一条主油通道(11)，所述电机轴(1)上沿径向开设有第一油孔(12)，所述转子(2)与所述动平衡板(3)之间留有离心储油腔(5)，所述第一油孔(12)连通所述主油通道(11)和所述离心储油腔(5)，所述离心储油腔(5)与所述转子(2)的去重孔(21)连通；

所述转子(2)转动时，所述离心储油腔(5)中的油液被离心力甩向所述定子(4)。

2.根据权利要求1所述的电机油冷系统，其特征在于，还包括柱塞泵(6)、连杆(61)、轴承(62)和螺栓(63)，所述柱塞泵(6)的底部与电机壳体(7)连接，所述柱塞泵(6)的顶部通过所述连杆(61)与所述轴承(62)连接，所述轴承(62)通过所述螺栓(63)与所述电机轴(1)的一端偏心连接。

3.根据权利要求2所述的电机油冷系统，其特征在于，还包括油管(8)，所述油管(8)的一端与所述柱塞泵(6)的出油口(64)连接，所述柱塞泵(6)通过所述油管(8)将油液泵入到所述主油通道(11)中和所述定子(4)的外壁。

4.根据权利要求3所述的电机油冷系统，其特征在于，所述柱塞泵(6)的所述出油口(64)处设有单向阀(65)。

5.根据权利要求3所述的电机油冷系统，其特征在于，所述油管(8)与所述出油口(64)的连接端处设有高压泄油孔(81)。

6.根据权利要求3所述的电机油冷系统，其特征在于，所述定子(4)的两端各设有一个挡油环(9)，所述挡油环(9)的外壁上设有一圈凸台(91)，所述凸台(91)与所述电机壳体(7)的内壁紧密配合，所述挡油环(9)与所述电机壳体(7)之间留有定子储油腔(10)，所述定子储油腔(10)与所述油管(8)连通。

7.根据权利要求1所述的电机油冷系统，其特征在于，所述定子(4)包括多个沿轴向排布的定子块(41)，相邻所述定子块(41)之间设有定子波形片(42)，所述定子波形片(42)将油液从所述定子(4)的外壁导入到所述定子(4)的内部。

8.根据权利要求7所述的电机油冷系统，其特征在于，所述定子波形片(42)包括多片间隔排布的导流片(421)，所述导流片(421)沿所述定子(4)的径向延伸。

9.根据权利要求1所述的电机油冷系统，其特征在于，所述转子(2)包括多个沿轴线排布的转子块(22)，相邻所述转子块(22)之间设有转子波形片(23)，所述转子波形片(23)将油液从所述转子(2)的中心孔导入所述转子(2)的内部。

10.根据权利要求9所述的电机油冷系统，其特征在于，所述转子波形片(23)上设有隔板(231)、导油槽(232)和磁石孔(233)，相邻两块所述隔板(231)之间形成导油区域，所述导油区域与所述去重孔(21)连接，所述磁石孔(233)与所述转子(2)上的磁石对应，所述导油槽(232)将所述导油区域中的油液导入到所述磁石孔(233)中。

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