CN218976512U - 带油冷结构的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及带油冷结构的电机。本实用新型包括电机本体，电机本体包括转子组件、定子组件和后端盖，转子组件包括转子铁芯、输出轴、转子前压板和转子后压板，定子组件包括电机壳体、定子铁芯和定子线圈，转子前压板设置有前甩油槽和前泄油槽，转子后压板设置有后甩油槽和后泄油槽。相对于现有技术，本实用新型通过设置转子前压板和转子后压板，使冷却油能够被甩动至油冷腔体内的四周以对定子铁芯和定子线圈进行冷却，同时油冷腔体内也会形成大量油雾，进一步对油冷腔体内四周的定子铁芯和定子线圈进行冷却，且能够对前轴承和后轴承进行冷却和润滑。本实用新型的结构简易，对电机本体的内部结构改造较少，成本代价较低。

Description

带油冷结构的电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及带油冷结构的电机。

背景技术

目前随着新能源汽车电机的发展，对电机的功率密度提出越来越高的要求，也就是说对电机的转速和电流提出了更高的要求。为了提高电机的功率密度，我们就需要使电机的转速提高，同时使其质量减轻，以及使其电流增大。然而，电机的转速越高则铁耗越大，且轴承油脂寿命会严重降低；而电流越大则铜耗越高，电机的温升会越高。因此，随着电机功率密度提高，电机的温升过高会存在磁钢退磁的风险，同时转速过高会导致轴承油脂寿命降低。因此，随着电机的功率密度向着越来越高的目标发展，对于电机的热管理设计和轴承选型都提出了更高的要求。

水冷技术是目前主流的散热方式，但其无法直接冷却热源；因此，可以直接冷却电机定子又能润滑轴承的油冷技术成为了研究热点。油冷相比水冷的优势在于，油冷可以直接冷却定子及润滑轴承，且绝缘性能良好；而且冷却油的沸点比水要高且凝点比水要低，使冷却油在低温下不易凝固，在高温下不易沸腾。油冷分为直接油冷和间接油冷两种方式，而直接油冷包括浸油式和喷油式两类。其中，喷油式的冷却方式是将油通过油泵等装置喷到定子端部或其他发热处进行冷却，需要外置油泵及设计内部油路，结构比较复杂，成本也比较高。而浸油式的冷却方式无法使冷却油浸到所有线圈端部，从而发挥不了油冷却的效果。

目前电机生产商常用的办法为：设计复杂的转子油路，再配合转子的离心力喷淋到定子内部及润滑轴承；或者布置油管对定子外侧进行冷却。但上述的做法均需要对电机内部进行复杂的结构设计，同时需要较高的加工精度，因此上述的做法在电机的运作效率及结构设计上需要付出较大成本代价。例如，专利文件CN208094316U公开了一种油冷电机的转子，该专利文件中的冷却油道结构复杂，需要在结构设计上需要付出较大成本代价。

因此，亟需一种油冷结构简易且成本代价低的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，本实用新型提供一种带油冷结构的电机，以解决现有电机油冷结构复杂且成本代价高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

带油冷结构的电机，包括电机本体，所述电机本体包括转子组件、定子组件和后端盖，转子组件包括转子铁芯、输出轴、转子前压板和转子后压板，定子组件包括电机壳体、定子铁芯和定子线圈，所述输出轴穿过所述转子铁芯并与所述转子铁芯驱动连接，所述转子铁芯与所述定子铁芯对应设置，所述定子线圈对应设置在所述定子铁芯上，所述后端盖设置在所述电机壳体的后端处，所述电机壳体与所述后端盖组成为油冷腔体，所述转子铁芯、所述输出轴、所述定子铁芯和所述定子线圈均设置在所述油冷腔体内，所述输出轴的前端通过前轴承设置在所述电机壳体的内前端上，所述输出轴的后端通过后轴承设置在所述后端盖上，所述转子前压板和所述转子后压板均设置在所述油冷腔体内，所述转子前压板的外端面上设置有前甩油槽，所述转子前压板的内端面上设置有前泄油槽，所述转子前压板设置在所述转子铁芯的前端面上，所述转子前压板的内端面与所述转子铁芯的前端面相对贴合，所述转子后压板的外端面上设置有后甩油槽，所述转子后压板的内端面上设置有后泄油槽，所述转子后压板设置在所述转子铁芯的后端面上，所述转子后压板的内端面与所述转子铁芯的后端面相对贴合，所述后端盖上分别设置有与所述油冷腔体内连通的注油口和排油口，外部的冷却油能够通过所述注油口进入至所述油冷腔体内，所述油冷腔体内的冷却油能够通过所述排油口排出至外部。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，多个所述前甩油槽沿所述转子前压板外端面的周向环形阵列设置在所述转子前压板外端面的外边缘处。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，所述前甩油槽的形状为沿所述转子前压板的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，多个所述后甩油槽沿所述转子后压板外端面的周向环形阵列设置在所述转子后压板外端面的外边缘处。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，所述后甩油槽的形状为沿所述转子后压板的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，多个所述前泄油槽沿所述转子前压板内端面的周向环形阵列设置在所述转子前压板内端面的外边缘处。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，多个所述后泄油槽沿所述转子后压板内端面的周向环形阵列设置在所述转子后压板内端面的外边缘处。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，所述后端盖上还设置有用于观察所述油冷腔体内冷却油液面高度的观察口。

作为本实用新型所述的带油冷结构的电机的优选方案，所述定子线圈周围具有供冷却油通过的空隙。

本实用新型具有的有益效果为：本实用新型通过设置转子前压板和转子后压板，使油冷腔体内下方的冷却油能够被甩动至油冷腔体内的四周以对定子铁芯和定子线圈进行冷却，从而使冷却油与油冷腔体内四周的定子铁芯和定子线圈接触，同时油冷腔体内也会形成大量油雾，进一步对油冷腔体内四周的定子铁芯和定子线圈进行冷却，且能够对前轴承和后轴承进行冷却和润滑。再者，由于油冷腔体内下方的定子铁芯和定子线圈被冷却油浸泡，因此油冷腔体内的下方的冷却油能够对油冷腔体内下方的定子铁芯和定子线圈进行冷却。另外，本实用新型的结构简易，对电机本体的内部结构改造较少，成本代价较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图之一。

图3为本实用新型的剖视图之二，其中，油冷腔体内注有冷却油；图中标有冷却油的油路方向。

图4为本实用新型中转子前压板外端面的结构示意图。

图5为本实用新型中转子前压板内端面的结构示意图。

图6为本实用新型中转子后压板外端面的结构示意图。

图7为本实用新型中转子后压板内端面的结构示意图。

图中：110-转子铁芯；120-输出轴；121-前轴承；122-后轴承；130-转子前压板；131-前甩油槽；132-前泄油槽；140-转子后压板；141-后甩油槽；142-后泄油槽；210-电机壳体；220-定子铁芯；230-定子线圈；300-后端盖；310-注油口；320-排油口；330-观察口；400-冷却油。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1至图7所示，带油冷结构的电机，包括电机本体，电机本体包括转子组件、定子组件和后端盖300，转子组件包括转子铁芯110、输出轴120、转子前压板130和转子后压板140，定子组件包括电机壳体210、定子铁芯220和定子线圈230，输出轴120穿过转子铁芯110并与转子铁芯110驱动连接，转子铁芯110与定子铁芯220对应设置，定子线圈230对应设置在定子铁芯220上，后端盖300设置在电机壳体210的后端处，电机壳体210与后端盖300组成为油冷腔体，转子铁芯110、输出轴120、定子铁芯220和定子线圈230均设置在油冷腔体内，输出轴120的前端通过前轴承121设置在电机壳体210的内前端上，输出轴120的后端通过后轴承122设置在后端盖300上，转子前压板130和转子后压板140均设置在油冷腔体内，转子前压板130的外端面上设置有前甩油槽131，转子前压板130的内端面上设置有前泄油槽132，转子前压板130设置在转子铁芯110的前端面上，转子前压板130的内端面与转子铁芯110的前端面相对贴合，转子后压板140的外端面上设置有后甩油槽141，转子后压板140的内端面上设置有后泄油槽142，转子后压板140设置在转子铁芯110的后端面上，转子后压板140的内端面与转子铁芯110的后端面相对贴合，后端盖300上分别设置有与油冷腔体内连通的注油口310和排油口320，外部的冷却油能够通过注油口310进入至油冷腔体内，油冷腔体内的冷却油能够通过排油口320排出至外部。具体地，电机本体为永磁同步电机。

本实施例的工作原理为：

1)油冷腔体内注有冷却油并位于油冷腔体内的下方；在电机本体启动时，转子组件沿其轴线进行旋转；此时，转子前压板130外边缘和前甩油槽131以及转子后压板140外边缘和后甩油槽141会带动油冷腔体内下方的冷却油甩动至油冷腔体内的四周，从而使冷却油与油冷腔体内四周的定子铁芯220和定子线圈230接触，同时油冷腔体内也会形成大量油雾，进而对油冷腔体内四周的定子铁芯220和定子线圈230进行冷却，且能够对前轴承121和后轴承122进行冷却和润滑；此时，由于油冷腔体内下方的定子铁芯220和定子线圈230被冷却油浸泡，因此油冷腔体内的下方的冷却油能够对油冷腔体内下方的定子铁芯220和定子线圈230进行冷却；

2)在电机本体启动时，转子组件沿其轴线进行旋转，渗透到转子组件内部的冷却油在离心力的作用下通过前泄油槽132和后泄油槽142甩出至油冷腔体内，从而避免冷却油渗入转子组件内部影响旋转；

3)当需要更换油冷腔体内的冷却油时，油冷腔体内的旧冷却油通过排油口320排出至外部；然后，外部的新冷却油通过注油口310从外部进入至油冷腔体内，从而完成冷却油的更换。

本实施例具有的有益效果为：本实施例通过设置转子前压板130和转子后压板140，使油冷腔体内下方的冷却油能够被甩动至油冷腔体内的四周以对定子铁芯220和定子线圈230进行冷却，从而使冷却油与油冷腔体内四周的定子铁芯220和定子线圈230接触，同时油冷腔体内也会形成大量油雾，进一步对油冷腔体内四周的定子铁芯220和定子线圈230进行冷却，且能够对前轴承121和后轴承122进行冷却和润滑。再者，由于油冷腔体内下方的定子铁芯220和定子线圈230被冷却油浸泡，因此油冷腔体内的下方的冷却油能够对油冷腔体内下方的定子铁芯220和定子线圈230进行冷却。另外，本实施例的结构简易，对电机本体的内部结构改造较少，成本代价较低。

优选地，多个前甩油槽131沿转子前压板130外端面的周向环形阵列设置在转子前压板130外端面的外边缘处。根据实际情况，选择合适数量的前甩油槽131。

优选地，前甩油槽131的形状为沿转子前压板130的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。通过上述设置，增大了转子前压板130外边缘与冷却油的接触面积，从而提高了转子前压板130甩动冷却油的效果，进而提高了冷却效果。

优选地，多个后甩油槽141沿转子后压板140外端面的周向环形阵列设置在转子后压板140外端面的外边缘处。根据实际情况，选择合适数量的后甩油槽141。

优选地，后甩油槽141的形状为沿转子后压板140的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。通过上述设置，增大了转子后压板140外边缘与冷却油的接触面积，从而提高了转子后压板140甩动冷却油的效果，进而提高了冷却效果。

优选地，多个前泄油槽132沿转子前压板130内端面的周向环形阵列设置在转子前压板130内端面的外边缘处。根据实际情况，选择合适数量的前泄油槽132。

优选地，多个后泄油槽142沿转子后压板140内端面的周向环形阵列设置在转子后压板140内端面的外边缘处。根据实际情况，选择合适的数量的后泄油槽142。

优选地，后端盖300上还设置有用于观察油冷腔体内冷却油液面高度的观察口330。通过上述设置，使工作人员能够通过观察口330知晓油冷腔体内冷却油的液面高度。

优选地，定子线圈230周围具有供冷却油通过的空隙。通过上述设置，有利于冷却油与定子线圈230接触，提高了冷却效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.带油冷结构的电机，包括电机本体，所述电机本体包括转子组件、定子组件和后端盖(300)，转子组件包括转子铁芯(110)和输出轴(120)，定子组件包括电机壳体(210)、定子铁芯(220)和定子线圈(230)，所述输出轴(120)穿过所述转子铁芯(110)并与所述转子铁芯(110)驱动连接，所述转子铁芯(110)与所述定子铁芯(220)对应设置，所述定子线圈(230)对应设置在所述定子铁芯(220)上，所述后端盖(300)设置在所述电机壳体(210)的后端处，其特征在于：所述电机壳体(210)与所述后端盖(300)组成为油冷腔体，所述转子铁芯(110)、所述输出轴(120)、所述定子铁芯(220)和所述定子线圈(230)均设置在所述油冷腔体内，所述输出轴(120)的前端通过前轴承(121)设置在所述电机壳体(210)的内前端上，所述输出轴(120)的后端通过后轴承(122)设置在所述后端盖(300)上，转子组件还包括转子前压板(130)和转子后压板(140)，所述转子前压板(130)和所述转子后压板(140)均设置在所述油冷腔体内，所述转子前压板(130)的外端面上设置有前甩油槽(131)，所述转子前压板(130)的内端面上设置有前泄油槽(132)，所述转子前压板(130)设置在所述转子铁芯(110)的前端面上，所述转子前压板(130)的内端面与所述转子铁芯(110)的前端面相对贴合，所述转子后压板(140)的外端面上设置有后甩油槽(141)，所述转子后压板(140)的内端面上设置有后泄油槽(142)，所述转子后压板(140)设置在所述转子铁芯(110)的后端面上，所述转子后压板(140)的内端面与所述转子铁芯(110)的后端面相对贴合，所述后端盖(300)上分别设置有与所述油冷腔体内连通的注油口(310)和排油口(320)，外部的冷却油能够通过所述注油口(310)进入至所述油冷腔体内，所述油冷腔体内的冷却油能够通过所述排油口(320)排出至外部。

2.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：多个所述前甩油槽(131)沿所述转子前压板(130)外端面的周向环形阵列设置在所述转子前压板(130)外端面的外边缘处。

3.根据权利要求1或2所述的带油冷结构的电机，其特征在于：所述前甩油槽(131)的形状为沿所述转子前压板(130)的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。

4.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：多个所述后甩油槽(141)沿所述转子后压板(140)外端面的周向环形阵列设置在所述转子后压板(140)外端面的外边缘处。

5.根据权利要求1或4所述的带油冷结构的电机，其特征在于：所述后甩油槽(141)的形状为沿所述转子后压板(140)的径向朝内凹陷的“V”形或“U”形。

6.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：多个所述前泄油槽(132)沿所述转子前压板(130)内端面的周向环形阵列设置在所述转子前压板(130)内端面的外边缘处。

7.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：多个所述后泄油槽(142)沿所述转子后压板(140)内端面的周向环形阵列设置在所述转子后压板(140)内端面的外边缘处。

8.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：所述后端盖(300)上还设置有用于观察所述油冷腔体内冷却油液面高度的观察口(330)。

9.根据权利要求1所述的带油冷结构的电机，其特征在于：所述定子线圈(230)周围具有供冷却油通过的空隙。

Images