CN219041484U - 油冷电机定子及油冷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了油冷电机定子及油冷电机，其中油冷电机定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括间隔设置在其内周的定子齿和定子槽，所述定子槽的槽底与定子铁芯的外周之间为定子铁芯的轭部，所述定子铁芯内绕其轭部设置有第一螺旋形油路，所述第一螺旋形油路在所述定子铁芯的两端设置有入口和出口。本方案同时对转子的端部及转子内部进行冷却，增加了冷却油与电机内部组件的接触面积，提高冷却效果。

Description

油冷电机定子及油冷电机

技术领域

本实用新型涉及电机冷却领域，尤其涉及一种油冷电机定子及油冷电机。

背景技术

高功率、小体积导致车用动力电机的温升问题日益突出，电动机在运行过程中，绕组、定子、转子等产生非常多的热量，会导致绕组绝缘失效，磁钢高温退磁等风险。设计者需要在有限的空间内，通过先进的冷却系统设计，把热量经过冷却液带走。

现有技术中，常用的冷却方式为水冷，如授权公告号为CN206461472U，专利名称为《一种水冷电机机座及具有该水冷电机机座的电机》的实用新型专利，该水冷电机机座包括嵌套设置的内筒、外筒以及用于端部密封固定的端环，内筒、外筒和端环围成水冷腔，冷却水在折返水道分为两股，分别用于冷却一半的电机，由于水冷腔设置在电机机座上，无法直接喷淋冷却绕组端部的最热点，因此电机内的冷却效果不均。

为解决上述问题，当前冷却系统设计的发展趋势为采用油冷实现电机冷却，如授权公告号为CN212033944U，专利名称为《油冷机壳以及油冷电机》的实用新型专利，针对现油冷电机存在的绕组冷却不均匀，局部温度过高的问题，设计一种油冷机壳，包括机壳本体，在机壳本体两端设有第一凹槽，并在第一凹槽上盖设设有喷油孔的挡油环，通过喷油孔对电机对定子铁芯1端面以及定子绕组两端部进行冷却，从而提高了电机在工作状态下温度最高的定子绕组端部的冷却效果，然而，这种冷却系统的设计无法对电机槽中进行冷却，因此电机工作时温度最高的部分从绕组端部转移到了电机槽中，电机各部分温度还是具有较大差异。

实用新型内容

因此，为解决上述问题，本实用新型提供了一种油冷电机定子及油冷电机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种油冷电机定子，包括定子外壳体和设置在所述定子外壳体内部的定子铁芯，所述定子铁芯包括间隔设置在其内周的定子齿和定子槽，所述定子槽的槽底与定子铁芯的外周之间为定子铁芯的轭部，所述定子铁芯内绕其轭部设置有第一螺旋形油路，所述第一螺旋形油路在所述定子铁芯的两端设置有入口和出口。

优选的，所述定子铁芯包括沿其轴向叠加的多片定子冲片，每片定子冲片在其轭部穿设有一段第一弧形油孔，相邻两片定子冲片上的第一弧形油孔错开设置且相互连通，带有第一弧形油孔的定子冲片层层叠加，在定子铁芯的轭部接连形成所述第一螺旋形油路。

优选的，所述定子铁芯的两个端部分别设置有冷却油环，所述冷却油环与定子外壳体之间形成油环路径，所述第一螺旋形油路的入口和出口分别与定子铁芯两端的冷却油环内部设置的油环路径相通，其中一个冷却油环路径与冷却油总入口相通。

优选的，所述冷却油环的内壁上设置有向所述定子铁芯的端部径向喷射冷却油的冷却油喷口，所述冷却油喷口与油环路径相通。

优选的，所述定子铁芯的轭部设置有至少一条冷却油通道，所述冷却油通道沿所述定子铁芯的轴向设置，并贯穿定子铁芯的轭部的两端，所述冷却油通道与油环路径相通。

优选的，所述定子冲片的轭部沿其周向间隔设置有一圈冷却油通孔，所述冷却油通孔沿轴向贯穿所述定子冲片的两端，每片定子冲片上设置的冷却油通孔与其相邻的定子冲片上设置的冷却油通孔相通，带有冷却油通孔的定子冲片层层叠加，在定子铁芯的轭部接连形成多条轴向贯穿定子铁芯的轭部两端的冷却油通道。

优选的，包括第一冷却油环和第二冷却油环，所述第一冷却油环上连接有冷却油总入口，所述第一冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量少于所述第二冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量。

油冷电机，包括如上所述的油冷电机定子。

优选的，还包括电机转子，所述电机转子内设置有轴孔，所述电机转子内绕其轴孔外周设置有第二螺旋形油路，所述第二螺旋形油贯通所述电机转子的两端。

优选的，所述电机转子包括上下叠加的多片转子冲片，每片转子冲片中部设置有轴孔，所述转子冲片在轴孔与转子冲片的外周之间穿设有一段第二弧形油孔，相邻两片转子冲片上的第二弧形油孔的位置错开且相通，在电机转子内部接连形成第二螺旋形油路。

本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：

1、在定子铁芯内设置第一螺旋形油路，第一螺旋形油路沿定子铁芯的轭部设置且贯通所述定子铁芯的两端，能够同时对定子铁芯的端部及电机槽中同时进行冷却，在转子内部绕其轴孔外周设置第二螺旋形油路，同时对转子的端部及转子内部进行冷却，增加了冷却油与电机内部组件的接触面积，提高冷却效果。

2、第一螺旋形油路设置在电机定子内部的密闭空间，第二螺旋形油路设置在转子内部的密闭空间，减少冷却油与转子、气隙接触而发生能量损耗，提高冷却效率。

3、在定子铁芯的端部还设置有冷却油环，其中，冷却油环内壁沿其周向设置有向所述定子端部径向喷射冷却油的冷却油喷口，可以进一步提高定子铁芯端面及绕组端部的冷却效果。

4、在定子铁芯的轭部设置有至少一条沿其轴向贯穿定子铁芯两端的冷却油通道，所述冷却油通道与冷却油环和定子外壳体之间形成的油环路径相通，进一步加强定子铁芯端部及电机槽内的冷却效果。

5、远离冷却油总入口的第二冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量多于靠近冷却油总入口的第一冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量，进一步确保电机各部分温度均匀。

附图说明

图1是设置有冷却油通道的定子铁芯的立体图；

图2是设置有冷却油通道的定子铁芯的俯视图；

图3是设置有冷却油通道和第一螺旋形油路的定子铁芯的立体图；

图4是相邻两片定子冲片叠加的状态示意图；

图5是设置有第一螺旋形油路的定子铁芯的透视图；

图6是电机转子的立体图；

图7是设置有第二螺旋形油路的电机转子的透视图；

图8是冷却油环的立体图；

图9是冷却油环与定子铁芯的装配状态示意图；

图10是冷却油环与定子铁芯和定子外壳体的装配状态示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

同时声明，在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型揭示了一种油冷电机定子，如图1-图5、图10所示，包括定子外壳体10和设置在所述定子外壳体10内部的定子铁芯1，所述定子外壳体10套设在所述定子铁芯1的外周，所述定子铁芯1包括间隔设置在其内周的定子齿2和定子槽3，所述定子槽3的槽底与定子铁芯1的外周之间为定子铁芯1的轭部5，所述定子铁芯1内绕其轭部5设置有第一螺旋形油路7，所述第一螺旋形油路7在所述定子铁芯1的两端设置有入口和出口，冷却润滑油自所述第一螺旋形油路7的入口进入定子铁芯内部，经过所述第一螺旋形油路7后自所述第一螺旋形油路7的出口流出。

其中，如图4所示，所述定子铁芯1包括沿其轴向叠加的多片定子冲片，每片定子冲片在其轭部5穿设有一段第一弧形油孔，每片定子冲片上的第一弧形油孔贯穿定子冲片的两端，相邻两片定子冲片上的第一弧形油孔错开设置且相互连通，带有第一弧形油孔的定子冲片层层叠加，在定子铁芯1的轭部5接连形成所述第一螺旋形油路7，在一优选实施例中，每片定子冲片上的第一弧形油孔的弧度和长度相同，且上一片定子冲片上的弧形油孔的出口连接下一片定子冲片上的弧形油孔的入口。

如图8-图10所示，定子铁芯1的两个端部分别设置有冷却油环，所述定子铁芯1外周设置的定子外壳体10的轴向长度大于所述定子铁芯的轴向长度，且所述定子外壳体10的两端延伸至所述定子铁芯的两端的外部，所述定子外壳体10两端延伸至所述定子铁芯外部的部分和定子铁芯1两端设置的冷却油环6之间形成有油环路径，所述油环路径内的冷却润滑油沿定子铁芯1的两端流动，其中一个油环路径与冷却油总入口相通，所述第一螺旋形油路7的入口和出口分别与定子外壳体10与冷却油环6之间设置的油环路径相通，使所述油环路径内的冷却润滑油流入第一螺旋形油路7。

在一些实施例中，所述油环路径为设置在冷却油环6与定子外壳体10之间的环形油槽，所述第一螺旋形油路7的入口和出口分别与定子铁芯1两端的的环形油槽相通，所述冷却油总入口与其中一个环形油槽相通，冷却润滑油自冷却油总入口进入其中一个环形油槽内，并自第一螺旋形油路7的入口流入第一螺旋形油路7，经过第一螺旋形油路7后，从第一螺旋形油路7的出口流入另一端的冷却油环6的环形油槽内，实现对定子铁芯1的端部及电机槽内的冷却。

所述冷却油环6的内壁上设置有向所述定子铁芯1的端部径向喷射冷却油的冷却油喷口，所述冷却油喷口与油环路径相通，其中，所述冷却油环6的内壁上绕所述定子铁芯1的外周设置多个冷却油喷口。

在一优选实施例中，包括第一冷却油环和第二冷却油环，所述第一冷却油环与定子外壳体10之间形成的油环路径与冷却油总入口相通，所述第一冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量少于所述第二冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量，具体地，由于所述冷却油总入口与第一冷却油环和定子外壳体10之间形成的油环路径相通，因此，第一冷却油环内的冷却润滑油流速和流量较大，定子铁芯1靠近第一冷却油环一端的冷却效果更好，为平衡电机各部分的冷却效果，增加第二冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量，从而增加第二冷却油环向靠近其所在的定子铁芯1的一端喷射的冷却润滑油流量。

所述定子铁芯1的轭部5设置有至少一条冷却油通道，所述冷却油通道沿所述定子铁芯1的轴向设置，并贯穿定子铁芯的轭部5的两端，所述冷却油通道与定子铁芯1两端的油环路径相通。

其中，所述定子冲片的轭部5沿其周向间隔设置有一圈冷却油通孔401，所述冷却油通孔401沿轴向贯穿所述定子冲片的两端，每片定子冲片上设置的冷却油通孔401与其相邻的定子冲片上设置的冷却油通孔401相通，带有冷却油通孔401的定子冲片层层叠加，在定子铁芯1的轭部5接连形成多条轴向贯穿定子铁芯的轭部5两端的冷却油通道，每条冷却油通道均与其两端的油环路径相通。

在一些实施例中，所述定子铁芯1的轭部5仅设置冷却油通道，不设置第一螺旋形油路7，或近设置第一螺旋形油路7，不设置冷却油通道；在另一些实施例中，所述定子铁芯1的轭部5既设置冷却油通道，也设置第一螺旋形油路7。

本实用新型还揭示了一种油冷电机，包括如上所述的油冷电机定子。

如图6、图7所示，还包括电机转子8，所述电机转子8内设置有轴孔801，所述电机转子8内绕其轴孔801外周设置有第二螺旋形油路9，所述第二螺旋形油路9贯通所述电机转子8的两端，具体地，所述第二螺旋形油路9在所述电机转子8的两端设置有入口和出口，冷却润滑油经第二螺旋形油路9的入口进入，经过第二螺旋形油路9后从第二螺旋形油路9的出口流出。

所述电机转子8包括上下叠加的多片转子冲片，每片转子冲片中部设置有轴孔801，所述转子冲片在轴孔与转子冲片的外周之间穿设有一段第二弧形油孔，相邻两片转子冲片上的第二弧形油孔的位置错开且相通，在电机转子8内部接连形成第二螺旋形油路9。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.油冷电机定子，包括定子外壳体和设置在所述定子外壳体内部的定子铁芯，所述定子铁芯包括间隔设置在其内周的定子齿和定子槽，所述定子槽的槽底与定子铁芯的外周之间为定子铁芯的轭部，其特征在于：所述定子铁芯内绕其轭部设置有第一螺旋形油路，所述第一螺旋形油路在所述定子铁芯的两端设置有入口和出口。

2.根据权利要求1所述的油冷电机定子，其特征在于：所述定子铁芯包括沿其轴向叠加的多片定子冲片，每片定子冲片在其轭部穿设有一段第一弧形油孔，相邻两片定子冲片上的第一弧形油孔错开设置且相互连通，带有第一弧形油孔的定子冲片层层叠加，在定子铁芯的轭部接连形成所述第一螺旋形油路。

3.根据权利要求2所述的油冷电机定子，其特征在于：所述定子铁芯的两个端部分别设置有冷却油环，所述冷却油环与定子外壳体之间形成油环路径，所述第一螺旋形油路的入口和出口分别与定子铁芯两端的冷却油环内部设置的油环路径相通，其中一个冷却油环路径与冷却油总入口相通。

4.根据权利要求3所述的油冷电机定子，其特征在于：所述冷却油环的内壁上设置有向所述定子铁芯的端部径向喷射冷却油的冷却油喷口，所述冷却油喷口与油环路径相通。

5.根据权利要求3所述的油冷电机定子，其特征在于：所述定子铁芯的轭部设置有至少一条冷却油通道，所述冷却油通道沿所述定子铁芯的轴向设置，并贯穿定子铁芯的轭部的两端，所述冷却油通道与油环路径相通。

6.根据权利要求5所述的油冷电机定子，其特征在于：所述定子冲片的轭部沿其周向间隔设置有一圈冷却油通孔，所述冷却油通孔沿轴向贯穿所述定子冲片的两端，每片定子冲片上设置的冷却油通孔与其相邻的定子冲片上设置的冷却油通孔相通，带有冷却油通孔的定子冲片层层叠加，在定子铁芯的轭部接连形成多条轴向贯穿定子铁芯的轭部两端的冷却油通道。

7.根据权利要求4所述的油冷电机定子，其特征在于：包括第一冷却油环和第二冷却油环，所述第一冷却油环上连接有冷却油总入口，所述第一冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量少于所述第二冷却油环内壁上设置的冷却油喷口的数量。

8.油冷电机，其特征在于：包括如权利要求3-7任一所述的油冷电机定子。

9.根据权利要求8所述的油冷电机，其特征在于：还包括电机转子，所述电机转子内设置有轴孔，所述电机转子内绕其轴孔外周设置有第二螺旋形油路，所述第二螺旋形油贯通所述电机转子的两端。

10.根据权利要求9所述的油冷电机，其特征在于：所述电机转子包括上下叠加的多片转子冲片，每片转子冲片中部设置有轴孔，所述转子冲片在轴孔与转子冲片的外周之间穿设有一段第二弧形油孔，相邻两片转子冲片上的第二弧形油孔的位置错开且相通，在电机转子内部接连形成第二螺旋形油路。

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