CN220210152U - 一种转子总成、电机及驱动总成 - Google Patents

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CN220210152U CN202321602123.3U CN202321602123U CN220210152U CN 220210152 U CN220210152 U CN 220210152U CN 202321602123 U CN202321602123 U CN 202321602123U CN 220210152 U CN220210152 U CN 220210152U
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靳宝宏
张军辉
夏继
郭敏杰
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种转子总成、电机及驱动总成,转子总成包括转子和转子轴,转子套接于转子轴,转子轴的轴面设有甩油槽,甩油槽由轴面朝向转子轴的内部延伸,甩油槽和转子沿转子轴的轴向间隔开;沿转子轴的轴向,甩油槽与电机中定子和转子的空气隙错开设置,且甩油槽设于空气隙的来油侧。甩油槽与电机中定子和转子的空气隙错开设置,在润滑油沿轴向爬移至空气隙之前,润滑油即被甩油槽截断。随着转子总成的转动,甩油槽中的润滑油被离心力甩入空气隙之外的区域,规避了润滑油被甩入空气隙而影响电机磁路的问题,电机的性能得以保证。

Description

一种转子总成、电机及驱动总成
技术领域
本申请属于驱动设备技术领域,更具体地说,是涉及一种转子总成、电机及驱动总成。
背景技术
电机利用定子绕组产生旋转磁场,该旋转磁场作用于转子,形成磁电动力旋转扭矩,从而使电机输出旋转驱动力。在电机的布局设计上,为了使转子相对定子可自由转动,在转子和定子之间设计有空气隙。
电机内部被提供有润滑油,对电机内部的各机械零部件进行润滑和冷却,保证各机械零部件的正常运行。润滑油沿转子轴的轴面爬移,对转子轴进行润滑和冷却。在转子总成转动的过程中,转子轴轴面上的润滑油被离心力甩入转子和定子之间的空气隙,空气隙中的空气被润滑油替代。由于润滑油的磁导率小于空气的磁导率,润滑油会对电机的磁路造成不利影响,所能传递的磁通量减少,致使电机的性能下降。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种转子总成、电机及驱动总成,以解决现有转子轴轴面上的润滑油被甩入转子和定子之间的空气隙而导致电机性能下降的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:
提供一种转子总成,所述转子总成包括转子和转子轴,所述转子套接于所述转子轴;所述转子轴的轴面设有甩油槽,所述甩油槽和所述转子沿所述转子轴的轴向间隔开;
沿所述转子轴的轴向,所述甩油槽供于与电机中定子和转子的空气隙错开设置,且甩油槽设于所述空气隙的来油侧。
本申请采用的技术方案,转子轴轴面上的甩油槽,由轴面朝向转子轴的内部延伸,甩油槽可截断并收集沿轴面爬移的润滑油。甩油槽和转子沿转子轴的轴向间隔开,供于与电机中定子和转子的空气隙错开设置,在润滑油沿轴向爬移至空气隙之前,润滑油即被甩油槽截断。随着转子总成的转动,甩油槽中的润滑油被离心力甩入空气隙之外的区域,规避了润滑油被甩入空气隙而影响电机磁路的问题,电机的性能得以保证。
一些实施例中,所述甩油槽具有背离所述转子的侧壁,所述侧壁和所述转子的轴向间距大于所述空气隙的轴向间距。
一些实施例中,所述轴面包括第一轴面和第二轴面,所述第一轴面和所述第二轴面分设于所述转子的轴向两侧,所述第一轴面和所述第二轴面中的至少一者设有所述甩油槽。转子的轴向两侧可分别供于与两个定子形成两个空气隙,在转子的轴向两侧分别设置甩油槽时,供于分别截断沿轴向向两个空气隙爬移的润滑油。
一些实施例中,所述轴面包括承托件套接面,所述承托件套接面供于套接承托件;所述甩油槽设于所述承托件套接面和所述转子之间。润滑油沿轴向由承托件进入转子轴的轴面,甩油槽设于承托件套接面和转子之间,甩油槽及时地截断沿轴向爬移的润滑油,在保证润滑油能够对转子轴的轴面进行润滑和冷却的基础上,提高甩油槽对润滑油的截断及时性。
一些实施例中,所述甩油槽沿所述转子轴的周向延伸,所述甩油槽为环形槽。电机中定子和转子同轴设置,二者之间的空气隙为设于转子轴外围的环形间隙,将甩油槽设计为沿周向延伸的环形槽,环形槽从全角度截断向空气隙爬移的润滑油,以保证甩油槽的截断全面性,防止润滑油从周向上的任意位置进入空气隙。
一些实施例中,所述转子的同侧设有多个所述甩油槽,多个所述甩油槽设于所述转子的同侧,所述甩油槽沿所述轴向间隔设置。在润滑油的油量较大时,远离空气隙的部分甩油槽先截断并收集部分润滑油,临近空气隙的部分甩油槽再截断和收集另部分润滑油,以保证润滑油在到达空气隙之前,被收集并甩出。
一些实施例中,所述转子总成包括法兰盘,所述法兰盘套接于所述转子轴,所述转子连接于所述法兰盘;所述法兰盘设有多个挖空结构,所述多个挖空结构沿所述法兰盘的周向间隔设置,所述挖空结构沿所述轴向贯穿所述法兰盘,所述多个挖空结构供于多点切断所述定子的交变磁场在所述法兰盘产生的环状电涡流。定子的交变磁场在法兰盘产生环状电涡流,法兰盘的温度升高,通过在法兰盘上开设沿周向布置的多个挖空结构,多点切断该环状电涡流,降低电涡流对法兰盘温度的影响。
一些实施例中,所述转子总成包括紧固件,所述挖空结构包括通孔结构;所述紧固件的一部分紧固于所述通孔结构,所述紧固件的另一部分紧固于所述转子。将挖空结构设计为通孔结构,多个通孔结构多点切断环状电涡流,同时利用通孔结构紧固紧固件,挖空结构具备双重作用,并简化了法兰盘的结构。
一些实施例中,所述挖空结构包括缺口结构,所述缺口结构具有相对设置的缺口和封壁,所述缺口与所述法兰盘的外缘面连通,所述封壁与所述法兰盘的内缘面间隔开。封壁与法兰盘的内缘面间隔开,法兰盘上靠近内缘面的部分沿周向连续呈环形,以保证法兰盘的基本功能及所需强度。越靠近法兰盘的外缘面,由交变磁场引起的环状电涡流越大,通过使缺口与外缘面连通,也就是在环状电涡流最大的环区进行多点切断,以最大程度地降低环状电涡流对法兰盘温度的影响。
一些实施例中,所述缺口的延伸路径与所述法兰盘的径线重合。也就是缺口结构沿径向直线延伸,该延伸路径与法兰盘的径线重合,以最短路径的设计和最佳的切断效果对环状电涡流进行切断。
一些实施例中,所述法兰盘包括第一厚度部和第二厚度部;沿所述法兰盘的径向向外的方向,所述第一厚度部和所述第二厚度部依次设置,所述第一厚度部的厚度尺寸大于所述第二厚度部的厚度尺寸;其中,所述通孔结构设于所述第二厚度部。环状电涡流的大小与法兰盘的厚度有关,厚度越厚,环状电涡流越大。越靠近法兰盘的外缘面,环状电涡流越大。第一厚度部的电涡流相对较小,对第一厚度部的温度影响在可控范围内,第一厚度部的厚度设计为较厚,以保证法兰盘的强度需求。第二厚度部的电涡流较大,对第二厚度部进行减薄设计,以降低电涡流对法兰盘温度的影响。将通孔结构设于第二厚度部,减小通孔结构沿轴向的尺寸,进一步降低电涡流对第二厚度部的温度的影响。
一些实施例中,所述第一厚度部包括环体部和多个延伸部,所述环体部套接于所述转子轴,所述延伸部设于所述环体部的外围,并一体连接于所述环体部;所述多个延伸部沿所述环体部的周向间隔设置,相邻两个所述延伸部之间设有至少部分所述第一厚度部,所述通孔结构设于相邻两个所述延伸部之间。多个通孔结构对环状电涡流进行多点切断,在多个切断点所在的环周上,使第一厚度部伸入相邻两个切断点之间,既不影响通孔结构对电涡流的切断,又能够增加第一厚度部的面积,以提高法兰盘的结构强度。
一些实施例中,所述挖空结构包括缺口结构,所述缺口结构具有相对设置的缺口和封壁,所述缺口与所述法兰盘的外缘面连通,所述封壁与所述法兰盘的内缘面间隔开;所述缺口结构和所述通孔结构沿所述法兰盘的周向间隔设置,所述缺口结构的一部分设于所述第一厚度部,所述缺口结构的另一部分设于所述延伸部。在第二厚度部的厚度减薄的基础上,缺口结构的一部分设于第二厚度部,进一步降低电涡流对第二厚度部的温度的影响。缺口结构的另一部分设于延伸部,也就是缺口结构的另一部分设于两个通孔结构之间,在多个通孔结构进行多点切断的环周上再增设多点切断,进一步降低环状电涡流在该环周上对法兰盘温度的影响。
一些实施例中,所述轴面设有配重孔结构,所述配重孔结构由所述轴面朝向所述转子轴的内部延伸,所述配重孔结构临近所述转子。转子总成的质量中心靠近转子,在转子的附近开设配重孔结构,使转子总成的质量均衡分布。也就是通过配重孔结构提供动平衡性能,降低因转子轴不平衡而引起的振动,保证转子总成能够平稳的高速运行。
本申请的另一目的还在于提供一种电机,所述电机包括定子,以及如上所述的转子总成;所述定子和所述转子同轴设置且二者沿所述轴向形成有所述空气隙,所述甩油槽设于所述空气隙的来油侧。
本申请采用的技术方案,转子轴轴面上的甩油槽,由轴面朝向转子轴的内部延伸,甩油槽可截断并收集沿轴面爬移的润滑油。甩油槽和转子沿转子轴的轴向间隔开,将转子总成配装至电机时,甩油槽与电机中定子和转子的空气隙错开设置,在润滑油沿轴向爬移至空气隙之前,润滑油即被甩油槽截断。随着转子总成的转动,甩油槽中的润滑油被离心力甩入空气隙之外的区域,规避了润滑油被甩入空气隙而影响电机磁路的问题,电机的性能得以保证。
一些实施例中,所述定子包括相对固定的定子本体和隔板,所述隔板设于所述定子本体和所述转子之间,所述隔板和所述转子沿所述轴向形成有所述空气隙,所述甩油槽设于所述隔板背离所述空气隙的一侧。通过隔板的设置,使甩油槽将润滑油甩向隔板背离空气隙的一侧。隔板所分隔的两侧,其中一侧提供空气隙,另一侧为甩油槽的甩油提供去向空间。
本申请的另一目的还在于提供一种驱动总成,所述驱动总成包括如上所述的转子总成,或者如上所述的电机。
本申请提供的驱动总成相比于现有技术的有益效果,与本申请提供的转子总成相比于现有技术的有益效果,以及与本申请提供的电机相比于现有技术的有益效果均一致,此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的包含有转子总成的电机示意图;
图2为本申请实施例提供的转子总成的示意图;
图3为本申请实施例提供的转子轴和法兰盘的配装示意图;
图4为本申请实施例提供的转子轴和法兰盘的配装示意图。
其中,图中各附图标记:
100、转子总成;200、电机;300、空气隙;400、承托件;
101、转子轴;102、转子;103、法兰盘;104、紧固件;
1011、轴面;1012、甩油槽;1013、承托件套接面;1011a、第一轴面;1011b、第二轴面;1012a、第一甩油槽;1012b、第二甩油槽;1013a、第一套接面;1013b、第二套接面;
103a、外缘面;103b、内缘面;1031、挖空结构;1031a、通孔结构;1031b、缺口结构;1032、第一厚度部;1033、第二厚度部;1032a、环体部;1032b、延伸部;1034、配重孔结构;a、缺口;b、封壁;c、内壁;
300a、第一空气隙;300b、第二空气隙。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
电机中的定子和转子沿电机的轴向间隔设置,定子是电机中的不可动部分,转子是电机中的可动部分。定子绕组产生旋转磁场,该旋转磁场作用于转子,形成磁电动力旋转扭矩,从而使电机输出旋转驱动力,供于作为动力源驱动动力设备运动。为了使转子能够相对定子可自由转动,必须在转子和定子之间设置空气隙,当定子绕组通电后,转子与定子之间产生电磁连接,从而使电机实现将电能转换为机械能并进行输出。
电机内部被提供有润滑油,润滑油供于对电机内部的各机械部件进行润滑和冷却,其中包括对转子轴轴面的润滑和冷却。转子和定子均以转子轴的轴线为中心,转子和定子之间形成的空气隙绕设于转子轴的外围,也就是转子轴的部分轴面与空气隙相对并连通。润滑油沿转子轴的轴面爬移,爬移至与空气隙相对的部分轴面时,随着转子轴的转动,该部分轴面上的润滑油大致沿径向被离心力甩入空气隙中。由于润滑油的磁导率小于空气的磁导率,润滑油对电机的磁路造成不利影响,所能传递的磁通量减少,致使电机的性能下降。
基于上述转子轴轴面的润滑油被甩入定子和转子之间的空气隙,而导致电机性能下降的缺陷,本申请实施例旨在对转子轴的轴面结构提出改进,该改进通过转子轴轴面上的结构对沿转子轴轴面爬移的润滑油进行截断和收集,并随转子轴的转动而被甩出。其中,沿润滑油的爬移路径,截断位置设于该路径的上游,而空气隙设于该路径的下游,润滑油沿转子轴轴面爬移并对轴面进行润滑和冷却后,在到达截断位置时被截断、收集并甩出,润滑油不会到达与空气隙相对并连通的那部分轴面,也就是不会被甩入空气隙中。
本申请提供的转子总成,可应用于任意通过定子和转子结合而提供磁电动力旋转扭矩,从而输出驱动力的设备。例如可应用于提供驱动的电机,例如可选为轴向电机。可举例地,例如为轴向磁通电机,例如可具体为轴向磁通盘式电机。本申请提供的电机,可应用任意通过电机提供驱动力的设备,例如可动设备,例如在地面或轨道上可操作的车辆、载具或其他可动设备,在空中可操作的飞行设备,在水面可运行的水载设备,例如轮船、帆船等等。或者应用于固定设备,例如车间生产线上的操作设备,通过电机带动其中的可动部分进行工作。
请参阅图1至图4所示,具体而言,本申请实施例提供一种转子总成100、电机200及驱动总成。
其中,转子总成100包括转子102和转子轴101,转子102套接于转子轴101;转子轴101的轴面1011设有甩油槽1012,甩油槽1012由轴面1011朝向转子轴101的内部延伸,甩油槽1012和转子102沿转子轴101的轴向间隔开。沿转子轴101的轴向,甩油槽1012供于与电机中定子和转子102的空气隙300错开设置,且甩油槽1012设于空气隙300的来油侧。
转子轴101是一种轴结构,用于支撑转子102,转子轴101具有足够的机械强度,可承受转子102提供的磁电动力旋转扭矩,转子轴101作为电机200的动力输出轴,使电机200具备输出旋转动力的能力。
轴面1011指转子轴101的周壁面,该周壁面沿转子轴101的轴向延伸,该周壁面限定出转子轴101的外周轮廓。润滑油可在转子轴101的轴面1011上爬移,以对转子轴101进行润滑和冷却。
甩油槽1012指一种槽结构,该槽结构由转子轴101的轴面1011朝向转子轴101的轴内凹陷而形成,该槽结构的开口和转子轴101的轴面1011平齐,因此轴面1011上的润滑油爬移至该开口,并进入槽结构中,槽结构对轴面1011的润滑油进行截断,并将润滑油收集于其中。甩油槽1012的开口始终呈开放状态,随着转子轴101的转动,甩油槽1012中的润滑油可被离心力从甩油槽1012中甩出,并被甩至远离轴面1011的区域。
转子102是一种环体结构,同轴并固定环设于转子轴101的外围,转子102和转子轴101是电机200中的转动部分,转子102供于承受定子提供的磁电动力并产生旋转扭矩,也就是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生输出转矩。
定子是电机200中的固定部分,一般包括定子铁芯和设于定子铁芯上的绕组,定子的作用是产生旋转磁场,以在电机200中提供磁电原动力。
空气隙300指两个结构之间形成的间隙,两个结构均可为固定结构或可动结构。本申请实施例中,定子和转子102沿轴向同轴设置,定子具有朝向转子102的对置面,转子102具有朝向定子的对置面,两个对置面沿轴向相对且具有间隙,该间隙即为空气隙300。空气隙300具有沿轴向的尺寸,以及除轴向及轴向间距之外的至少一个方向和尺寸,例如具有径向和沿径向的尺寸。空气隙300的轴向与定子和转子102的轴向一致。
来油侧指空气隙的轴向一侧或两侧,润滑油由位于转子轴轴向一侧的轴面朝向空气隙爬移,润滑油由远离空气隙的区域向靠近空气隙的区域爬移,即指来油方向,而润滑油爬移的该侧即指空气隙的来油侧,从来油侧爬移的润滑油,在到达空气隙之前,即被甩油槽截断并甩出。
本实施例采用的技术方案,转子轴101轴面1011上的甩油槽1012,由轴面1011朝向转子轴101的内部延伸,甩油槽1012可截断并收集沿轴面1011爬移的润滑油。甩油槽1012具有背离转子102的侧壁d,该侧壁d和转子102的轴向间距大于电机200中定子和转子102的空气隙300尺寸,在润滑油沿轴向爬移至空气隙300之前,润滑油即被甩油槽1012截断。随着转子总成100的转动,甩油槽1012中的润滑油被离心力甩入空气隙300之外的区域,规避了润滑油被甩入空气隙300而影响电机200磁路的问题,电机200的性能得以保证。
一些实施例中,甩油槽1012具有背离转子102的侧壁d,侧壁d与转子102的轴向间距大于电机200中定子与转子102的空气隙300的轴向间距。其中,本申请实施例中所述的轴向,为沿图1中中心轴线e的方向。
甩油槽1012具有背离转子102的侧壁d,该侧壁d和转子102的轴向间距大于电机200中定子和转子102的空气隙300尺寸,在润滑油沿轴向爬移至空气隙300之前,润滑油即被甩油槽1012截断。在一些其他实施例中,该侧壁d也可恰恰与空气隙的隙壁在轴向上的位置一致,正好在隙壁的位置将润滑油进行截断和甩出。
参照图1和图3所示,一些实施例中,轴面1011包括第一轴面1011a和第二轴面1011b,第一轴面1011a和第二轴面1011b分设于转子102的轴向两侧,第一轴面1011a和第二轴面1011b中的至少一者设有甩油槽1012。转子102的轴向两侧可分别供于与两个定子形成两个空气隙300,在转子102的轴向两侧分别设置甩油槽1012时,供于分别截断沿轴向向两个空气隙300爬移的润滑油,以使转子轴101上的甩油槽1012的设计适配于转子两侧设置定子的电机200。
可选地,在一些实施例中,转子轴101上设置有法兰盘103,法兰盘103环设于转子轴101的外围,第一轴面1011a和第二轴面1011b设置于法兰盘103的轴向两侧,转子102和法兰盘103同轴设置,转子102和法兰盘103通过紧固件104固定连接。
在一些实施例中,转子102的轴向一侧设置有甩油槽1012,转子102的轴向一侧供于和定子相对设置。具体而言,转子102朝向定子的对置面和定子朝向转子102的对置面,二者之间形成有空气隙300,此时转子轴101的甩油槽1012设计适配于具有单定子的电机200。
在一些其他实施例中,转子102可设置有两个,定子同轴设于两个转子102之间,两个转子102和定子的轴向两侧分别形成有两个空气隙300,通过分设于定子两侧的甩油槽1012,分别截断沿轴向向两个空气隙300爬移的润滑油。
一些实施例中,轴面1011包括承托件套接面1013,承托件套接面1013供于套接承托件400;甩油槽1012设于承托件套接面1013和转子102之间。润滑油沿轴向由承托件进入转子轴101的轴面1011,甩油槽1012设于承托件套接面1013和转子102之间,甩油槽1012及时地截断沿轴向爬移的润滑油,在保证润滑油能够对转子轴101的轴面1011进行润滑和冷却的基础上,提高甩油槽1012对润滑油的截断及时性。
承托件400指供于转动支撑转子轴101的结构件,具体可选为轴承。轴承一般包括外圈、内圈和设于外圈与内圈之间的滚珠,从而在外圈与内圈相对转动时,可以减小摩擦力,便于外圈与内圈之间的灵活转动。内圈安装在转动轴上,而外圈可选地安装在轴承室中,以转动转子轴101。
承托件套接面1013可设置于转子轴101的轴端,可选与转子轴101的轴端平齐,转子102设于转子轴101沿轴向的中间区域。润滑油对轴承进行润滑和冷却后,大致沿轴向进入轴面1011,也就是对滚珠进行润滑和冷却后,从内圈和外圈之间的区域进入轴面1011。润滑油沿轴面1011爬移并到达甩油槽1012,甩油槽1012属于整个轴面1011的一部分,润滑油依次对位于甩油槽1012和承托件套接面1013之间的轴面1011及甩油槽1012本身进行润滑和冷却后,随转子轴101的离心力被甩出甩油槽1012。
在轴面1011包括第一轴面1011a和第二轴面1011b的实施例中,转子轴101的轴面1011可选包括两个承托件套接面1013,分别为第一套接面1013a和第二套接面1013b,第一套接面1013a和第二套接面1013b分别设于转子轴101的两个轴端。润滑油对转子轴101的两个轴端上的两个轴承进行润滑后,分别进入第一轴面1011a和第二轴面1011b,对第一轴面1011a和第二轴面1011b分别进行润滑和冷却后,被第一轴面1011a上的甩油槽1012和第二轴面1011b上的甩油槽1012分别甩出。
如图1所示,根据第一轴面1011a和第二轴面1011b所在的两侧上润滑油的爬移方向不同,将上述的轴向区分为第一方向X1和第二方向X2。其中,润滑油沿套接于第一套接面1013a上的承托件400进入第一轴面1011a,被第一轴面1011a上的第一甩油槽1012a截断并收集,第一甩油槽1012a中的润滑油被离心力沿Y向甩出。润滑油沿套接于第二套接面1013b上的承托件400进入第二轴面1011b,被第二轴面1011b上的第二甩油槽1012b截断并收集,第二甩油槽1012b中的润滑油被离心力沿Y向甩出。
一些实施例中,甩油槽1012沿转子轴101的周向延伸,甩油槽1012为环形槽。电机200中定子和转子102同轴设置,二者之间的空气隙300为设于转子轴101外围的环形间隙,将甩油槽1012设计为沿周向延伸的环形槽,环形槽从全角度截断向空气隙300爬移的润滑油,以保证甩油槽1012的截断全面性,防止润滑油从周向上的任意位置进入空气隙300。
一个实施例中,甩油槽1012具有沿轴向相对设置的两个侧壁,以及连接两个侧壁底端的底壁,两个侧壁沿周向延伸呈环形,底壁沿周向延伸形成环形。其中,一个侧壁位于靠近转子102的一侧,润滑油由轴面1011进入该侧壁,另一个侧壁d位于背离转子102的一侧,该侧壁d供于截断润滑油,阻止润滑油越过该侧壁d进入与转子102相对且连通的部分轴面1011。
一个实施例中,两个侧壁均与转子轴101的中心轴线垂直设置,也就是两个侧壁均为直立壁面,相对于与中心轴线倾斜的壁面或者平滑过渡的壁面,直立壁面使润滑油的下落效果最佳,且直立壁面的截断效果最佳。当然,在其他实施例中,侧壁也可选为倾斜的壁面或者平滑过渡的壁面。
一些实施例中,轴面1011设有多个甩油槽1012,多个甩油槽1012设于转子102的同侧,甩油槽1012沿轴向间隔设置。在润滑油的油量较大时,远离空气隙300的部分甩油槽1012先截断并收集部分润滑油,临近空气隙300的部分甩油槽1012再截断和收集另部分润滑油,以保证润滑油在到达空气隙300之前,被收集并甩出。
一个实施例中,转子102的同侧设有两个甩油槽1012,一个甩油槽1012远离转子102而靠近承托件套接面1013,另一个甩油槽1012靠近转子102而远离承托件套接面1013。其中,靠近转子102而远离承托件套接面1013的甩油槽1012的两个侧壁中,距离转子102最近且背离转子102设置的侧壁,该侧壁和转子102的轴向间隔大于电机200中定子和转子102的空气隙300的轴向间距。
需要说明的是,位于转子102同侧的甩油槽1012的数量可依据具体需求,以及转子轴101的轴向间距进行可选设置,本申请实施例不对转子102同侧的甩油槽1012的数量进行具体限定。另外,位于转子102不同侧的甩油槽1012的数量可相同或不同,具体依据上述的第一轴面1011a的轴线尺寸,以及第二轴面1011b的轴向间距进行可选设置。再者,甩油槽1012沿轴向的尺寸可依据具体需求进行设置。在一个具体实施例中,第一轴面1011a和第二轴面1011b对称设置,第一轴面1011a上的甩油槽1012和第二轴面1011b上的甩油槽1012对称设置,两个承托件套接面1013均设置于转子轴101的轴端,并与转子轴101的端面平齐。
参照图4所示,一些实施例中,转子总成100包括法兰盘103,法兰盘103套接于转子轴101,转子102连接于法兰盘103;法兰盘103设有多个挖空结构1031,多个挖空结构1031沿法兰盘103的周向间隔设置,挖空结构1031沿轴向贯穿法兰盘103,多个挖空结构1031供于多点切断定子的交变磁场在法兰盘103产生的环状电涡流。定子的交变磁场在法兰盘103产生环状电涡流,法兰盘103的温度升高,通过在法兰盘103上开设沿周向布置的多个挖空结构1031,多点切断该环状电涡流,降低电涡流对法兰盘103温度的影响。
挖空结构1031指对法兰盘103的局部区域进行掏空设置,并使法兰盘103沿轴向的相对两侧通过挖空结构1031连通。多个挖空结构1031指对法兰盘103的多个局部区域进行掏空设置,多个挖空结构1031在法兰盘103上相互独立。
挖空结构1031的设置旨在使法兰盘103的局部区域被掏空,而通过挖空结构1031切断定子的交变磁场在法兰盘103产生的环状电涡流,一个挖空结构1031即作为一个切断处,对环状电涡流进行一处切断。
其中,挖空结构1031的形式可为多选,例如为通孔结构或缺口结构1031b。通孔结构指设于法兰盘103的内缘面103b和外缘面103a之间,通孔结构连通法兰盘103沿轴向的两侧,而不与内缘面103b或外缘面103a连通。缺口结构1031b指设于法兰盘103的内缘面103b或外缘面103a附近,缺口结构1031b连通法兰盘103沿轴向的两侧,且缺口结构1031b可选地连通内缘面103b或外缘面103a。通孔结构的形式可为多选,例如为规则形状的通孔或者非规则形状的通孔。缺口结构1031b的形式可为多选,例如为沿直线延伸的缺口或者沿折线或曲线延伸的缺口。
一些实施例中,转子总成100包括紧固件104,挖空结构1031包括通孔结构1031a。紧固件104的一部分紧固于通孔结构1031a,紧固件104的另一部分紧固于转子102。将挖空结构1031设计为通孔结构1031a,多个通孔结构1031a多点切断环状电涡流,同时利用通孔结构1031a紧固紧固件104,挖空结构1031具备双重作用,并简化了法兰盘103的结构。
可选地,多个通孔结构1031a所在的环周,更加靠近于法兰盘103的外缘面103a。或者,通孔结构1031a的中心距离内缘面103b和外缘面103a的间距相同。紧固件104指供于对两个结构件进行紧固连接的部件,紧固件104具有一定的机械强度,可抗使用中产生的形变拉力。例如,紧固件104可选为高强度螺栓结构。
一些实施例中,挖空结构1031包括缺口结构1031b,缺口结构1031b具有相对设置的缺口a和封壁b,缺口a与法兰盘103的外缘面103a连通,封壁b与法兰盘103的内缘面103b间隔开。封壁b与法兰盘103的内缘面103b间隔开,法兰盘103上靠近内缘面103b的部分沿周向连续呈环形,以保证法兰盘103的基本功能及所需强度。越靠近法兰盘103的外缘面103a,由交变磁场引起的环状电涡流越大,通过使缺口a与外缘面103a连通,也就是在环状电涡流最大的环区进行多点切断,以最大程度地降低环状电涡流对法兰盘103温度的影响。
其中,缺口a指缺口结构1031b与外缘面103a连通的口,与缺口a相对的内壁为封壁b,该封壁b限制缺口结构1031b的延伸长度。在缺口结构1031b中,还包括沿法兰盘103的周向相对设置的两个内壁c,该两个内壁c限定缺口结构1031b的宽度尺寸。
在一个具体实施例中,缺口a沿法兰盘103的径向延伸至封壁b。也就是缺口结构1031b沿径向直线延伸,该延伸路径与法兰盘103的径线重合,以最短路径的设计和最佳的切断效果对环状电涡流进行切断。
一些实施例中,法兰盘103包括第一厚度部1032和第二厚度部1033。沿法兰盘103的径向向外的方向,第一厚度部1032和第二厚度部1033依次设置,第一厚度部1032的厚度尺寸大于第二厚度部1033的厚度尺寸。其中,通孔结构1031a设于第二厚度部1033。环状电涡流的大小与法兰盘103的厚度有关,厚度越厚,环状电涡流越大。越靠近法兰盘103的外缘面103a,环状电涡流越大。第一厚度部1032的电涡流相对较小,对第一厚度部1032的温度影响在可控范围内,第一厚度部1032的厚度设计为较厚,以保证法兰盘103的强度需求。第二厚度部1033的电涡流较大,对第二厚度部1033进行减薄设计,以降低电涡流对法兰盘103温度的影响。将通孔结构1031a设于第二厚度部1033,减小通孔结构1031a沿轴向的尺寸,进一步降低电涡流对第二厚度部1033的温度的影响。
一些实施例中,第一厚度部1032包括环体部1032a和多个延伸部1032b,环体部1032a套接于转子轴101,延伸部1032b设于环体部1032a的外围,并一体连接于环体部1032a。多个延伸部1032b沿环体部1032a的周向间隔设置,相邻两个延伸部1032b之间设有至少部分第一厚度部1032,通孔结构1031a设于相邻两个延伸部1032b之间。多个通孔结构1031a对环状电涡流进行多点切断,在多个切断点所在的环周上,使第一厚度部1032伸入相邻两个切断点之间,既不影响通孔结构1031a对电涡流的切断,又能够增加第一厚度部1032的面积,以提高法兰盘103的结构强度。
一些实施例中,挖空结构1031包括缺口结构1031b,缺口结构1031b具有相对设置的缺口a和封壁b,缺口a与法兰盘103的外缘面103a连通,封壁b与法兰盘103的内缘面103b间隔开。缺口结构1031b和通孔结构1031a沿法兰盘103的周向间隔设置,缺口结构1031b的一部分设于第一厚度部1032,缺口结构1031b的另一部分设于延伸部1032b。在第二厚度部1033的厚度减薄的基础上,缺口结构1031b的一部分设于第二厚度部1033,进一步降低电涡流对第二厚度部1033的温度的影响。缺口结构1031b的另一部分设于延伸部1032b,也就是缺口结构1031b的另一部分设于两个通孔结构1031a之间,在多个通孔结构1031a进行多点切断的环周上再增设多点切断,进一步降低环状电涡流在该环周上对法兰盘103温度的影响。
在其他实施例中,通孔结构1031a可设置于延伸部1032b,缺口结构1031b设置于第二厚度部1033,缺口结构1031b的部分设置于相邻两个延伸部1032b之间,但由于第一厚度部1032的厚度大于第二厚度部1033的厚度,将通孔结构1031a设于延伸部1032b,增加了法兰盘103的整体轴向间距。
一些实施例中,转子总成100包括法兰盘103,法兰盘103套接于转子轴101,转子102连接于法兰盘103。轴面1011设有配重孔结构1034,配重孔结构1034由轴面1011朝向转子轴101的内部延伸,配重孔结构1034临近法兰盘103。转子总成100的质量中心靠近法兰盘103,在法兰盘103的附近开设配重孔结构1034,使转子总成100的质量均衡分布。也就是通过配重孔结构1034提供动平衡性能,降低因转子轴101不平衡而引起的振动,保证转子总成100能够平稳的高速运行。
本申请实施例的另一目的还在于提供一种电机200,该电机200包括定子,以及如上的转子总成100;定子和转子102同轴设置且二者沿轴向形成有空气隙300,甩油槽1012设于空气隙300背离转子102的一侧。
本实施例采用的技术方案,转子轴101轴面1011上的甩油槽1012,由轴面1011朝向转子轴101的内部延伸,甩油槽1012可截断并收集沿轴面1011爬移的润滑油。甩油槽1012设于空气隙300背离转子102的一侧,甩油槽1012具有背离转子102的侧壁,该侧壁和转子102的轴向间距大于空气隙300尺寸,在润滑油沿轴向爬移至空气隙300之前,润滑油即被甩油槽1012截断。随着转子总成100的转动,甩油槽1012中的润滑油被离心力甩入空气隙300之外的区域,规避了润滑油被甩入空气隙300而影响电机200磁路的问题,电机200的性能得以保证。
一些实施例中,定子包括相对固定的定子本体和隔板,隔板设于定子本体和转子102之间,隔板和转子102沿轴向形成有空气隙300,甩油槽1012设于隔板背离空气隙300的一侧。通过隔板的设置,使甩油槽1012将润滑油甩向隔板背离空气隙300的一侧。隔板所分隔的两侧,其中一侧提供空气隙300,另一侧为甩油槽1012的甩油提供去向空间。
一些实施例中,电机200包括两个定子,分别为第一定子和第二定子,第一定子和第二定子分设于转子102的轴向两侧,并分别与转子102形成有第一空气隙300a和第二空气隙300b;轴面1011包括第一轴面1011a和第二轴面1011b,第一轴面1011a和第二轴面1011b分设于转子102的轴向两侧,第一轴面1011a和第二轴面1011b分别设有第一甩油槽1012a和第二甩油槽1012b,第一甩油槽1012a设于第一空气隙300a背离转子102的一侧,第二甩油槽1012b设于第二空气隙300b背离转子102的一侧。该电机200采用双电子,通过在转子102的轴向两侧分别设置甩油槽1012,两侧的甩油槽1012分别截断朝向两个空气隙300爬移的润滑油,以保证两个空气隙300中的磁路均呈导通状态。
本申请实施例的另一目的还在于提供一种驱动总成,该驱动总成包括如上的转子总成,或者如上的电机。本申请实施例提供的驱动总成相比于现有技术的有益效果,与本申请提供的转子总成相比于现有技术的有益效果,以及与本申请提供的电机相比于现有技术的有益效果均一致,此处不再赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种转子总成,其特征在于:
包括转子和转子轴,所述转子套接于所述转子轴;
所述转子轴的轴面设有甩油槽,所述甩油槽由所述轴面朝向所述转子轴的内部延伸,所述甩油槽和所述转子沿所述转子轴的轴向间隔开;
沿所述转子轴的轴向,所述甩油槽供于与电机中定子和转子的空气隙错开设置,且甩油槽设于所述空气隙的来油侧。
2.如权利要求1所述的转子总成,其特征在于:
所述甩油槽具有背离所述转子的侧壁,所述侧壁和所述转子的轴向间距大于所述空气隙的轴向间距
3.如权利要求1或2所述的转子总成,其特征在于:
所述轴面包括第一轴面和第二轴面,所述第一轴面和所述第二轴面分设于所述转子的轴向两侧,所述第一轴面和所述第二轴面中的至少一者设有所述甩油槽。
4.如权利要求1或2所述的转子总成,其特征在于:
所述轴面包括承托件套接面,所述承托件套接面供于套接承托件;
所述甩油槽设于所述承托件套接面和所述转子之间。
5.如权利要求1-4中任一项所述的转子总成,其特征在于:
所述甩油槽沿所述转子轴的周向延伸,所述甩油槽为环形槽。
6.如权利要求5所述的转子总成,其特征在于:
所述转子的同侧设有多个所述甩油槽,所述甩油槽沿所述轴向间隔设置。
7.如权利要求1-6中任一项所述的转子总成,其特征在于:
所述转子总成包括法兰盘,所述法兰盘套接于所述转子轴,所述转子连接于所述法兰盘;
所述法兰盘设有多个挖空结构,所述多个挖空结构沿所述法兰盘的周向间隔设置,所述挖空结构沿所述轴向贯穿所述法兰盘,所述多个挖空结构供于多点切断所述定子的交变磁场在所述法兰盘产生的环状电涡流。
8.如权利要求7所述的转子总成,其特征在于:
所述转子总成包括紧固件,所述挖空结构包括通孔结构;
所述紧固件的一部分紧固于所述通孔结构,所述紧固件的另一部分紧固于所述转子。
9.如权利要求7或8所述的转子总成,其特征在于:
所述挖空结构包括缺口结构,所述缺口结构具有相对设置的缺口和封壁,所述缺口与所述法兰盘的外缘面连通,所述封壁与所述法兰盘的内缘面间隔开。
10.如权利要求9所述的转子总成,其特征在于:
所述缺口的延伸路径与所述法兰盘的径线重合。
11.如权利要求8所述的转子总成,其特征在于:
所述法兰盘包括第一厚度部和第二厚度部;
沿所述法兰盘的径向向外的方向,所述第一厚度部和所述第二厚度部依次设置,所述第一厚度部的厚度尺寸大于所述第二厚度部的厚度尺寸;
其中,所述通孔结构设于所述第二厚度部。
12.如权利要求11所述的转子总成,其特征在于:
所述第一厚度部包括环体部和多个延伸部,所述环体部套接于所述转子轴,所述延伸部设于所述环体部的外围,并一体连接于所述环体部;
所述多个延伸部沿所述环体部的周向间隔设置,相邻两个所述延伸部之间设有至少部分所述第二厚度部,所述通孔结构设于相邻两个所述延伸部之间。
13.如权利要求12所述的转子总成,其特征在于:
所述挖空结构包括缺口结构,所述缺口结构具有相对设置的缺口和封壁,所述缺口与所述法兰盘的外缘面连通,所述封壁与所述法兰盘的内缘面间隔开;
所述缺口结构和所述通孔结构沿所述法兰盘的周向间隔设置,所述缺口结构的一部分设于所述第一厚度部,所述缺口结构的另一部分设于所述延伸部。
14.如权利要求1-13中任一项所述的转子总成,其特征在于:
所述轴面设有配重孔结构,所述配重孔结构由所述轴面朝向所述转子轴的内部延伸,所述配重孔结构临近所述转子。
15.一种电机,其特征在于:
所述电机包括定子,以及如权利要求1-14中任一项所述的转子总成;
所述定子和所述转子同轴设置且二者沿所述轴向形成有所述空气隙,所述甩油槽设于所述空气隙的来油侧。
16.如权利要求15所述的电机,其特征在于:
所述定子包括相对固定的定子本体和隔板,所述隔板设于所述定子本体和所述转子之间,所述隔板和所述转子沿所述轴向形成有所述空气隙,所述甩油槽设于所述隔板背离所述空气隙的一侧。
17.一种驱动总成,其特征在于:
所述驱动总成包括如权利要求1-14中任一项所述的转子总成;
或者,所述驱动总成包括如权利要求15或16所述的电机。
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