冷却套、壳体组件和电机的制作方法

1.本发明涉及电机领域，更特别地涉及电机的冷却套和包括该冷却套的壳体组件。


背景技术：

2.如图1和图2所示，通常电机外壳1的内部嵌设有冷却套2，冷却套2的外周壁部分地朝径向内侧凹陷，从而在外壳1的内周壁和冷却套2的外周壁之间形成供冷却剂流通的流道3。
3.在上述方案中，外壳1和冷却套2通常是间隙配合的，二者例如通过螺栓连接在一起，在靠近冷却套2的轴向a上的两个端部处各设有一个用于密封的o型圈。
4.上述方案需要外壳1的内周壁、冷却套2的外周壁、冷却套2的内周壁和位于外壳1的端部的轴承孔11均具有较高的同轴度，对零部件的尺寸要求较高。
5.而且，上述方案涉及多个零部件的装配，装配过程复杂。
6.此外，流道3的横截面形状受限、尤其受到外壳1的内周壁形状的限制，冷却效果不理想。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种冷却套、壳体组件和电机。
8.根据本发明的第一方面，提供一种冷却套，其用于嵌套在电机的外壳的内腔，以为所述电机降温，所述冷却套呈筒形，其具有位于内周侧的内周壁和位于外周侧的外周壁，其中，
9.在所述内周壁和所述外周壁之间形成有内嵌于所述冷却套的流道，所述流道供冷却剂循环流动。
10.在至少一个实施方式中，所述流道在所述外周壁上形成至少一个入口和一个出口以供所述冷却剂流入和流出。
11.在至少一个实施方式中，所述流道通过熔模铸造的方式形成于所述冷却套。
12.在至少一个实施方式中，所述流道至少部分地沿圆柱螺旋线延伸。
13.在至少一个实施方式中，所述冷却套的制作材料包括铝合金。
14.根据本发明的第二方面，提供一种壳体组件，其用于容纳电机的转子和定子，所述壳体组件包括外壳和根据本发明的冷却套，
15.所述外壳呈筒形，所述冷却套设置于所述外壳的内腔。
16.在至少一个实施方式中，所述外壳与所冷却套通过焊接的方式连接在一起。
17.在至少一个实施方式中，所述冷却套从所述外壳的轴向上的第一端装入所述外壳，
18.在所述第一端，所述外壳和所述冷却套在所述轴向上对齐，所述外壳和所述冷却套在位于所述第一端的轴向端面上通过搅拌摩擦焊连接在一起。
19.在至少一个实施方式中，在所述壳体组件的径向上，所述冷却套的所述内周壁和所述外周壁之间的厚度大于所述外壳的最小厚度。
20.根据本发明的第三方面，提供一种电机，其包括转子、定子和壳体组件，所述转子和所述定子设置于所述壳体组件的内腔，其特征在于，所述壳体组件为根据本发明的壳体组件。
21.根据本发明的冷却套结构简单、换热效率高。
22.根据本发明的壳体组件结构性能好，装配工艺简单，换热效率高。
23.根据本发明的电机同样具有上述优点。
附图说明
24.图1是一种可能的电机的壳体组件的剖视图。
25.图2是图1中的冷却套的示意图。
26.图3是根据本发明的一个实施方式的壳体组件的剖视图。
27.图4是根据本发明的一个实施方式的流道的示意图。
28.附图标记说明：
29.1、10外壳；11轴承孔；12内端壁；
30.2、20冷却套；21内周壁；22外周壁；
31.3、30流道；r径向；a轴向。
具体实施方式
32.下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
33.结合图3和图4介绍根据本发明的冷却套、壳体组件和电机。
34.除非特别说明，图3和图4中的a表示壳体组件的轴向，该轴向a与外壳10、冷却套20和电机的轴向一致；r表示壳体组件的径向，该径向r与外壳10、冷却套20和电机的径向一致。
35.参照图3，根据本发明的壳体组件包括外壳10和冷却套20，外壳10和冷却套20均大致呈内部具有空腔的圆筒形，冷却套20嵌设在外壳10的内腔中。冷却套20的内腔用于容纳电机的转子和定子。
36.冷却套20具有位于内周侧的内周壁21和位于外周侧的外周壁22，在径向r上位于内周壁21和外周壁22之间的冷却套20的筒体内形成有供冷却剂流通的流道30。
37.冷却套20例如由铝合金构成，流道30通过熔模铸造(更优选地通过失蜡铸造)的方式集成在冷却套20的内部。
38.为清楚示出根据本实施方式的流道30的结构，图4单独示出了流道30。流道30形成大致螺纹形状，或者说流道30沿圆柱螺旋线延伸。优选地，流道30在经过冷却套20的轴线的截面上呈圆形。这使得流道30具有较大的截面积，冷却效果好。
39.流道30的出口和入口位于冷却套20的外周壁22，该出口和入口与在径向r上贯通外壳10的开口相通，以供冷却剂以循环的方式流出和流入流道30。且优选地，出口和入口分
别靠近冷却套20的轴向a上的两个端部。
40.应当理解，根据电机的实际应用需要，流道30还可以在冷却套20内沿其它路径延伸，且流道30的出口和入口的位置也可以根据需要设置而不必须分别位于冷却套20的两个端部。
41.在轴向a上，冷却套20可以从外壳10的远离轴承孔11的端部(也称这个端部为壳体组件的第一端)沿轴向a装入外壳10的内腔。优选地，当冷却套20完全装入外壳10的内腔后(冷却套20的远离第一端的轴向端面抵靠到外壳10的内腔的轴向上的内端壁12)，在第一端处，冷却套20和外壳10在轴向a上对齐。
42.优选地，冷却套20和外壳10通过搅拌摩擦焊(friction stir welding,fsw)的方式连接在一起，焊接部位w在冷却套20和外壳10的位于第一端的端面的接缝处。
43.优选地，当冷却套20完成与外壳10的装配后，可以机加工冷却套20的内腔，以提高内周壁21和轴承孔11的同轴度。
44.优选地，在径向r上，冷却套20的内周壁21和外周壁22之间的厚度大于外壳10的最小厚度，即，根据本发明的壳体组件的外壳10可以具有较小的厚度。
45.优选地，外壳10也是由铝合金材料通过铸造工艺形成的。
46.可以理解，本发明还提供一种包括该壳体组件的电机。
47.本发明至少具有以下优点中的一个优点：
48.(i)根据本发明的冷却套20的流道30的截面可以是圆形，截面积大；且在轴向a上流道30的各部分之间的间隙较小，这使得流道30密布于冷却套，冷却套20的换热效率高。
49.(ii)冷却套20与外壳10集成在一起，壳体组件整体的换热效率高。
50.(iii)由于不需要严格要求冷却套20的外周壁22和外壳10的内周壁之间的配合关系，且可以在冷却套20与外壳10完成装配后机加工冷却套20的内周壁，壳体组件整体的同轴度容易保证。
51.(iv)由于流道30可以通过熔模铸造的方式形成于冷却套20，壳体组件整体的机加工量少，机加工成本低。
52.(v)冷却套20和外壳10焊接在一起形成的壳体组件刚性好，这使得外壳10可以具有较小的厚度，外壳10的铸造质量也可以得到提高。
53.(vi)紧密连接在一起的冷却套20和外壳10结构强度和硬度都较高。
54.(vii)冷却套20和外壳10可以不需要通过螺栓连接，减少零部件数量，降低装配复杂度。
55.当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。