电机转子、电机的制作方法

1.本实用新型属于电机制造技术领域，具体涉及一种电机转子、电机。


背景技术：

2.电机转子在运行过程中会不可避免地形成涡流，从而产生热量，热量若不能及时散发就会积聚形成高温。高温会严重影响电机性能，严重时会导致电机转子失效、变形甚至烧毁。因此电机转子除了关注电磁性能和结构强度外，还需要在冷却设计方面有额外的考虑。
3.基于对电机转子的冷却，相关技术中出现了多种技术方案，例如，一种方式是将转轴采用空心轴结构，内部通冷却介质带走转子产生的热量，形成油冷结构实现对转子的冷却，然而实际运行时，电机转子往往外部发热较为严重，而空心轴直接冷却的位置为转子中心，二者之间存在较长的导热距离，因此空心轴对电机转子实际的冷却效果并不理想；另一种方式在转子上设置热管，蒸发端设于磁钢或其他需要直接冷却的部分，冷凝端则设于电机外部或安装在轴上的导热块等，而这种通过导热块的方式，热管的冷却效率受制于蒸发端与冷凝端的温差，若导热块与冷却腔的导热速率已不能与热管的散热速率相匹配，则会导致冷凝端热量积累而升温，热管散热速率降低，最终使蒸发端与转子铁芯升温，这意味着整个冷却环节并不可控。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型提供一种电机转子、电机，能够克服相关技术中的电机转子冷却结构冷却效率不高导致转子温度过高的不足。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种电机转子，包括转轴以及套装于所述转轴上的转子铁芯，所述转轴内具有冷却腔，所述转子铁芯上构造有沿其轴向贯通其轴向两端的第一通孔，还包括热管，所述热管具有蒸发端及冷凝端，所述蒸发端处于所述第一通孔内，所述冷凝端与所述转轴接触连接以与所述冷却腔中的冷却介质之间形成热交换。
6.在一些实施方式中，所述热管包括相互连通的第一段、第二段，所述蒸发端处于所述第一段上，所述冷凝端处于所述第二段，所述第一段嵌装于所述第一通孔内，所述第二段沿所述转子铁芯的径向由所述转子铁芯的径向外侧向内侧延伸，所述第二段的自由端与所述转轴接触连接。
7.在一些实施方式中，所述第二段处于所述第一段的轴向一端以使所述热管成l形。
8.在一些实施方式中，所述电机转子包括端板，所述端板上构造有沿其径向延伸的凹槽，所述第二段处于所述凹槽内。
9.在一些实施方式中，所述转轴上构造有第二通孔，所述第二通孔将所述转轴的外圆周壁与所述冷却腔连通，且所述第二段插装于所述第二通孔内。
10.在一些实施方式中，同一个所述第一通孔内同时插装有两个所述热管，且两个所述热管分别具有的所述第二段分别处于所述转子铁芯的轴向两端；和/或，所述第一通孔具
有多个，所述热管具有多个，多个所述热管分别一一对应地插装于多个所述第一通孔内。
11.在一些实施方式中，所述转子铁芯上还构造有沿其轴向贯通其轴向两端的磁钢槽，所述第一通孔处于所述磁钢槽的径向内侧且与所述磁钢槽紧邻设置。
12.在一些实施方式中，所述冷却腔中的冷却介质的流量和/或温度可以被调节。
13.在一些实施方式中，所述冷凝端与所述转轴之间填充有导热固定材料；和/或，所述蒸发端与所述第一通孔之间填充有导热固定材料。
14.本实用新型还提供一种电机，包括上述的电机转子。
15.本实用新型提供的一种电机转子、电机，所述热管的蒸发端与所述转子铁芯接触形成热交换，所述热管的冷凝端与所述转轴接触进而与所述转轴中的冷却腔中的冷却介质形成热交换，从而能够将所述转子铁芯处的热量更加高效地转移到所述冷却腔的冷却介质中，减少中间传热部件，有效降低所述电机转子的温升，提高了电机转子的冷却效率。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的电机转子的分解结构示意图；
17.图2为图1所示的电机转子的内部结构示意图；
18.图3为本实用新型另一实施例的电机转子的内部结构示意图；
19.图4为本实用新型又一实施例的电机转子的内部结构示意图。
20.附图标记表示为：
21.1、转轴；11、冷却腔；12、第二通孔；13、轴肩；2、转子铁芯；21、第一通孔；3、热管；31、第一段；32、第二段；4、端板；41、凹槽；5、定位件。
具体实施方式
22.结合参见图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，提供一种电机转子，包括转轴1以及套装于所述转轴1上的转子铁芯2，所述转轴1内具有冷却腔11，所述转子铁芯2上构造有沿其轴向贯通其轴向两端的第一通孔21，还包括热管3，所述热管3具有蒸发端及冷凝端，所述蒸发端处于所述第一通孔21内，所述冷凝端与所述转轴1接触连接以与所述冷却腔11中的冷却介质之间形成热交换。该技术方案中，所述热管3的蒸发端与所述转子铁芯2接触形成热交换，所述热管3的冷凝端与所述转轴1接触进而与所述转轴1中的冷却腔11中的冷却介质形成热交换，从而能够将所述转子铁芯2处的热量更加高效地转移到所述冷却腔11的冷却介质中，减少中间传热部件，有效降低所述电机转子的温升，提高了电机转子的冷却效率。可以理解的是，所述热管3中为冷却工质，其能够在所述蒸发端吸收所述转子铁芯2产生的热量并携其热量至所述冷凝端进而与所述冷却腔11中的冷却介质形成热交换，从而实现对所述转子铁芯2的高效散热。
23.在一些实施方式中，所述热管3包括相互连通的第一段31、第二段32，所述蒸发端处于所述第一段31上，所述冷凝端处于所述第二段32，所述第一段31嵌装于所述第一通孔21内，所述第二段32沿所述转子铁芯2的径向由所述转子铁芯2的径向外侧向内侧延伸，所述第二段32的自由端与所述转轴1接触连接，该技术方案中，所述第二段32沿着所述转子铁芯2的径向延伸，从而可以充分利用所述电机转子在旋转时的离心力，将密度较大的冷凝端处的冷却工质甩至密度较小的蒸发端处，从而增加了所述热管3内的冷却工质的流动循环
速率，进一步提升了换热冷却效率。在一个具体的实施方式中，所述第二段32处于所述第一段31的轴向一端以使所述热管3成l形，以简化所述热管3的形状，此时，所述第二段32处于所述转子铁芯2的轴向一端，以保证所述热管3与所述转子铁芯2的便利组装，所述转子铁芯2在一个具体的实施方式中采用硅钢片叠压形成。
24.在一些实施方式中，所述电机转子包括端板4，具体的，所述端板4具有两个，两个所述端板4分别处于所述转子铁芯2的轴向两端，以能够对叠压形成的转子铁芯2形成轴向压力，保证所述转子铁芯2的结构可靠性，所述端板4上构造有沿其径向延伸的凹槽41，所述第二段32处于所述凹槽41内，也即通过所述凹槽41形成对所述第二段32的定位。更为具体的，所述转轴1上一体成型有轴肩13，所述转子铁芯2的轴向一端通过对应的所述端板4与所述轴肩13之间形成轴向定位，所述转子铁芯2的轴向另一端则通过另一对应的所述端板4与对应的定位件5形成另一方面的轴向定位，所述定位件5具体例如可以为精密螺帽或者能够与所述转轴1之间过盈配合的定位环。
25.在一些实施方式中，所述转轴1上构造有第二通孔12，所述第二通孔12将所述转轴1的外圆周壁与所述冷却腔11连通，且所述第二段32插装于所述第二通孔12内，从而使所述热管3的冷凝端能够与所述冷却腔11中的冷却介质直接接触，进一步提升换热效率。
26.在一些实施方式中，同一个所述第一通孔21内同时插装有两个所述热管3，且两个所述热管3分别具有的所述第二段32分别处于所述转子铁芯2的轴向两端，该技术方案尤其适用于所述转子铁芯2的叠高也即轴向高度较大的情况下，能够减小单根所述热管3的轴向长度。在另一些实施方式中，所述第一通孔21具有多个，所述热管3具有多个，多个所述热管3分别一一对应地插装于多个所述第一通孔21内，最好的，所述第一通孔21沿所述转子铁芯2的周向均匀间隔设置，从而能够使所述电机转子的周向热量冷却更加均衡。
27.在一些实施方式中，所述转子铁芯2上还构造有沿其轴向贯通其轴向两端的磁钢槽，所述第一通孔21处于所述磁钢槽的径向内侧且与所述磁钢槽紧邻设置，以能够对所述磁钢槽中的磁钢形成更为有效地散热效果。
28.可以理解的是，所述冷却腔11中的冷却介质与外部的冷却源之间形成冷却介质的循环，所述冷却介质的流量和/或温度可以被调节，以在所述热管3中的冷却工质两端温差差别较小时能够控制所述冷却介质的流量和/或温度提升所述热管3的两端温差，提升散热效率，使冷却更加可控。
29.在一些实施方式中，所述冷凝端与所述转轴1之间填充有导热固定材料；和/或，所述蒸发端与所述第一通孔21之间填充有导热固定材料，所述导热固定材料具体可以为磁钢胶，可以保证所述蒸发端以及冷凝端与相邻的部件之间充分接触，提升导热性能。
30.根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，包括上述的电机转子。
31.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
32.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。