具有内部油冷散热改良结构的电机的制作方法

1.本发明属于电机散热技术领域，具体涉及一种具有内部油冷散热改良结构的电机。


背景技术：

2.电机在运转过程中定子和转子持续产生热量，如果电机中的热量无法及时排出则会造成电机中绝缘材料老化、电机烧毁和磁钢退磁等风险发生。现有的电机通常配备有水冷或油冷装置，其中水冷技术是目前主流的散热方式，而油冷相比水冷的优势在于，绝缘性能良好，油的沸点和凝点比水要高，使冷却液在低温下不易结冰，高温下不易沸腾。通过在电机壳体上设置冷却流道，冷却水或冷却油流经冷却流道时带走机壳的热量，对电机进行降温。
3.申请号cn202122379141.4的中国专利公开了一种车用液冷驱动电机，电机外壳上设有通向转轴后端部的进液口；转轴上套设有与进液口相对应的第一动密封装置，进液口与第一动密封装置之间形成环形转轴供液腔；在第一动密封装置密封的转轴环形表面上设有转轴进液道；环形转轴供液腔将进液口与转轴进液道连通；转轴内设有与转轴进液道连通的转轴冷却腔；在转轴远离转轴进液道的一侧设有转轴出液道，电机外壳的外侧面设有出液口，转轴冷却腔通过转轴出液道与至少一个出液口连通，该方案密封效果较好，不易漏液；设置转轴冷却腔，可以有效冷却发热的转轴，进而提高驱动电机的使用寿命。
4.申请号cn201820472320.3的中国专利公开了一种油冷电机，所述油冷电机包括定子和转子，转子包括转子轴和转子铁芯，所述转子铁芯上间隔设置有若干油冷通道一，所述油冷通道一为通槽结构且沿轴向平行均匀设置，所述转子铁芯的内侧设置有环形结构的连接槽，所述连接槽沿径向设置且与所有油冷通道一相连通，所述转子轴上设置有与连接槽连通的油冷通道二，循环冷却油依次流经所述油冷通道二、连接槽和油冷通道一。该方案提供的油冷电机可以直接对热源进行冷却，具有结构简单，冷却效果好的优点。
5.上述专利都具有冷却电机的优点，两篇专利方案共同点在于都是通过转轴作为供油端，通过转轴上开设出液孔为电机内部进行供油。在第一篇专利中，该方案中的转轴设有一个垂直的小型进液口，用于为转轴内部供应冷却油。在第二篇专利中，转轴上设有油冷通道二，工作时，油泵驱动油箱中的循环冷却油由油冷通道二进入。但是，在工作时，往往都是直接往转轴内腔注油，需要把转轴内腔注满冷却油后，冷却油才会受到压力作用沿着相应进液口进入转子，上述结构无法使得冷却油快速由进液口进入转子中。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供一种具有内部油冷散热改良结构的电机，包括机壳、转轴、定子和转子，所述转轴外环绕设有转子，所述转子外侧设有定子，所述定子端部绕设有定子线圈，所述转轴为空心结构，所述转轴上开设有至少一个第一供液孔，所述转子上设有径向油腔、轴向油腔和出油口，所述径向油腔、轴向油腔和出油口相互连通且径向油腔与
第一供液孔连接，所述转轴的内部设有供液管，所述供液管上开设有至少一个第二供液孔，所述供液管的外侧设有倾斜导向板，所述倾斜导向板设于第二供液孔的侧边且朝向第一供液孔设置。
7.较佳的，所述出油口朝向定子线圈设置。
8.较佳的，所述供液管内设有流动的流体，所述倾斜导向板设于供液管的前端且位于流体的流动方向上。
9.较佳的，所述供液管内设有流动的流体，所述倾斜导向板设于供液管的后端且位于流体的流动方向上。
10.较佳的，所述转子包括内衬部和外导磁部，所述内衬部上设有镂空部，所述外导磁部的内侧设有磁体，所述轴向油腔设于内衬部和外导磁部之间，所述径向油腔设于内衬部中。
11.较佳的，所述转子的侧边设有环形盖板，所述环形盖板的侧边设有朝向外导磁部的一面设有第一沟槽，所述外导磁部朝向环形盖板的一面设有第二沟槽，所述第一沟槽与第二沟槽之间组合成出油口。
12.较佳的，所述内衬部的一端向环形盖板的一侧设有凸出部，所述凸出部上设有第一卡接部，所述环形盖板上设有对应的第二卡接部。
13.较佳的，所述转轴上连接风叶结构。
14.较佳的，所述机壳的底部设有回油口。
15.较佳的，所述转轴与转子之间设有间隙，所述间隙的内部设有油封。
16.本发明具有以下有益效果；1.本方案在转轴的内部设有供液管，供液管延伸至转轴内部，通过油泵将循环冷却剂泵送至供液管中，再由供液管上的第二供液孔将循环冷却剂喷射至转轴上的第一供液孔中，由于供液管内径小，循环冷却剂流速快，其喷射速度也快，循环冷却剂能够快速进入供液孔，在向心力作用下，循环冷却剂流经电机内部，为电机进行降温，供液管可持续为电机提供循环冷却剂。
17.2.本方案在供液管的外侧设有倾斜导向板，倾斜导向板设于第二供液孔的侧边且朝向第一供液孔设置，设置倾斜导向板可以无需在供液管开设与转轴上第二供液孔对应数量和位置的第一供液孔，降低了制造难度与成本。
18.3. 本方案中通过径向油腔、轴向油腔和出油口可以使得循环冷却液能有效带走转子和定子线圈上的热量，使得冷却效果更加优化。
19.4. 本方案中的转轴设有风叶结构，可以为电机内部提供风力流动，除了具有一定冷却效果外，可以避免电机内部由于气温升高，其内部压强增大，循环冷却剂无法流出的问题。
附图说明
20.图1为本发明机壳内部结构示意图；图2为本发明实施例1转轴内部结构图；图3为本发明实施例2转轴内部结构图；图4为本发明径向油腔、轴向油腔和出油口结构图；
图5为本发明转子部分结构分解图；图6为本发明转子中间部分硅钢片表面结构图；图7为本发明风叶结构图。
21.图中：1机壳、2转轴、3定子、4转子、5定子线圈、6第一供液孔、7 径向油腔、8轴向油腔、9出油口、10供液管、11第二供液孔、12倾斜导向板、13内衬部、14外导磁部、15镂空部、16磁体、17环形盖板、18第一沟槽、19第二沟槽、20凸出部、21风叶结构、22回油口、23间隙、24油封。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.实施例1一种具有内部油冷散热改良结构的电机，如图1所示，包括机壳1、转轴2、定子3和转子4，转轴2外环绕设有转子4，转子4外侧设有定子3，定子3端部绕设有定子线圈5，机壳1的两端设有轴承，转轴2的两端穿过轴承设置，油冷散热结构设于转子4和转轴2中。
24.如图2所示，转轴2为空心结构，转轴2上开设有第一供液孔6，转轴2的内部设有供液管10，供液管10上开设有两个第二供液孔11。每个供液孔贯穿供液管10的上下两端，供液管10与油泵相连，油泵将循环冷却液泵送至供液管10中，图2中的供液管10内的横向箭头为循环冷却剂的流动方向，循环冷却剂流经供液管10上的第二供液孔11时喷出，喷出方向如图2中的纵向箭头所示，转轴2上开设有与第一供液孔6位置相同、数量相同的第一供液孔6，循环冷却剂从第二供液孔11中喷射至第一供液孔6中，循环再经过第二供液孔11进入转子4内部，转轴2与转子4之间设有间隙23，间隙23的内部设有油封24，避免循环冷却剂泄露。
25.如图4所示，转子4上设有至少一个径向油腔7、至少一个轴向油腔8和至少一个出油口9，径向油腔7、轴向油腔8和出油口9相互连通且径向油腔7与第一供液孔6连接，转子4由若干个硅钢片层叠而成，转子4包括内衬部13和外导磁部14，内衬部13为转子4的中心的区域，外导磁部14为转子4的外边缘范围，内衬部13上设有镂空部15，镂空部15可以降低转子4的重量，外导磁部14的内侧设有嵌槽，嵌槽中装有磁体16，径向油腔7设于内衬部13中，如图6所示，在若干个硅钢片中，由中间部分的硅钢片在其径向上开设有沟槽，在堆叠之后，径向上的沟槽组成径向油腔7，轴向油腔8设于内衬部13和外导磁部14之间，同理，在若干个硅钢片上的同一位置开设有缺口，若干硅钢片上的缺口组成轴向油腔8，如图5所示，转子4的侧边设有环形盖板17，环形盖板17的侧边设有朝向外导磁部14的一面设有第一沟槽18，外导磁部14朝向环形盖板17的一面设有第二沟槽19，第一沟槽18与第二沟槽19之间组合成出油口9，当环形盖板17和转子4组合后，出油口9也随之组合而成。
[0026] 在进行冷却时，循环冷却剂从转轴2上的第一供液孔6进入转子4内部，循环冷却首先经过内衬部13的径向油腔7中，带走内衬部13内部的热量，然后进入轴向油腔8，由于轴向油腔8与外导磁部14以及磁体16的距离较近，可以带走外导磁部14以及磁体16所产生的热量，轴向油腔8轴向设置，距离较长，可以最大程度上带走外导磁部14以及磁体16所产生的热量，之后循环冷却剂进入出油口9，本实施例中，出油口9朝向定子线圈5设置，因此，循环冷却剂由出油口9喷出后直接喷向定子线圈5，对定子线圈5进行冷却，机壳1的底部设有
回油口22，循环冷却剂最后从回油口22进行回收。本实施例中内衬部13的一端向环形盖板17的一侧设有凸出部20，凸出部20上设有第一卡接部，环形盖板17上设有对应的第二卡接部，第一卡接部和第二卡接部可以是凸块和凹槽的结构，能够起到卡接效果即可。相比于传统技术，本实施例提供的冷却结构使得循环冷却剂能从转子4内部经过，能够带走转子4大量的热量，同时，喷洒至定子线圈5上，能够带走定子线圈5上的热量，具有较佳的冷却效果。同时，供液管10可以无需转动，只需一端延伸至转轴内部即可，由供液管10上的第二供液孔11将循环冷却剂喷射至转轴2上的第一供液孔6中，在向心力作用下，循环冷却剂流经电机内部，能够保证在电机工作时，循环冷缺剂的持续供应。
[0027]
实施例2本实施例在于对实施例1中的供油管结构的进一步改进，如图2所示，实施例1中的供液管10为了保证供油效果，其上必须开设有和转轴2上的第一供液孔6对应的第二供液孔11，每个第二供液孔11的位置和数量都必须与第一供液孔6匹配对应，否则便无法将循环冷却剂输送至第一供液孔6，但是这会增加制造难度和成本，需要在供液管10上多开孔和且保证对准位置。而且，如图2中v1和v2所示，从第二供液孔11喷出的循环冷却剂除了拥有一个向上的速度外，还会随着原来循环冷却剂在供液管10内的流动惯性沿着原流动方向存在一个向右的速度，这会使得循环冷却剂部分无法直接输送至转轴2上的第一供液孔6中。为此，如图3所示，本实施例展示一种新的改进结构，在转轴2上依旧开设有两个第一供液孔6，第一供液孔6贯穿转轴2的上下端，在供液管10上仅开设有一个第二供液孔11，第二供液孔11和其中的一个第一供液孔6对齐，在第二供液孔11的一侧设有倾斜导向板12，且倾斜导向板12位于供液管10内循环冷却剂的流动方向上且朝向另一个第一供液孔6，如图3中的箭头k所示，供液管10内循环冷却剂从第二供液孔11的一端喷出时，循环冷却剂会撞击倾斜导向板12，循环制冷剂在回弹力的作用下沿箭头k方向喷射进入另一个第一供液孔6，在向心力作用，由第一供液孔6进去转子4中，而在第二供液孔11的另一端不设有倾斜导向板12，该部分的循环冷却剂喷出时会按照原有的方向进入与第二供液孔11对齐的第一供液孔6中。因而本实施例中无需再供液管10上开设有多个与转轴2上第一供液孔6数量匹配且位置对应的第二供液孔11，能够降低相应的制造难度和成本。本实施例中的专利内部的油腔结构与实施例1中的相同，具体原理本实施例不再赘述。
[0028]
实施例3本实施例为在实施例2的基础上的另一种结构，实施例2中仍旧存在第二供液孔11与一个第一供液孔6对齐的情况，为此，可以在供液管10上的第二供液孔11的两端都设有倾斜导向板12，此时，不要求第二供液孔11与任何转轴2上的第一供液孔6上下对齐，只要求两个倾斜导向板12分别朝向两个第一供液孔6即可，在倾斜导向板12的配合以及循环冷却剂回弹力作用下，循环冷却剂更容易进入第一供液孔6。
[0029]
实施例4本实施例在转轴2上连接风叶结构21，风叶结构21如图7所示，当转轴2转动时，会带动风叶转动，风叶会带动气流从机壳1的一端轴承缝隙内流入，从机壳1的另一端轴承缝隙内流出，流体的流动除了具有一定的降温效果外，其主要还是避免机壳1内部的空气不流通，当转子4和定子3快速升温时，会带动机壳1内定子3和转子4处的空气快速升温，空气温度升高受热膨胀后，体积变大，压强变大。在外部压强的作用，循环冷却剂可能无法从转子4
内的油腔和出油口9流出，从而导致堵塞的情况，容易降低本实施例的冷却效果。
[0030]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。