一种铝合金电机壳体及其制造方法
【专利摘要】一种铝合金电机壳体及其制造方法，涉及一种电机壳体，尤其适用于新能源汽车的液体冷循环铝合金电机壳体。其特征在于该壳体的结构包括采用铝合金挤压成型的、内部设有冷却液循环通道的管状筒体，封盖于管状筒体端头的环形密封盖；冷却液循环通道的管状筒体外壁开有冷却液进口和出口。其电机壳体的管状筒体沿轴向分为若干块瓦片状分体单件，分别将挤压成型；然后再将挤压成型的瓦片状分体单件焊接组成管状筒体。结构、工艺简单，安全性好，可制造大功率的电机、生产效率高，冷却性能好。
【专利说明】一种铝合金电机壳体及其制造方法
【技术领域】
[0001]一种铝合金电机壳体及其制造方法，涉及一种电机壳体，尤其适用于新能源汽车的液体冷循环铝合金电机壳体。
【背景技术】
[0002]在新能源汽车中，汽车电机作为新能源汽车的心脏，在工作时电机的底座和电机周围的空气通常都是不良导热体，因此热传导主要发生在电机内部。电机内的热源主要是绕组损耗和铁心损耗，绕组损耗所产生的热量借助于热传导作用从绕组穿过绝缘传递到铁心中，与铁心产生的热量一起被传导到电机表面。若电机壳体不提供冷却结构将热量排出的话，会造成电机温度过高，影响电机的正常运转。
[0003]液体冷循环电机壳体应运而生，目前液体冷循环电机壳体的冷却介质是水，即水冷循环散热电机壳体，有些采用铝合金铸造成型，但材料致密度差，容易造成气孔、砂眼等铸造缺陷，表面铸造粗糙度较差，影响机壳的耐腐蚀性，同时加工量也会增大，难以满足液体循环试压> IMpa的要求；有些采用钢制材料制造机壳，采用钢板双层焊接工艺制造，加工成本较高、制造效率低、耐腐蚀性差，钢材的导热系数低，机壳重量大，不适合汽车需要的体积小、重量轻的发展趋势。特别是对于电机功率120KW以上的新能源巴士汽车没有相应的液体冷循环电机壳体。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种结构工艺简单，安全性好，可制造大功率的电机、生产效率高，冷却性能好的铝合金电机壳体及其制造方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种铝合金电机壳体，其特征在于该壳体的结构包括采用铝合金挤压成型的、内部设有冷却液循环通道的管状筒体，封盖于管状筒体端头的环形密封盖；冷却液循环通道的管状筒体外壁开有冷却液进口和出口。
[0007]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于所述的电机壳体的管状筒体沿轴向分为若干块瓦片状分体单件，分别将挤压成型；然后再将挤压成型的瓦片状分体单件焊接组成管状筒体。
[0008]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接处外端，设有用于焊接的凹缺。
[0009]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接的联接面，其中一个分体瓦片状单件沿轴向、居中设有条状定位凸台，另一个瓦片状分体单件沿轴向、居中设有与条状定位凸台相配的条形定位凹槽。
[0010]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于其壳体内部设有冷却液循环通道为沿管状筒体轴线方向的通道，相邻的两个通道在管状筒体一个端相通，次相邻的两个通道在管状筒体的另一个端相通，形成循环通道。
[0011]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于在开有冷却液进口和出口处的管状筒体外壁上设有凸台，该凸台开有与冷却液进口和出口相能的通孔。
[0012]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于管状筒体冷却液循环通道内设有散热片。
[0013]本发明的一种铝合金电机壳体，其特征在于管状筒体上设有肋片。
[0014]本发明的一种铝合金电机壳体的制造方法，其特征在于其制造过程是首先采用挤压工艺制备出所述铝合金瓦片状分体单件，将分体单件组装成管状筒体，分体单件通过焊接定位导向凸槽和焊接定位导向凹槽进行拼接焊接形成电机壳体，焊接后机壳两端分别加工液体导流槽，再将环形密封盖安装，端面焊接密封。
[0015]本发明的一种铝合金电机壳体，分体挤压焊接铝合金液体冷循环电机壳体的外轮廓为圆形，也可以根据电机的设计需要成多边型等其他形状。
[0016]本发明的一种铝合金电机壳体的有益效果为:
(I)结构设计简单，制造工艺简便，有利于规模化生产。
[0017](2)电机壳体采用铝合金挤压成型，避免了铝合金铸造成型的气孔、砂眼等铸造缺陷，密封效果好；避免了钢制材料制造机壳的耐腐蚀性差，导热系数低，重量大的缺陷，冷却效果好。
[0018](3)电机壳体采用蛇形流槽，避免了螺旋形流槽对电机壳体的冷却不均匀，不会在电机两端产生温度梯度，冷却效果好。
[0019](4)电机壳体采用蛇形流槽，可以很方便的把冷却液体进出接口设计到电机的同一端，方便电机使用。
[0020](5)电机壳体采用蛇形流槽，液体冷循环在流槽内既有自然对流又有紊流，冷却效果好。
[0021](6)电机壳体等分挤压成数瓣分体组件，挤压设备吨位小，模具简单，工艺成熟，可生产机壳内径490mm以上的机壳,解决了内径490mm以上机壳无法挤压的难题。
[0022](7)分体组件中间有若干流槽，流槽面积大，占电机壳体端面面积的70%，流槽内有散热片，有利于液体冷循环散热，同时机壳设计有肋片，在保证机壳强度的基层上，散热效果好，冷却液体进出接口液体温度差小于5°C，冷却效果好，有效避免电机温度过高，影响电机的正常运转。
[0023](8)分体单件之间有定位导向凸槽和定位导向凹槽定位,拼接焊接形成的电机壳体圆度高，焊接后加工简单。
[0024](9)电机壳体外形可根据需要设计成圆形和多边形，适用范围广。
[0025]( 10)电机壳体端面焊接密封，电机壳体冷却液在壳体完整循环，不参加端盖循环，避免因电机振动，造成端盖循环冷却液泄漏的问题。
[0026](11)电机壳体采用分体挤压焊接方式，由于避免了铸造气孔、砂岩等缺陷，同时焊口强度不低于铝合金母体强度的70%，在保证机壳强度的基础上，机壳内壁可在7mm，满足液体循环试压> IMpa ,冷却效果好,重量轻。
[0027](12)电机壳体采用焊接方式，铝合金耐腐蚀性好，冷却液不接触其他密封材料，冷却液体可采用水、油、防冻液等，使用范围广。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明的一种铝合金电机壳体的结构示意图；
图2是图1的截面剖视图；
图3是图2的A-A向剖视图；
图4是分体单件的结构示意图；
图5是管状筒体的冷却液循环通道的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及较佳实施例，进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0030]一种铝合金电机壳体，该壳体的结构包括采用铝合金挤压成型的、内部设有冷却液循环通道I的管状筒体2，封盖于管状筒体端头的环形密封盖3 ;冷却液循环通道的管状筒体外壁开有冷却液进口和出口。
[0031]本发明的一种铝合金电机壳体，所述的电机壳体的管状筒体沿轴向分为若干块瓦片状分体单件4，分别将挤压成型；然后再将挤压成型的瓦片状分体单件焊接组成管状筒体。
[0032]本发明的一种铝合金电机壳体，在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接处外端，设有用于焊接的凹缺5。
[0033]本发明的一种铝合金电机壳体，在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接的联接面，其中一个分体瓦片状单件沿轴向、居中设有条状定位凸台6，另一个瓦片状分体单件沿轴向、居中设有与条状定位凸台相配的条形定位凹槽7。
[0034]本发明的一种铝合金电机壳体，其壳体内部设有冷却液循环通道为沿管状筒体轴线方向的通道，相邻的两个通道在管状筒体一个端相通，次相邻的两个通道在管状筒体的另一个端相通，形成循环通道。
[0035]本发明的一种铝合金电机壳体，在开有冷却液进口和出口处的管状筒体外壁上设有凸台8，该凸台开有与冷却液进口和出口相通的通孔9、10。
[0036]本发明的一种招合金电机壳体，管状筒体冷却液循环通道内设有散热片11。
[0037]本发明的一种招合金电机壳体，管状筒体上设有肋片。
[0038]本发明的一种铝合金电机壳体的制造方法，其制造过程是首先采用挤压工艺制备出所述铝合金瓦片状分体单件，将分体单件组装成管状筒体，分体单件通过焊接定位导向凸槽和焊接定位导向凹槽进行拼接焊接形成电机壳体，焊接后机壳两端分别加工液体导流槽，再将环形密封盖安装，端面焊接密封。
[0039]如图所示的一种分体挤压焊接铝合金液体冷循环电机壳体，由四个铝合金挤压分体单件经定位导向凸槽和定位导向凹槽定位，定位后分别焊接机壳外径焊接口和内径焊接口。每个铝合金挤压分体组件均有若干流槽，流槽内有若干散热片，两端有安装端盖螺栓孔，流槽之间有肋片加强，焊接后机壳两端肋片相隔一个分别加工导流槽，焊接端盖，在机壳一端两个相邻的流槽外部分别焊接冷却液体进口和液体出口，机壳内部形成蛇形流槽。
[0040]以上所述，仅是本发明的非限定实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不做出创造性改进的前提下，还可以做出若干变形和改进，均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种铝合金电机壳体，其特征在于该壳体的结构包括采用铝合金挤压成型的、内部设有冷却液循环通道的管状筒体，封盖于管状筒体端头的环形密封盖；冷却液循环通道的管状筒体外壁开有冷却液进口和出口。
2.根据权利要求1所述的一种招合金电机壳体，其特征在于所述的电机壳体的管状筒体沿轴向分为若干块瓦片状分体单件，分别将挤压成型；然后再将挤压成型的瓦片状分体单件焊接组成管状筒体。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金电机壳体，其特征在于在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接处外端，设有用于焊接的凹缺。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金电机壳体，其特征在于在相邻的两个瓦片状分体单件的焊接的联接面，其中一个分体瓦片状单件沿轴向、居中设有条状定位凸台，另一个瓦片状分体单件沿轴向、居中设有与条状定位凸台相配的条形定位凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种招合金电机壳体，其特征在于其壳体内部设有冷却液循环通道为沿管状筒体轴线方向的通道，相邻的两个通道在管状筒体一个端相通，次相邻的两个通道在管状筒体的另一个端相通，形成循环通道。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金电机壳体，其特征在于在开有冷却液进口和出口处的管状筒体外壁上设有凸台，该凸台开有与冷却液进口和出口相通的通孔。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金电机壳体，其特征在于管状筒体冷却液循环通道内设有散热片。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金电机壳体的制造方法，其特征在于其制造过程是首先采用挤压工艺制备出所述铝合金瓦片状分体单件，将分体单件组装成管状筒体，分体单件通过焊接定位导向凸槽和焊接定位导向凹槽进行拼接焊接形成电机壳体，焊接后机壳两端分别加工液体导流槽，再将环形密封盖安装，端面焊接密封。
【文档编号】H02K15/14GK104242537SQ201410488467
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】刘志明, 李涛, 吉冬志 申请人:中色（天津）特种材料有限公司