内定子冷却装置、内定子组件以及电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种内定子冷却装置、具有所述内定子冷却装置的内定子组件以及具有所述内定子组件的电机。

背景技术：

电机损耗包括铜耗、铁耗、杂散损耗等，其中铜耗和大部分的铁耗位于定子侧，对于内定子结构的电机就造成了内定子的散热面积较外定子结构小，使电机内热量不易散出，使得电机内热量聚集，造成电机温升过高，甚至烧毁。

相关技术中的内定子电机冷却装置100′，如图1所示，定子组件部分主要包括第一支座1′、连接轴2′和安装座3，具体冷却方式为冷却液通过连接轴2′的进液口以及进液管21′进入密封腔5′，待密封腔5′内充满冷却液后从上端出液管22′经连接轴2′的出液口流出。但该冷却装置100′，其连接轴2′上的进液口和出液口设置在同一端，导致进液口和出液口的口径受到限制，易造成流阻过大，导致冷却液堵塞，影响冷却效率，并且密封腔5′的空间较大，影响整体结构强度，且冷却液与定子铁芯的换热面积并没有得到增大，而由于密封腔5′的空间较大，为了将冷却液顺利导入和导出密封腔5′，需设置进液管21′和出液管22′，致使零部件较多，结构较复杂。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种内定子冷却装置，该内定子冷却装置具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

本实用新型还提出一种具有上述内定子冷却装置的内定子组件。

本实用新型还提出一种具有所述内定子组件的电机。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出了一种内定子冷却装置，所述内定子冷却装置包括：转轴，所述转轴沿其轴向分为第一端部、中间部和第二端部，所述中间部的直径大于所述第一端部的直径和所述第二端部的直径，所述第一端部设有进液口，所述第二端部设有出液口；水道壳，所述水道壳套设于所述中间部，所述水道壳的外周面适于与定子固定连接，所述水道壳的内周面和所述中间部的外周面之间限定出水道，所述水道与所述进液口和所述出液口连通。

根据本实用新型实施例的内定子冷却装置具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述转轴内构造有进液通道和出液通道，所述水道通过所述进液通道与所述进液口连通，所述水道通过所述出液通道与所述出液口连通。

进一步地，所述进液通道包括进液主路和多个进液支路，所述进液主路沿所述第一端部的轴向延伸至所述中间部，多个所述进液支路形成于所述中间部且与所述进液主路连通，每个所述进液支路沿所述中间部的径向延伸且多个所述进液支路沿所述中间部的周向间隔设置；所述出液通道包括出液主路和多个出液支路，所述出液主路沿所述第二端部的轴向延伸至所述中间部，多个所述出液支路形成于所述中间部且与所述出液主路连通，每个所述出液支路沿所述中间部的径向延伸且多个所述出液支路沿所述中间部的周向间隔设置。

进一步地，所述中间部构造有多个减重孔，每个所述减重孔沿所述中间部的轴向贯通所述中间部，多个所述减重孔沿所述中间部的周向间隔设置，每个所述减重孔在所述中间部的周向上位于相邻的所述进液支路之间以及相邻的所述出液支路之间。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述水道壳的内周面和所述中间部的外周面中的至少一个上设有导流筋，所述导流筋位于所述水道内以限定所述水道的形状。

进一步地，所述导流筋将所述水道限定成u形、s形或螺旋形。

更进一步地，所述的内定子冷却装置，所述水道为多个，每个所述水道沿所述中间部的轴向导通，多个所述水道沿所述中间部的周向排布。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述的内定子冷却装置，所述水道壳的一端具有端壁且另一端敞开，所述端壁止挡于所述中间部的一端，所述中间部的另一端构造有轴肩，所述轴肩止挡所述水道壳的敞开的一端和所述定子的一端，所述端壁的背向所述中间部的一侧设有挡圈，所述挡圈止挡所述端壁和所述定子的另一端。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述水道壳的一端具有端壁且另一端敞开，所述端壁止挡于所述中间部的一端，所述中间部的另一端构造有轴肩，所述轴肩止挡所述水道壳的敞开的一端和所述定子的一端,所述轴肩与所述水道壳的敞开的一端焊接，所述端壁与所述第二端部焊接。

根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种内定子组件，所述内电子组件包括：

根据本实用新型的第一方面实施例述的内定子冷却装置；定子，所述定子套设于所述水道壳的外周面。

根据本实用新型实施例的内定子组件，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的内定子冷却装置，具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

根据本实用新型的第三方面的实施例提出一种电机，所述电机包括：根据本实用新型的第二方面的实施例所述的内定子组件；转子，所述转子可旋转地环绕在所述定子的外侧。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型的第二方面的实施例所述的内定子组件，具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术的内定子冷却装置的剖视图。

图2是根据本实用新型实施例的电机的剖视图。

图3是根据本实用新型实施例的内定子组件的的剖视图。

图4是根据本实用新型实施例的内定子冷却装置的转轴结构示意图。

图5是根据本实用新型实施例的内定子组件的水道壳结构示意图。

图6是根据本实用新型实施例的具有定子冷却装置的电机结构示意图。

图7是根据本实用新型实施例的内定子冷却装置的转轴结构示意图。

图8是根据本实用新型实施例的内定子冷却装置的剖视图。

附图标记：

现有技术：

内定子冷却装置100′、第一支座1′、连接轴2′、安装座3′、密封腔5′、进液管21′、出液管22′；

本实用新型：

内定子冷却装置100、内定子组件200、电机300、

转轴1、第一端部11、进液口111、进液通道112、进液主路1121、进液支路1122、第二端部12、出液口121、出液通道122、出液主路1221、出液支路1222、中间部13、导流筋131、减重孔14、轴肩15、

水道壳2、水道20、端壁21、挡圈211、

定子3、转子4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“内”、“外”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

下面参考附图描述本实用新型实施例的内定子冷却装置100。

如图2-图8所示，根据本实用新型实施例的内定子冷却装置100包括转轴1和水道壳2。

转轴1沿其轴向分为第一端部11、中间部13和第二端部12，中间部13的直径大于第一端部11的直径和第二端部12的直径，所述第一端部11设有进液口111，第二端部12设有出液口121。水道壳2套设于所述中间部13，水道壳2的外周面适于与定子3固定连接，水道壳2的内周面和中间部13的外周面之间限定出水道20，水道20与进液口111和出液口121连通。

举例而言，转轴1沿其轴向可以分为三段，即第一端部11、中间部13和第二端部12，中间部13连接在第一端部11和第二端部12之间，第一端部11、中间部13和第二端部12可以一体加工成型，第一端部11的中心轴线、中间部13的中心轴线和第二端部12的中心轴线彼此重合，第一端部11的直径与第二端部12的直径可以相等也可以不相等，中间部13的直径大于第一端部11和第二端部12中的每一个的直径。冷却液由第一端部11设置的进液口111流入，进入中间部13和水道壳2之间的水道20，与定子3进行热交换，带走定子3的热量，然后从第二端部12的出液口121流出。

根据本实用新型实施例的内定子冷却装置100，通过在第一端部11设置进液口111，且在第二端部12设置出液口121，由此将进液口111和出液口121分别设置在转轴1的两端，减小了进液口111和出液口121的口径受到的限制，出液口121和进液口111可以开设足够大的口径，从而便于冷却液顺畅流通，避免了冷却液阻塞，从而提高了冷却效率。

并且，转轴1设置了直径较大的中间部13，利用中间部13与水道壳2限定出水道20，这样在不减小换热面积的情况下，减小了水道20的空间，如此，不仅增加了整体结构强度，而且无需设置进液管21′和出液管22′等结构，利用中间部13便可实现对冷却液的输送，进而减少了部件数量，简化了结构，从而简化了生产工艺。

因此，根据本实用新型实施例的内定子冷却装置100具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，转轴1内构造有进液通道112和出液通道122，水道20通过进液通道112与进液口111连通，水道20通过出液通道122与出液口121连通，由此利用中间部13开设进液通道112和出液通道122，能够将从进液口111流入的冷却液输送至水道20，并将水道20内的冷却液输送至出液口121而流出。

具体而言，如图2和图3所示，进液通道112包括进液主路1121和多个进液支路1122。进液主路1121沿第一端部11的轴向延伸至中间部13，进液支路1122形成于中间部13且与进液主路1121连通，每个进液支路1122沿中间部13的径向延伸且多个进液支路1122沿中间部13的周向间隔设置。

出液通道122包括出液主路1221和多个出液支路1222。出液主路1221沿第二端部12的轴向延伸至中间部13，多个出液支路1222形成于中间部13且与出液主路1221连通，多个出液支路1222沿中间部13径向延伸，且多个出液支路1222沿中间部13的周向间隔设置。

更为具体地，进液主路1121的中心轴线与第一端部11的中心轴线重合，进液主路1121的一端与进液口111连通，进液主路1121的另一端伸入到中间部13内而与多个进液支路1122连通，多个进液支路1122连通在进液主路1121的周壁，每个进液支路1122沿中间部13的径向延伸且贯通中间部13的外周面，多个进液支路1122沿中间部13的周向等间距设置且邻近中间部13的与第一端部11相连的一端，进液主路1121内的冷却液能够通过多个进液支路1122均匀分配至水道20。

出液主路1221的中心轴线与第二端部12的中心轴线重合，出液主路1221的一端与出液口121连通，出液主路1221的另一端伸入到中间部13内而与多个出液支路1222连通，多个出液支路1222连通在出液主路1221的周壁，每个出液支路1222沿中间部13的径向延伸且贯通中间部13的外周面，多个出液支路1222沿中间部13的周向等间距设置且邻近中间部13的与第二端部12相连的一端，水道20内的冷却液能够通过多个出液支路1222均匀汇聚至出液主路1221。

由此，能够使冷却液均匀分配至水道20内，从而在定子3的周向上对定子3进行均匀冷却，避免定子3的温差过大，防止局部温度过高。

其中，进液主路1121与出液主路1221的直径和长度可以分别相等，每个进液支路1122和每个出液支路1222的直径和长度可以分别相等，进液支路1122的数量可以等于出液支路1222的数量。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4所示，中间部13构造有多个减重孔14，每个减重孔14沿中间部13的轴向贯通中间部13，多个减重孔14沿中间部13的周向间隔设置，例如等间隔设置，每个减重孔14在中间部13的周向上位于相邻的进液支路1122之间以及相邻的出液支路1222之间。减重孔14的横截面形状可以根据实际情况设置，例如附图中示出来的大体扇形。如此，可以减小中间部13的重量和材耗，且减重孔14避开进液支路1122和出液支路1222设置，不影响冷却液的输送。此外，减重孔14沿中间部13轴向贯穿，便于加工。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4和图5所示，水道壳2的内周面和中间部13的外周面中的至少一个上设有导流筋131，导流筋131位于水道20内以限定水道20的形状。

具体地，图4示出了导流筋131设置在中间部13的外周面的示例，图5是出了导流筋131设置在水道壳2的内周面的示例，当然，中间部13的外周面和水道壳2的内周面也可以同时设置导流筋131。

可选地，导流筋131将水道20限定成u形、s形或螺旋形，图4和图7示出了s形的示例，但本实用新型不限于此，只要高效利用水道20的空间即可。

由此，可以使水道20内的冷却液与定子3进行充分换热，使冷却液充分吸收定子3的热量，进而提高冷却效果。

进一步地，对于直径较大的转轴1，如图4所示，水道20为多个，每个水道20沿中间部13的轴向导通，多个水道20沿中间部13的周向排布。每个水道20可以与一个或多个进液支路1122和出液支路1222连通，使冷却液形成多个流路，从而使冷却液的流通顺畅，避免周向距离过大而发生堵塞，保证定子3周向上的各处均得到有效冷却。

当然，对于直径较小的转轴1，如图7所示，也可以仅设置一个水道20，即利用一个水道20即可完成定子3整个周向上的冷却，且能够保证冷却液流动顺畅。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2、图3和图5所示，水道壳2的一端具有端壁21且另一端敞开，端壁21止挡于中间部13的一端，中间部13的另一端构造有轴肩15，轴肩15止挡水道壳2的敞开的一端和定子3的一端，端壁21的背向中间部13的一侧设有挡圈211，挡圈211止挡端壁21和定子3的另一端。

举例而言，水道壳2与转轴1可以焊接连接，并与定子3过盈配合。水道壳2的朝向第一端部11的一端敞开，端壁21设置在水道壳2的朝向第二端部12的一端，端壁21开设有供第二端部12穿过的通孔以及与多个减重孔14一一对应的避让孔。中间部13的邻近第一端部11的一端构造有轴肩15，挡圈211套设在第二端部12上且贴合于端壁21。

在本实用新型的一些具体实施例中，水道壳2的一端具有端壁21且另一端敞开，端壁21止挡于中间部13的一端，中间部13的另一端构造有轴肩15，轴肩15止挡所述水道壳的敞开的一端和定子的一端,轴肩15与所述水道壳的敞开的一端焊接，端壁21与第二端部12焊接。

如此，定子3和水道壳2轴向上分别被轴肩15和挡圈211限位，保证了水道壳2和定子3与转轴1的相对位置的稳定性，一方面提高了对对冷却液的密封效果，另一方面保证了冷却位置的准确性。

此外，为了进一步提高挡圈211在转轴1上的可靠性，挡圈211的外侧可以进一步设置热套环。

下面描述根据本实用新型实施例的内定子组件。

如图3所示，根据本实用新型实施例的内定子组件包括根据本实用新型上述实施例的内定子冷却装置100和定子3，定子3套设于水道壳2的外周面。

根据本实用新型实施例的内定子组件，通过利用根据本实用新型上述实施例的内定子冷却装置100，具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

下面描述根据本实用新型实施例的电机。

如图2和图6所示，根据本实用新型实施例的电机包括根据本实用新型上述实施例的内定子组件和转子4，转子4可旋转地环绕在定子3的外侧。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型上述实施例的内定子组件，具有冷却效率高、结构简单、结构强度高等优点。

根据本实用新型实施例的内定子组件和电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。