一种电机油路结构的制作方法

1.本实用新型属于电机冷却技术领域，具体是涉及到一种电机油路结构。


背景技术：

2.新能源驱动电机对功率密度要求越来越高，且空间越来越紧凑。驱动系统的冷却一直是设计研发人员的主要关注点，在高功率密度和高转矩密度的指标下，电机温升是最难攻克的环节。水冷技术是目前主流的散热方式，但其无法直接冷却热源，绕组处的热量需经过槽内绝缘层、电机定子才能传递至外壳被水带走，传递路径长，散热效率低，且各部件之间的配合公差更是影响了传递路径的热阻大小。
3.公开号cn109327113a的专利提供了一种油冷电机冷却装置，其通过在机壳和转轴上各设置一个进油口，两个进油口采用并联的方式连接，若要在进油的同时满足转轴的转动工作，则对所需进油连接结构要求高，导致整体结构复杂且成本也较高。并且在该专利中，转子油路仅沿转子端面流动，对转子的冷却不均匀，效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种冷却均匀、全面，结构精简合理且不影响转子转轴转动的电机油路结构。
5.本实用新型的内容包括设置在机壳上的油路一及设置在机壳与定子之间的油冷通道一，所述油冷通道一与油路一连通；还包括轴向穿过转子中部的空心转轴及设置在端盖上的油路二，所述油路二两端分别与油路一、空心转轴连通，所述转子上设置有贯穿转子两端面的冷却孔，位于转子的两端面各紧贴有一块压板，两块压板上均设置有进油槽和甩油孔一，所述冷却孔两端分别与进油槽和甩油孔一对应连通，所述空心转轴侧壁上设置有与进油槽连通的甩油孔二。
6.更进一步地，所述油路一沿机壳的轴线方向设置，所述油路二沿端盖的径向方向设置，且油路二的一端侧面设置有连接孔一，端盖固定在机壳上时，连接孔一与油路一的端部对齐，以连通油路一和油路二。
7.更进一步地，所述机壳内壁上设置有油冷槽道一，油冷槽道一绕机壳内壁设置有两圈以上，机壳内壁上还设置有导油槽一，导油槽一穿过位于最外一侧的油冷槽道一并延伸至与位于最外另一侧的油冷槽道一连通，使两圈以上的油冷槽道一之间形成并联的槽道，所述导油槽一与油路一通过导油孔连通，定子与机壳内壁相贴使油冷槽道一区域形成油冷通道一、导油槽一区域形成导油通道一。
8.更进一步地，所述油冷槽道一为环形。
9.更进一步地，所述机壳内壁上设置有两个油冷槽道二，油冷槽道一位于两个油冷槽道二之间，且两个油冷槽二与油冷槽道一连通，所述定子两端各设置有一个集油环，两个集油环与机壳内壁相贴使油冷槽道二区域形成油冷通道二，所述集油环上开设有朝向绕组的喷油孔一。
10.更进一步地，所述机壳内壁上设置有导油槽二，导油槽二的一端与其中一个油冷槽道二连接，另一端穿过油冷槽道一与另一油冷槽道二连接，所述导油槽二与导油槽一位于穿过机壳轴线的同一截面上。
11.更进一步地，还包括导油管，所述导油管的一端与油路二连接，另一端伸入空心转轴内，所述导油管伸入空心转轴的一端为封闭状，位于导油管侧壁上径向开设有喷油孔二。
12.更进一步地，所述空心转轴上配合有两个轴承，两个轴承分别设置在机壳和端盖上，所述油路二侧壁上开设有喷油孔三，喷油孔三朝向位于端盖上的轴承设置，所述空心转轴侧壁上开设有甩油孔三，甩油孔朝向位于机壳上的轴承设置。
13.更进一步地，所述冷却孔的数量为偶数，进油槽和甩油孔一在压板上呈环向阵列设置，且进油槽和甩油孔一之间交错设置。
14.更进一步地，所述机壳上设置有与机壳腔体连通的出油口，出油口与油路一的进油端位于机壳的同一侧。
15.本实用新型的有益效果是，油液进入油路一后分别流动至油冷通道一和油路二中，流入油冷通道一的油液直接与定子表面接触，对定子表面进行散热，流入油路二中油液进入空心转轴中，并通过甩油孔二进入进油槽中，再穿过冷却孔从甩油孔一中喷出，在转子转动的离心作用下，沿甩油孔一喷出的油液被甩至绕组内侧上，该油路二流出的油液可对空心转轴、转子和绕组进行散热，从而对电机内部的各发热部件进行全面冷却，消除局部热点，提升了电机的均温性，延长了电机使用寿命。油液与定子、空心转轴、转子和绕组接触，减少了热传递路径和热阻，冷却效率高，提高了电机的功率密度。同时，沿油路一进入的油液可以同时满足定子区域和转子区域的冷却，在不增加电机整体尺寸的情况下及不影响空心转轴的转动下，有效提高了冷却效率，油冷结构整体更合理。
附图说明
16.图1为本实用新型的左视图。
17.图2为本实用新型图1中a-a剖视图。
18.图3为本实用新型图2剖视下的油液流动路线示意图。
19.图4为本实用新型图1中b-b剖视图。
20.图5为本实用新型中机壳实施例一的第一视角结构示意图。
21.图6为本实用新型中机壳实施例一的第二视角结构示意图。
22.图7为本实用新型中机壳实施例二的第一视角结构示意图。
23.图8为本实用新型中机壳实施例二的第二视角结构示意图。
24.图9为本实用新型中端盖的结构示意图。
25.图10为本实用新型中空心转轴的结构示意图。
26.图11为本实用新型中压板的结构示意图。
27.图12为本实用新型中转子的结构示意图。
28.图13为本实用新型中集油环的结构示意图。
29.在图中，1-机壳；11-油路一；12-导油孔；13-油冷槽道一；14-导油槽一；15-导油槽二；16-油冷槽道二；17-出油口；2-端盖；21-油路二；22-喷油孔三；23-连接孔一；24-连接孔二；3-定子；4-转子；41-冷却孔；5-空心转轴；51-甩油孔二；52-甩油孔三；6-压板；61-进油
槽；62-甩油孔一；7-导油管；71-喷油孔二；8-绕组；9-集油环；91-喷油孔一；10-轴承。
具体实施方式
30.如附图1-13所示，本实用新型包括设置在机壳1上的油路一11及设置在机壳1与定子3之间的油冷通道一，所述油冷通道一与油路一11连通。本实用新型还包括轴向穿过转子4中部的空心转轴5及设置在端盖2上的油路二21，空心转轴5即转子4的转轴，具体为开设有盲孔的转轴。所述油路二21两端分别与油路一11、空心转轴5直接或间接连通，所述转子4上设置有冷却孔41，冷却孔41贯穿转子4的两个端面，位于转子4的两端面各设置有一块压板6，两个压板6分别与转子4的两个端面紧贴，且压板6跟随转子4转动，两块压板6上均设置有进油槽61和甩油孔一62，进油槽61设置在压板6贴于转子4的一面上，所述冷却孔41的一端与其中一块压板6上的进油槽61相通，另一端与另一压板6上的甩油孔一62相通，所述空心转轴5侧壁上设置有与两个压板6上进油槽61连通的甩油孔二51，具体为，甩油孔二51设置有两组，两组甩油孔二51沿空心转轴5轴向间隔设置，两组甩油孔二51分别与两个压板6上的进油槽61连通。
31.本实用新型油液进入油路一11后分别流动至油冷通道一和油路二21中，流入油冷通道一的油液直接与定子3表面接触，对定子3表面进行散热，流入油路二21中油液进入空心转轴5中，并通过甩油孔二51进入进油槽61中，再穿过冷却孔41从甩油孔一62中喷出，在转子4转动的离心作用下，沿甩油孔一62喷出的油液被甩至绕组8内侧上，该油路二21流出的油液可对空心转轴3、转子4和绕组8进行散热，从而对电机内部的各发热部件进行全面冷却，消除局部热点，提升了电机的均温性，延长了电机使用寿命。而在本实用新型中，油液与定子3、空心转轴3、转子4和绕组8接触，减少了热传递路径和热阻，冷却效率高，提高了电机的功率密度。同时，沿油路一11进入的油液可以同时满足定子3区域和转子4区域的冷却，在不增加电机整体尺寸的情况下及不影响空心转轴5的转动下，有效提高了冷却效率，油冷结构整体更合理。
32.如图2、图3和图9所示，所述油路一11沿机壳1的轴线方向设置，所述油路二21沿端盖2的径向方向设置，且油路二21的一端侧面设置有连接孔一23，端盖2固定在机壳1上时，连接孔一23与油路一11的端部对齐，使得油路一11和油路二21之间连通。在本实用新型中，油路一11和油路二21的连接，无需设置额外的连接件，可减少电机外壳结构的复杂程度，提高电机整体紧凑性。
33.所述机壳1内壁上设置有油冷槽道一13，油冷槽道一13可以为环形或螺旋形，油冷槽道一13绕机壳1内壁设置有两圈以上，机壳1内壁上还设置有导油槽一14，导油槽一14穿过位于最外一侧的油冷槽道一13并延伸至与位于最外另一侧的油冷槽道一13连通，具体为，当油冷槽道一13的圈数为两圈时，导油槽一14沿两圈油冷槽道一13之间穿过，导油槽一14的两端分别与两圈油冷槽道一13连通，当油冷槽道一13的圈数为三圈以上时，导油槽一14与导油槽一14与位于最外一侧的油冷槽道一13连通，另一端穿过位于中间的油冷槽道一13并延伸至与位于最外另一侧的油冷槽道一13连通，使得所有油冷槽道一13之间形成多条并联的槽道，即如图5-图8所示结构。所述导油槽一14与油路一11通过导油孔12连通，定子3与机壳1内壁相贴使油冷槽道一13区域形成油冷通道一、导油槽一14区域形成导油通道一，使得油液可直接与定子3表面进行接触。在本实用新型中，通过设置两圈以上的油冷槽道一
13，再通过设置导油槽一14，使所有油冷槽道一13之间形成多条并联的槽道，油液沿导油槽一14分别流入每圈油冷槽道一13中，以保障油液可更均匀的分配至每圈油冷槽道一13中，使得油液在定子3表面流动分布更为均匀，且流至每圈油冷槽道一13中的油液温差更小，油液流阻也更小，有利于定子3均匀冷却，其中，优选导油孔12与导油槽一14中部连通，以保障油液流至导油槽一14两端时的速度可大致相同，进一步提高油液流动分布的均匀性，更利于定子3均匀冷却。
34.如图5和6所示，为本实用新型中机壳1的实施例一，在该实施例中，所述油冷槽道一13为环形。如图7和8所示，为本实用新型中机壳1的实施例二，在该实施例中，所述油冷槽道一13为螺旋状。
35.基于上述任一个或两个实施例，所述机壳1内壁上还设置有两个油冷槽道二16，所有油冷槽道一13位于两个油冷槽道二16之间，且两个油冷槽二与油冷槽道一13连通，所述定子3两端各设置有一个集油环9，两个集油环9与机壳1内壁相贴使油冷槽道二16区域形成油冷通道二，所述集油环9上开设有朝向绕组8的喷油孔一91，优选喷油孔一91呈环形阵列设置在集油环9上。沿油冷槽道一13流过、对定子3冷却后的油液流入油冷通道二中，并沿喷油孔一91喷射至绕组8外侧以对绕组8进行冷却，进一步提高绕组8的冷却效果。在本实用新型中，喷油孔一91的孔径较小，而油冷通道二空间相对于喷油孔一91相对很大，使得油液可以充满整个油冷通道二，形成一定油压保障各喷油孔一92油量分配均匀，利于绕组8均匀冷却。
36.所述机壳1内壁上设置有导油槽二15，定子3与机壳1内壁相贴使得导油槽二15区域形成导油通道二。如图6和8所示，导油槽二15的一端与其中一个油冷槽道二16连接，另一端穿过油冷槽道一13与另一油冷槽道二16连接，为了保障油液流动分布的均匀性，所述导油槽二15与导油槽一14与机壳1轴线位于同一截面上，使得所有油冷槽道一13被导油槽二15与导油槽一14分割后形成的弧形槽道路径基本相同，从而保障流入两个油冷槽道二16中的油液量大致相同，以保障两个绕组8的温度均匀性。
37.本实用新型还包括导油管7，油路二21靠近空心转轴5的一端侧面开始有连接孔二24，导油管7的一端与连接孔二24固定连接，另一端伸入空心转轴5内，导油管7不跟随空心转轴5转动。所述导油管7伸入空心转轴5的一端为封闭状，位于导油管7侧壁上设置有喷油孔二71，喷油孔二71轴线与导油管7轴线垂直，即喷油孔二71径向设置在导油管7上。空心转轴5通过导油管7与油路二21连通，由于喷油孔71为径向设置在导油管7上，从喷油孔71喷出的油液流速较大，可喷射到空心转轴5内表面上，对流换热作用强，优选喷油孔71位于两组甩油孔二51之间，进一步优选喷油孔71位于两组甩油孔二51的中间，喷油孔71到两组甩油孔二51的距离相等，进入两个压板6进油槽61的油液更均匀，进而使得转子4和绕组8的冷却也更均匀。
38.所述空心转轴5上配合有两个轴承10，两个轴承10分别设置在机壳1和端盖2上，所述油路二21侧壁上开设有喷油孔三22，喷油孔三22朝向位于端盖2上的轴承10设置，以对该轴承10进行冷却和润滑，所述空心转轴5侧壁上开设有甩油孔三52，甩油孔三52朝向位于机壳1上的轴承10设置，沿甩油孔三52喷出的油液被甩至该轴承10上，以对该轴承10进行冷却和润滑，以提高冷却的全面性，保障各发热部件得到全面冷却。
39.所述冷却孔41的数量为偶数，使得单个压板6上进油槽61与甩油孔62的数量相同，
同时进油槽61和甩油孔一62在压板6上呈环向阵列设置，且进油槽61和甩油孔一62之间交错设置，保障油液流入和流出的均匀性，利于转子4和绕组8冷却均匀。
40.本实用新型中，所述机壳1上设置有与机壳1腔体连通的出油口17，出油口17与油路一11的进油端位于同一侧，便于进油管路和出油管路的安装和连接，并且也提高了整体结构的紧凑性。
41.参考图2-图4所示视角，本实用新型的具体工作原理：油液从机壳1油路一11的进油端进入，沿机壳1顶部轴向向右流动，之后油液分成两条油冷支路。
42.第一油冷支路：由机壳1与定子2配合形成的油冷通道一、集油环9与机壳1配合形成的油冷通道二，以及集油环9上周向均布的喷油孔一92组成。油液从机壳1顶中部位置的导油孔12进入导流槽道一14，并通过导流槽道一14分别进入并联的多条油冷槽道一13(油冷通道一)中，再顺着油冷槽道一13沿周向从顶部流至底部。油液汇于底部导油槽二15后沿轴向分别向左右两侧的油冷槽道二16中流动，油液自底向上充满油冷槽道二16(油冷通道二)，并从集油环9的喷油孔一92喷淋至绕组8端部外表面。该第一油冷支路对定子3和绕组8进行冷却。
43.第二油冷支路：由油路二21、导油管7、空心转轴5、进油槽61、冷却孔41以及甩油孔一62组成。油液从机壳1顶部右端进入油路二21后向下流动，有一小部分油液从喷油孔三22喷淋至右端轴承10处，其余油液进入导油管7内后从喷油孔二71出至空心转轴5内表面，油液在空心转轴5腔内向左右两侧流动并在离心力的作用下沿甩油孔二51进入位于转子4一端的进油槽61中，油液从冷却孔41一端流至另一端。由于离心力作用，油液积于远离轴线的冷却孔41顶端，最后从位于转子4另一端的甩油孔一62中甩出至绕组8端部内表面。同时空心转轴5内的油液有一小部分沿甩油孔52甩出至左端轴承10表面。该第二油冷支路用于对空心转轴5、转子4、绕组8及轴承10进行冷却。
44.第一、二油冷支路的油液在重力作用下回落至机壳1腔内底部，并沿出油口17流出至油液循环系统。