一种液冷电机轴的制作方法

本发明涉及一种电机转轴，具体涉及一种能够液冷的电机转轴。

背景技术：

现有的电机液冷基本上都是针对电机的壳体或是内部空腔进行液冷。电机转子由于在不停的运动，因此不容易直接进行液体冷却，但是转子温度与其它部分的温度并无什么差别，因此，转子的温度通常是纯液冷电机内部温度最高的。要对转轴进行液冷有一定的难度，如果单纯的使用冷却液装填在转轴空腔内，由于冷却液循环空间非常有限，在电机长时间工作后，基本达不到需要的冷却效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种能够液冷的电机转轴。

为了实现上述目的，本发明包括包括轴体，轴体内，开设同轴的中心腔，中心腔纵截面为圆形，其直径是轴体直径的1/8-1/4，其轴向两端位于与轴承固定点之间，中心腔一端与同轴的柱形腔连通，柱形腔的直径是轴体直径的1/4-1/3，柱形腔的长度是中心腔20的1/10-1/6，柱形腔远离中心腔的一端连通同轴的锥形腔，锥形腔的锥底与柱形腔端面重合，锥形腔的长度是中心腔的1/8-1/5；

在中心腔的外围开设4-8个同心腔，同心腔轴线与中心腔轴线平行，且沿中心腔轴线均匀分布，同心腔的直径是中心腔直径的1/3-1/2，同心腔的长度不大于中心腔的长度，同心腔临近锥形腔的一端通过斜管与锥形腔临近锥顶的1/3处连通；

在轴体内开设弧面腔，弧面腔与中心腔同轴，其中心处与中心腔远离柱形腔的一端连通，其外延与同心腔远离柱形腔的一端连通；

所述中心腔、柱形腔、锥形腔、同心腔、弧面腔和斜管形成冷却腔，冷却腔内填充冷却液，所述冷却液按重量份配比为：甲醇28-37份、乙醇11-26份、乙二醇8-17份、水3-8份；

常温下，冷却腔内的气压为0.5-0.7个标准大气压；

所述柱形腔和锥形腔伸出转子线圈包覆的轴向范围。

进一步的，轴体上开设3-6个冷却腔，冷却腔临近锥形腔，其内径为轴体直径的1/8-1/6，绕轴体轴线均匀分布，锥形腔的锥顶位于冷却腔围绕的区域内，冷却腔一端与进气斜管连通，进气斜管开口位于轴体的柱面上，冷却腔的另一端与排气斜管连通，排气斜管开口位于轴体的柱面上，所述进气斜管位于轴体上的开口上固定进风罩，用于在轴体旋转时将空气引入进气斜管内，所述排气斜管位于轴体上开口的径向外侧固定两端开口的引流罩，引流罩，多个引流罩相邻的两个开口交错设置。

进一步的，所述轴体在弧形腔处分隔成两段，不包含中心腔的一段为外延段，外延段通过螺栓或焊接的方式与包含中心腔的一段固定连接。

本发明的有益效果在于：在电机转轴内形成气液自发的循环冷却系统，有效的提高电机冷却效率，且不适用额外能源，这对于电动车来说，非常实用，不降低车辆的续航能力的情况下，提高冷却效果。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1a-a向示意图。

图3是图1b-b向示意图。

图4是图1c-c向示意图。

图5是图4d-d向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明做详细描述。

如图1至5所示，一种液冷电机轴，包括轴体10。轴体10内，开设同轴的中心腔20，中心腔20纵截面为圆形，其直径是轴体10直径的1/8-1/4，其轴向两端位于与轴承固定点之间，中心腔20一端与同轴的柱形腔21连通，柱形腔21的直径是轴体10直径的1/4-1/3，柱形腔21的长度是中心腔20的1/10-1/6，柱形腔21远离中心腔20的一端连通同轴的锥形腔22，锥形腔22的锥底与柱形腔端面重合，锥形腔22的长度是中心腔20的1/8-1/5；

在中心腔20的外围开设4-8个同心腔30，同心腔30轴线与中心腔20轴线平行，且沿中心腔20轴线均匀分布，同心腔30的直径是中心腔20直径的1/3-1/2，同心腔30的长度不大于中心腔20的长度，同心腔30临近锥形腔22的一端通过斜管32与锥形腔22临近锥顶的1/3处连通；

在轴体10内开设弧面腔31，弧面腔31与中心腔20同轴，其中心处于中心腔20远离柱形腔21的一端连通，其外延与同心腔20远离柱形腔21的一端连通，为了便于加工，轴体10在弧形腔31处可以分隔成两段，不包含中心腔20的一段为外延段11，外延段11通过螺栓或焊接的方式与包含中心腔20的一段固定连接；

所述中心腔20、柱形腔21、锥形腔22、同心腔30、弧面腔31和斜管32形成冷却腔，冷却腔内填充冷却液，所述冷却液按重量份配比为：甲醇28-37份、乙醇11-26份、乙二醇8-17份、水3-8份；

常温下，冷却腔内的气压为0.5-0.7个标准大气压；

所述柱形腔21和锥形腔22不在转子线圈包覆的轴向范围内。

甲醇的汽化温度在64.5度左右，乙醇的汽化温度78度，水的汽化温度为100度，乙二醇的汽化温度为197.3度。当然这些汽化温度都是标准大气压下的汽化温度。由于常温下，冷却腔内的气压为0.5-0.7个标准大气压，电机工作后温度上升，由于本身气压较低，甲醇在同心腔30内很容易汽化，汽化产生的压力推动混合液在冷却腔内快速循环，锥形腔相对远离转子线圈，形成冷端，甲醇在冷端受冷冷凝。冷凝后的混合液经过柱形腔收集缓冲，进入中心腔20，在中心腔20内吸收部分热量升温进入弧面腔31。由于轴体10在快速转动，混合液在弧面腔31内自然的被甩进同心腔，在同心腔内吸收大量的热，甲醇甚至包括乙醇快速汽化，形成一个自发的气液冷却的循环系统。

为了提高汽化后液体冷凝的效率，轴体10上开设3-6个冷却腔40，冷却腔40临近锥形腔22，其内径为轴体10直径的1/8-1/6，绕轴体10轴线均匀分布，锥形腔22的锥顶位于冷却腔40围绕的区域内，冷却腔40一端与进气斜管41连通，进气斜管41开口位于轴体10的柱面上，冷却腔40的另一端与排气斜管42连通，排气斜管42开口位于轴体10的柱面上，所述进气斜管41位于轴体10上的开口上固定进风罩43，用于在轴体10旋转时将空气引入进气斜管41内，所述排气斜管42位于轴体10上开口的径向外侧固定两端开口的引流罩44，引流罩44，多个引流罩44相邻的两个开口交错设置。引流罩44的作用是要是在轴体10快速旋转时在引流罩内形成沿轴体10周向的气流，气流快速流动会在排气管44内形成负压，对冷却腔40内空气起到抽吸的作用，从而能够加快冷却腔40内的空气流动，提高锥形腔22内汽化后气体的冷凝速率。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种液冷电机轴，包括轴体，轴体内，开设同轴的中心腔，中心腔纵截面为圆形，中心腔一端与同轴的柱形腔连通，柱形腔远离中心腔的一端连通同轴的锥形腔；在中心腔的外围开设4‑8个同心腔，同心腔轴线与中心腔轴线平行，且沿中心腔轴线均匀分布；在轴体内开设弧面腔，弧面腔与中心腔同轴，其中心处与中心腔远离柱形腔的一端连通，其外延与同心腔远离柱形腔的一端连通；所述中心腔、柱形腔、锥形腔、同心腔、弧面腔和斜管形成冷却腔，冷却腔内填充冷却液，常温下，冷却腔内的气压为0.5‑0.7个标准大气压；所述柱形腔和锥形腔伸出转子线圈包覆的轴向范围。该液冷电机轴内在工作中能够形成自发的气液循环系统，有效提高电机冷却效率。

技术研发人员：鹿世敏;朱东风;朱红军;鹿尧
受保护的技术使用者：江苏金彭车业有限公司
技术研发日：2018.12.19
技术公布日：2019.03.15