本实用新型涉及驱动电机领域，尤其涉及一种液冷驱动电机。
背景技术：
根据电动驱动电机冷却系统冷却介质的不同，可分为风冷和液冷等。风冷又可分为自然风冷和强迫风冷。液冷可分为水冷和油冷。随着电动车驱动电机功率密度的增大，发热量更大，简单廉价的风冷电机难以满足要求，因此电动车驱动电机多采用液冷的冷却方式。
1995年，康平、穆大玉等人对三种不同结构水冷电机进行对比研究，得出外壳水冷加端盖水冷加轴水冷结构冷却效果最好，但是工艺上难度较大。1997年美国Carlo C Di Pietro等人采用喷射油路与循环油路相结合的方法对电动车电机进行冷却，降低了电机转子永磁体与绕组端部的温升，大大改善了电机性能。2001年德国H.Neudorfer对具有不同冷却方式及结构的电机进行散热对比分析，得出液冷电机同时具有防污染防尘等优点。2004年黄苏融等人提出了一种电机定子机座轴向水冷回路，冷却效率较高、工艺简单。2012年雅典K.I.Laskaris等人对间接机壳油冷电机进行温升研究，其冷却效果较好。2014年沈阳工大张凤阁等人对1.12Mw高速永磁电机提出了三种风冷与水冷相结合的冷却方案，对比分析温度场，得出针对高速电机如何降低转子温升是冷却系统设计的重点。2015年贝以系统哈格伦斯公司公开了供给冷却液至带有冷却凸缘构造的转子，利用转子旋转将冷却液供应给定子的液冷电机发明，目的是有效冷却马达，提高性能。同年Tesla Motor，Inc公开了一项基于压力和重力共同作用的液冷电机发明，其特点是通过油盘形状、引流片设计在重力作用下使油分散接触在预期的部件上，不依赖于喷油口的大小和数量避免了喷油口的阻塞或压力不足，缺点是重力分散无法保证电机下部的冷却效果，下部分可能过热，对电机定转子材料热稳定性提出了更高要求。2016年上海大郡动力控制技术有限公司公开了一种油冷电机实用新型，特点是对电机线包和铁芯进行喷淋，目的是克服水冷电机的缺陷，提高功率密度。同年福安市广源机电有限公司公开了一种内循环油冷电机，特点是对定子外周直接冷却、绕组端部喷洒冷却、转子部分浸入冷却(液面高度可调)、定子内周飞溅冷却相结合，以高效散热，缺点是转子部分浸油容易产生气泡，加大热阻，破坏换热，且气隙风压的存在对定子内周的冷却效果不可靠，对电机定转子材料热稳定性也提出了更高要求。2016年BAE SYSTEMS公司ENGBLOM，Daniel公开一液冷电机发明，其依靠动密封设置有可相对定子绕组运动的喷油器，目的是避免定点喷油冷却造成的线圈侵蚀及喷雾冷却后油-空气混合物对油泵性能的不良影响。同年该公司LASSILA，Viktor公开一液冷电机发明，通过偏心设置喷嘴等方式使得喷油器可相对定子线圈运动，目的是避免腐蚀损坏电机及局部过热。2017年蔚来汽车有限公司张诗香等人公开一油冷电机实用新型，特点是转子铁芯周向分布若干内含导条的通槽，定子外壳油道中的部分油进入导条冷却转子，部分从朝向定子绕组的喷油孔喷出冷却定子绕组，其缺点是导条内存在风压，冷却油难以进入。同年该公司张敬才等人公开一电机液冷系统发明，目的是解决外接冷却管将机壳和转轴冷却通道进行连通需要较多零部件和较长流道，电机结构复杂的问题。同年贺双桂、傅兵等人公开一驱动电机冷却油道结构，通过在副油道设置朝向定转子相应的的多点喷孔，解决由于壳体结构限制只能设置1、2个喷油点进行局部冷却的问题。因此，驱动电机在冷却方面还有待提高，仍然存在冷却不全面、效果不理想等问题。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本实用新型提供一种液冷驱动电机，可作为高性能电动、混动轿车、多用途车等车辆的驱动电机。主要解决目前驱动电机存在的冷却不全面、效果不理想、及转轴内部通液导致的动不平衡、动密封不可靠等问题。
为实现上述目的，一种液冷驱动电机，包括：电机壳体、定子铁芯、定子绕组、转轴、转子铁芯和呈梭芯状的定子铁芯液套；
所述定子铁芯液套两端面外周固定连接在所述电机壳体的内壁上；所述定子铁芯液套内壁与所述定子铁芯固定连接，且所述定子铁芯液套与所述电机壳体之间形成定子铁芯液套冷却腔；
所述电机壳体上部具有与所述定子铁芯液套冷却腔相通的进液口，下部具有至少一个出液口；
所述定子铁芯液套上设有至少一个液套出液口；
所述定子铁芯液套冷却腔通过至少一个所述液套出液口与至少一个所述出液口相通。
进一步地，所述驱动电机还包括：沿轴向设置于所述定子铁芯液套与所述定子绕组之间且呈环形状的一个或两个定子绕组冷却器，且所述定子绕组冷却器沿轴向位于所述定子铁芯的一侧或两侧；
所述定子铁芯液套与所述定子绕组之间的气隙形成两个冷却器腔，两个所述冷却器腔分别位于所述定子铁芯沿轴向的两侧；
所述定子绕组冷却器与所述定子铁芯液套和所述定子铁芯固定连接并密封；
所述液套出液口与相对应的所述冷却器腔相通，所述冷却器腔与相对应的所述出液口相通。
进一步地，所述定子绕组冷却器上设有多个导流孔，多个所述导流孔的开孔尺寸从上到下依次增大。
进一步地，所述定子铁芯上设有至少一个定子铁芯液道；
所述定子铁芯液套上设有与所述定子铁芯液道相对应的定子铁芯液道施液口；
所述定子铁芯液套冷却腔通过所述定子铁芯液道施液口与所述定子铁芯液道相通；
所述定子铁芯液道的出液端与所述定子铁芯和转子铁芯之间的气隙相通；所述气隙与相应的所述出液口相通。
进一步地，所述定子铁芯由多个硅钢片压制而成，所述定子铁芯液道的截面形状为矩形，所述定子铁芯液道走向与所述硅钢片平面平行。
进一步地，所述电机壳体上还设有位于转轴后端部上方的第二进液口；
所述转轴的后端部设有转轴供液室，所述转轴内设有转轴冷却腔；所述第二进液口通过所述转轴供液室与所述转轴冷却腔连通；所述转轴上远离转轴供液室的一端设置多个液道喷液口。
进一步地，所述驱动电机还包括沿轴向设置在所述转子铁芯两侧面的第一隔磁板和第二隔磁板。
进一步地，所述第一隔磁板内部开有中心对称的第一轴向螺旋形液道和第二轴向螺旋形液道；
多个所述液道喷液口包括第一液道喷液口和第二液道喷液口；
所述第一液道喷液口和第二液道喷液口分别与所述第一轴向螺旋形液道和第二轴向螺旋形液道相通；
所述第一轴向螺旋形液道具有第一喷液口，所述第二轴向螺旋形液道具有第二喷液口，所述第一喷液口和第二喷液口均沿定子绕组端部方向弯曲设置；
所述第一喷液口和第二喷液口分别将液甩向所述定子绕组内圆周面后经相应的所述出液口排出。
进一步地，所述第二隔磁板内部开有中心对称的第三轴向螺旋形液道70c)和第四轴向螺旋形液道；
多个所述液道喷液口还包括第三液道喷液口和第四液道喷液口；
所述第三液道喷液口和第四液道喷液口分别与所述第三轴向螺旋形液道和第四轴向螺旋形液道相通；
所述第三轴向螺旋形液道具有第三喷液口，所述第四轴向螺旋形液道具有第四喷液口，所述第三喷液口和第四喷液口均沿定子绕组端部方向弯曲设置；
所述第三喷液口和第四喷液口分别将液甩向所述定子绕组内圆周面后经相应的所述出液口排出。
本实用新型实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本实用新型实施例提供的一种液冷驱动电机，包括：电机壳体、定子铁芯、定子绕组、转轴、转子铁芯和呈梭芯状的定子铁芯液套；所述定子铁芯液套两端面外周固定连接在所述电机壳体的内壁上；所述定子铁芯液套内壁与所述定子铁芯固定连接，且所述定子铁芯液套与所述电机壳体之间形成定子铁芯液套冷却腔；所述电机壳体上部具有与所述定子铁芯液套冷却腔相通的进液口，下部具有至少一个出液口；所述定子铁芯液套上设有至少一个液套出液口；所述定子铁芯液套冷却腔通过至少一个所述液套出液口与至少一个所述出液口相通。上述方案中，本实用新型提供的液冷驱动电机，通过在电机壳体上部设有进液口，不易漏液；设置定子铁芯液套，形成定子铁芯液套冷却腔，可以有效冷却发热的电机壳体和定子铁芯，进而提高驱动电机的使用寿命。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型提供的液冷驱动电机剖面结构示意图；
图2为图1中沿A-A方向的剖面结构示意图；
图3为本实用新型提供的定子绕组冷却器的结构示意图；
图4为本实用新型提供的定子铁芯局部放大结构示意图；
图5为本实用新型提供的驱动电机隔磁板剖面结构示意图；
其中：1-电机壳体，100-电机，10-进液口，11-定子铁芯液套冷却腔，12-出液口，2-定子铁芯液套，20-液套出液口，21-定子铁芯液道施液口，3-定子铁芯，30-定子铁芯液道，31-出液端，32-气隙，33-硅钢片，4-定子绕组，40-定子绕组冷却器，41-冷却器腔，411-414定子绕组固定型冷却器导流孔，415-418定子绕组固定型冷却器施液口，5-转轴，50-第二进液口，51-转轴供液室，52-转轴冷却腔，53a-第一液道喷液口，53b-第二液道喷液口，53c-第三液道喷液口，53d-第四液道喷液口，6-转子铁芯，7a-第一隔磁板，7b-第二隔磁板，70a-第一轴向螺旋形液道，70b-第二轴向螺旋形液道，70c-第三轴向螺旋形液道，70d-第四轴向螺旋形液道，71a-第一喷液口，71b-第二喷液口，71c-第三喷液口，71d-第四喷液口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型实施例提供了一种液冷驱动电机，下面结合附图说明。
本实用新型实施例中，涉及一种车用液冷驱动电机，所使用的冷却液在电机中的冷却腔和通道中循环流动，将电机工作中产生的多余热能带走，使电机能以正常工作温度运转。比如可以为由乙二醇、防腐蚀添加剂、抗泡沫添加剂和水组成，也可以是其他冷却油等。参照图1-2所示，该电机100包括：电机壳体1、定子铁芯3、定子绕组4、转轴5，转子铁芯6和呈梭芯状的定子铁芯液套2；
其中：
定子铁芯液套2两端面外周固定连接在电机壳体1的内壁上；定子铁芯液套2内壁与上述定子铁芯3固定连接，且定子铁芯液套2与电机壳体1之间形成定子铁芯液套冷却腔11；
上述电机壳体1上部具有与定子铁芯液套冷却腔11相通的进液口10，下部具有至少一个出液口12；参照图1所示，可在电机壳体上靠近左右端部设有两个出液口12，上述定子铁芯液套2上设有至少一个液套出液口20；参照图1所示，可设置为2个液套出液口20，定子铁芯液套冷却腔11通过至少一个上述液套出液口20与相应的出液口12相通，从而有效的冷却发热的电机外壳1和定子铁芯3。
本实施例中，通过在电机壳体上部设有进液口，不易漏液；设置定子铁芯液套，形成定子铁芯液套冷却腔，可以有效冷却发热的电机壳体和定子铁芯，进而提高驱动电机的使用寿命。
在一个实施例中，为了冷却定子绕组，可在定子铁芯液套2与定子绕组4之间沿轴向设置一个或两个定子绕组冷却器40，参照图1所示，为两个定子绕组固定型冷却器40，参照图3所示，呈环形状，而且分别沿轴向位于定子铁芯3的两侧。
参照图1所示，定子铁芯液套2与定子绕组4之间的气隙形成两个冷却器腔41，两个冷却器腔41分别位于定子铁芯3沿轴向的两侧；两个定子绕组冷却器40分别与定子铁芯液套2和定子铁芯3固定连接并密封；上述液套出液口20与相对应的冷却器腔41相通，上述冷却器腔41与相对应的出液口12相通，从而完成对定子绕组的冷却。
上述定子绕组固定型冷却器40上可设有多个导流孔，多个上述导流孔的开孔尺寸从上到下依次增大。参照图3所示，定子绕组冷却器40所设导流孔411—414(数量、形状可以不同)，该导流孔分里、外、中3个区域，也就是说：圆孔在中间区域，条形孔分布在里侧和外侧区域，开孔尺寸从上到下依次增大，从而在重力作用下引导冷却液均匀分散覆盖到定子绕组4上半外圆周面上，从而有效冷却了定子绕组4上半外圆周面，在冷却器腔41中的液积存到一定体积时，这部分液将通过定子绕组冷却器40所设施液口415-418(开孔尺寸顺次减小)溢出，从而有效冷却了定子绕组下半外圆周面。
在一个实施例中，为了进一步地冷却定子铁芯3，可在定子铁芯上径向设置至少一个定子铁芯液道30，可根据具体驱动电机的功率或其他使用参数，设置合适数量的定子铁芯液道。上述定子铁芯液套2上设有与定子铁芯液道30相同数量且相对应的定子铁芯液道施液口21；参照图1所示，设置为3个定子铁芯液道，3个定子铁芯液道施液口21。
其中定子铁芯液道30的出液端31与定子铁芯3和转子铁芯6之间的气隙32连通，可将定子铁芯液套冷却腔11中的冷却液引至定子铁芯液道30，而气隙32可与相应的出液口11相通，可有效地带走定子铁芯内部的热量。
本实施例中，定子铁芯液道30的出液端31流入定子铁芯3和转子铁芯6之间的气隙32中，在液压及转子铁芯6旋转离心力共同作用下，冷流体进入气隙32被加热，热流体在气隙32中被冷流体推动而朝转子端部移动继而流出气隙32，从相应出液口12流出，完成循环，从而对电机发热量最高的气隙部位实施了有效冷却，大幅提高了电机冷却效果。
进一步地，参照图4所示，上述定子铁芯是由多个硅钢片33压制而成，定子铁芯液道30的截面形状为矩形，上述定子铁芯液道30的走向与硅钢片33平面平行，即径向设置，垂直于转轴5。定子铁芯液道30矩形截面长度为硅钢片厚度的整数倍比如可为10～20个硅钢片厚度。
在一个实施例中，参照图1所示，上述电机壳体1上还设有位于转轴5后端部上方的第二进液口50；上述转轴5的后端部设有转轴供液室51，转轴5内设有转轴冷却腔52；上述第二进液口50通过转轴供液室51与转轴冷却腔52连通；可以有效的冷却转子。
在转轴5上在远离转轴供液室51的一端设置多个液道喷液口，作为转轴冷却腔52的排液端，经相应的出液口12流出，完成循环冷却。
另外，本实施例中由于转轴5内冷却液通过转轴供液室51提供，因此此处也不需要动密封装置，增加了可靠性。
在一个实施例中，上述驱动电机100中，为采取隔磁措施，还沿轴向设置在转子铁芯6两侧面的第一隔磁板7a和第二隔磁板7b，限制漏磁效果较好。
参照图5所示，上述第一隔磁板(7a)内部开有中心对称的第一轴向螺旋形液道70a和第二轴向螺旋形液道70b；
参照图1所示，其中多个上述液道喷液口包括第一液道喷液口53a和第二液道喷液口53b；
上述第一液道喷液口53a和第二液道喷液口53b分别与上述第一轴向螺旋形液道70a和第二轴向螺旋形液道70b相通；
上述第一轴向螺旋形液道70a具有第一喷液口71a，上述第二轴向螺旋形液道70b具有第二喷液口71b，而且上述第一喷液口71a和第二喷液口71b均沿定子绕组4端部方向弯曲设置；第一喷液口71a和第二喷液口71b分别将液甩向定子绕组4内圆周面后经相应的出液口12排出，进一步提高了对高发热件定子绕组4的冷却性能。
本实施例中，轴向螺旋形液道的设置相比以往径向液道设置，既提高了对转子的冷却效果，又有效避免了动不平衡问题。
进一步地，在上述实施例的基础上，为了增强对高发热定子绕组4和转子的冷却性能以及进一步减少动不平衡的问题，将第二隔磁板7b设置为与第一隔磁板7a相同的内部结构。
如图5所示，上述第二隔磁板7b内部开有中心对称的第三轴向螺旋形液道70c和第四轴向螺旋形液道70d；
参照图1所示，其中多个上述液道喷液口还包括第三液道喷液口53c和第四液道喷液口53d；
上述第三液道喷液口53c和第四液道喷液口53d分别与上述第三轴向螺旋形液道70c和第四轴向螺旋形液道70d相通；
上述第三轴向螺旋形液道70c具有第三喷液口71c，上述第四轴向螺旋形液道70d具有第四喷液口71d，而且上述第三喷液口71c和第四喷液口71d均沿定子绕组4端部方向弯曲设置；第三喷液口71c和第四喷液口71d分别将液甩向定子绕组4内圆周面后经相应的出液口12排出，更进一步提高了对高发热件定子绕组4的冷却性能。
下面通过一个完整的例子来说明本驱动电机冷却全面的工作原理。
参照图1所示，驱动电机100顶部的电机壳体1上设有进液口10，底部下设有两个出液口12；该驱动电机包括定子铁芯液套冷却腔11、两个冷却器腔41、转轴冷却腔52和两个定子绕组冷却器40以及带有轴向螺旋形液道的两个隔磁板7a、7b。
参照图1所示，从冷却液的流向予以说明本驱动电机冷却全面、冷却效果好，且可以解决转轴内部通液导致的动不平衡、动密封不可靠的问题。
一：冷却液从进液口10，进入定子铁芯液套冷却腔11实现对电机外壳1和转子有效冷却。
而定子铁芯液套冷却腔11的冷却液排出线路为2种：
1、定子铁芯液套冷却腔11中的冷却液经两个液套出液口20，进入两个定子绕组冷却器40以及两个冷却器腔41，进一步有效冷却了高发热的定子绕组4和部分定子铁芯3，参照图3所示，再经411-418定子绕组固定型冷却器导流孔和施液口，继续对定子绕组4冷却，再然后集聚在对称设置的两个418液口之间的圆周面区域，再从上述区域流向两个出液口11。
2、定子铁芯液套冷却腔11中的冷却液经定子铁芯3上设置的定子铁芯液道30，进入转子铁芯6与定子铁芯3之间的气隙32中，热流体在气隙32中被冷流体推动而朝转子端部移动继而流出气隙32，从相应出液口12流出，完成循环，从而对电机发热量最高的气隙部位实施了有效冷却。
二：冷却液从第二进液口50，进入转轴供液室51，流向转轴冷却腔52，有效地冷却转子，再经液道喷液口53a-d，进入螺旋形液道70a-d，最后从喷液口71a-d甩向定子绕组4内圆周面后经相应的出液口12排出。既提高了对定子绕组4的冷却性能，又有效避免了动不平衡的问题。
本实用新型提供的一种液冷驱动电机，可作为高性能电动、混动轿车、多用途车等车辆的驱动电机。包括电机壳体、定子、转子，电机壳体上部具有进液口，下部具有出液口，定子铁芯液套与电机壳体连接(如焊接)在一起，定子铁芯液套具有分别朝向两只定子绕组冷却器的施液口，定子铁芯上部分开有若干(如3个或4个)与硅钢片平面平行的定子铁芯液道，定子铁芯液套还具有相应朝向定子铁芯液道的施液口，定子铁芯液道具有相应朝向定转子气隙的施液口，定子绕组冷却器两端面分别与定子液套及定子铁芯固定(如粘接)在一起，定子绕组冷却器上部分周向开有若干导流孔，下部分周向开有若干出液口，转轴具有空腔，转轴附近上方壳体开有转轴进液口，转轴进液口与转轴供液室连通，转轴供液室与转轴空腔连通，转轴具有若干径向液道(如4个)与转轴空腔和隔磁板液道连通，两个隔磁板分别具有2个进液口和2个导流出液口，隔磁板液道为周向螺旋结构，导流出液口朝向定子绕组。解决了目前驱动电机存在的冷却不全面、效果不理想等问题，其冷却部位全面，冷却效率高；与装载动密封装置冷却液路的驱动电机相比，增加了可靠性；还有效地避免了动不平衡的问题；进而提高驱动电机的使用寿命，
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。