一种均匀冷却式水冷电机的制作方法

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种均匀冷却式水冷电机。

背景技术：

驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一，相比传统工业电机，新能源汽车驱动电机有更高的技术要求。和普通电机一样，新能源驱动电机主要由定子、转子、机械结构三大部分组成。但由于驱动电机的功率密度大，导致发热较为严重，往往采用风冷或者采用水冷，由于驱动电机体积较小，采用风冷时受制于散热面积小的原因，导致散热效果不佳，而采用水冷时往往需要设置独立的供水系统及其控制系统，导致系统复杂程度升高，同时，现有的水冷设计方案，往往直接在电机外壳上设置水冷环管或环形水槽，易出现局部散热不均匀的问题，进而导致散热效果较差。鉴于上述缺陷，实有必要设计一种均匀冷却式水冷电机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种均匀冷却式水冷电机，该均匀冷却式水冷电机不仅冷却均匀，散热效果好，而且可以实现顺序配液，同时，无需另外单独设置泵及其控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种均匀冷却式水冷电机，包括电机本体及设置在电机本体上的第一转轴，还包括内壳体、外壳体、端盖、支座、第一齿轮、设置在支座上数量不少于2件的固定槽、过渡机构、第一轴承、组合凸轮机构、外挡、内挡、泵水机构、齿圈、冷却器、出水分配机构、出水单向阀，所述的电机本体还设有内壳体，所述的外壳体位于内壳体外侧，所述的外壳体与内壳体一体相连，所述的端盖位于内壳体和外壳体外侧且被第一转轴贯穿，所述的端盖与外壳体通过螺栓相连，所述的支座位于端盖左侧，所述的支座与端盖通过螺栓相连，所述的第一齿轮位于第一转轴左侧且位于支座左侧，所述的第一齿轮与第一转轴键相连，所述的固定槽数量不少于2件，沿支座圆周方向均匀布置，所述的过渡机构设置在固定槽内，所述的第一轴承位于支座外侧，所述的第一轴承与支座过盈配合相连，所述的组合凸轮机构位于第一轴承外侧，所述的组合凸轮机构与第一轴承过盈配合相连，所述的外挡位于第一轴承左侧且位于支座内侧，所述的外挡位于支座焊接相连，所述的内挡位于第一轴承右侧且位于支座内侧，所述的内挡与支座通过螺栓相连，所述的泵水机构插装于内壳体和外壳体之间，所述的齿圈位于支座内侧且位于过渡机构外侧，所述的齿圈与支座通过螺栓相连且于过渡机构啮合相连，所述的冷却器插装在内壳体和外壳体之间且位于配水块外侧，所述冷却器的数量不少于4 件，沿所述内壳体均匀布置，所述的出水分配机构位于内壳体和外壳体之间，所述出水分配机构的数量为2件，沿内壳体左右方向对称布置，所述的出水单向阀位于外壳体外侧，所述的出水单向阀与外壳体螺纹相连，所述的内壳体还设有第一密封槽，所述的第一密封槽不贯穿内壳体，所述的外壳体还设有第二密封槽，所述的第二密封槽不贯穿内壳体，所述的外壳体还设有法兰，所述的法兰位于外壳体外侧，所述的法兰与外壳体焊接相连，所述的端盖还设有外压头，所述的外压头与端盖一体相连，所述的外压头还设有第一密封衬圈，所述的第一密封衬圈材质为紫铜，与外压头粘接相连，所述的端盖还设有内压头，所述的内压头与端盖一体相连，所述的内压头还设有第二密封衬圈，所述的第二密封衬圈材质为紫铜，与内压头粘接相连，所述的端盖还设有密封毡垫，所述的密封毡垫与端盖粘接相连。

本实用新型进一步的改进如下：

进一步的，所述的过渡机构还包括第二轴承、第二转轴、第一挡环、第二挡环、轴套、第二齿轮，所述的第二轴承位于固定槽内侧，所述的第二轴承与支座过盈配合相连，所述的第二转轴贯穿第二轴承且贯穿支座，所述的第二转轴与第二轴承过盈配合相连，所述的第二挡环位于第二轴承右侧且位于固定槽内侧，所述的第二挡环与固定槽螺纹相连，所述的第二挡环位于第二轴承左侧且位于固定槽内侧，所述的轴套位于第二转轴外侧且位于第二挡环外侧，所述的第二齿轮位于第二转轴左侧，所述的第二齿轮与第二转轴键相连，所述的第二齿轮分别与第一齿轮和齿圈啮合相连。

进一步的，所述的组合凸轮机构还设有主凸轮、内凸轮、外凸轮、防尘网，所述的主凸轮位于第一轴承外侧，所述的主凸轮与第一轴承过盈配合相连，所述的内凸轮位于主凸轮内侧，所述的内凸轮与主凸轮通过螺栓相连，所述的外凸轮位于主凸轮外侧，所述的外凸轮与主凸轮通过螺栓相连，所述的防尘网位于主凸轮左侧，所述的防尘网与主凸轮通过螺栓相连。

进一步的，所述的泵水机构还设有扇形缸体、活塞、导杆、密封端盖、第三转轴、外滚珠、滚轮、第一弹簧、连接管、吸水单向阀、输水挡环，所述的扇形缸体插装于内壳体和外壳体之间，所述的活塞位于扇形缸体内侧，所述的活塞可以沿扇形缸体左右方向滑动，所述的导杆位于活塞左侧且贯穿扇形缸体，所述的导杆与活塞螺纹相连，所述的密封端盖位于扇形缸体内侧且被导杆贯穿，所述的密封端盖与扇形缸体螺纹相连，所述的第三转轴位于导杆左侧，所述的第三转轴与导杆螺纹相连，所述的外滚珠被第三转轴贯穿，所述的外滚珠可以沿第三转轴转动，所述的滚轮位于第三转轴左侧，所述的滚轮与第三转轴通过螺栓相连，所述的第一弹簧位于扇形缸体内侧且位于活塞右侧，所述的连接管位于扇形缸体外侧且贯穿外壳体，所述的连接管与扇形缸体螺纹相连且于外壳体焊接相连，所述的吸水单向阀位于连接管外侧，所述的吸水单向阀与连接管通过螺栓相连，所述的输水挡环位于扇形缸体右侧且位于第一弹簧右侧，所述的输水挡环与扇形缸体螺纹相连。

进一步的，所述的扇形缸体还设有出水孔，所述的出水孔位于扇形缸体一侧，所述的出水孔不贯穿扇形缸体主体且位于输水挡环右侧。

进一步的，所述的冷却器还设有基板、导热翅片、过液孔，所述的基板插装在插装在内壳体和外壳体之间，所述的导热翅片沿基板左右对称布置，所述的基板还设有过液孔，所述的过液孔贯穿基板主体。

进一步的，所述的出水分配机构还包括配液室、盖板、配液板、滑块、第二弹簧、插齿、进液孔，第一出液孔、第二出液孔，所述的配液室插装在内壳体和外壳体之间，所述的盖板位于配液室外侧，所述的盖板与配液室通过螺栓相连，所述的配液板位于配液室内侧，所述的配液板与配液室焊接相连，所述的滑块位于配液室内侧底板且位于配液板一侧，所述的滑块可以沿配液室上下滑动，所述第二弹簧的数量不少于4件，沿滑块上下方向对称布置，所述的插齿位于配液室下端且插入内壳体外壁，所述的插齿与配液室一体相连，所述的进液孔位于配液室侧壁，所述的进液孔贯穿配液室主体，所述的配液板还设有第一出液孔，所述的第一出液孔沿配液板对称布置，所述的盖板还设有第二出液孔，所述的第二出液孔贯穿盖板。

与现有技术相比，该均匀冷却式水冷电机，工作时，电机本体工作带动第一转轴转动，与第一齿轮啮合相连的第二齿轮随之转动，从而带动与第二齿轮啮合相连的齿圈转动，进而带动组合凸轮机构转动，由于外滚珠与内凸轮和外凸轮接触，而滚轮与主凸轮接触，因此，当组合凸轮机构转动时，滚轮沿主凸轮的表面滚动，外滚珠沿内凸轮和外凸轮表面滚动，从而形成三点支撑，提高运动的可靠性及平稳性，在第一弹簧与主凸轮共同作用下的，与导杆固连的活塞在扇形缸体内做往复直线运动，从而将冷却水经吸水单向阀、连接管进入缸体，再连续经输水挡环和出水孔泵入内壳体与外壳体之间的空腔，在连续经冷却器进入出水分配机构，由于左右对称布置的出水分配机构将内壳体与外壳体之间的空腔分成上下两个区域，当上端和下端的泵水机构分别工作时，即当上端的泵水机构沿主凸轮由最高点向最低点运动，而下端的泵水机构沿主凸轮由最低点向最高点运动，即可通过出水分配机构分别配液，使得液体先后经进液孔、第一出液孔、第二出液孔排出，实现顺序配液。顺序配液过程如下：由于左右对称布置的出水分配机构将内壳体与外壳体之间的空腔分成上下两个区域，而且上端的泵水机构沿主凸轮由最高点向最低点运动，而下端的泵水机构沿主凸轮由最低点向最高点运动，因此，上端的泵水机构向配液室内泵液，而下端的泵水机构经吸水单向阀从外侧吸收冷却液，此时，滑块上端的压力大于上端的压力，因此，滑块下移将位于配液板下端的第一出液孔堵住，因此，水先后经位于配液板上端的第一出液孔及第二出液孔排出，随后经出水单向阀排出，从而对上半部分腔体进行冷却；同理，下端的泵水机构向配液室内泵液，而上端的泵水机构经吸水单向阀从外侧吸收冷却液，水先后经位于配液板下端的第一出液孔及第二出液孔排出，随后经出水单向阀排出，从而对下半部分腔体进行冷却。该装置结构简单，通过设置的多个冷却器一方面用于加大冷却面积，提高冷却效率，另一方面，设置多个冷却器形成的液阻，使得冷水能到达内壳体和外壳体内任意位置，有效提高散热的均匀性，同时，密封可靠，而且可以实现顺序配液，有效提高散热效果及效率，而且无需另外单独设置泵及其控制系统，且传动平稳、可靠性好，同时，冷却能力随转速升高而提高，满足不同工况下的使用要求。

附图说明

图1示出本实用新型主视图

图2示出本实用新型剖视图

图3示出本实用新型外壳体结构示意图

图4示出本实用新型端盖结构示意图

图5示出本实用新型过渡机构结构示意图

图6示出本实用新型组合凸轮机构结构示意图

图7示出本实用新型泵水机构结构示意图

图8示出本实用新型冷却器结构示意图

图9示出本实用新型出水分配机构结构示意图

图中：电机本体1、第一转轴2、内壳体3、外壳体4、端盖5、支座6、第一齿轮7、固定槽8、过渡机构9、第一轴承10、组合凸轮机构11、外挡12、内挡 13、泵水机构14、齿圈15、冷却器16、出水分配机构17、出水单向阀18、第一密封槽301、第二密封槽401、法兰402、外压头501、第一密封衬圈502、内压头503、第二密封衬圈504、密封毡垫505、第二轴承901、第二转轴902、第一挡环903、第二挡环904、轴套905、第二齿轮906、主凸轮1101、内凸轮1102、外凸轮1103、防尘网1104、扇形缸体1401、活塞1402、导杆1403、密封端盖 1404、第三转轴1405、外滚珠1406、滚轮1407、第一弹簧1408、连接管1409、吸水单向阀1410、输水挡环1411、出水孔1412、基板1601、导热翅片1602、过液孔1603、配液室1701、盖板1702、配液板1703、滑块1704、第二弹簧1705、插齿1706、进液孔1707、第一出液孔1708、第二出液孔1709。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种均匀冷却式水冷电机，包括电机本体1及设置在电机本体1上的第一转轴2，还包括内壳体3、外壳体4、端盖5、支座6、第一齿轮7、设置在支座6上数量不少于2 件的固定槽8、过渡机构9、第一轴承10、组合凸轮机构11、外挡12、内挡13、泵水机构14、齿圈15、冷却器16、出水分配机构17、出水单向阀18，所述的电机本体1还设有内壳体3，所述的外壳体4位于内壳体3外侧，所述的外壳体 4与内壳体3一体相连，所述的端盖5位于内壳体3和外壳体4外侧且被第一转轴2贯穿，所述的端盖5与外壳体4通过螺栓相连，所述的支座6位于端盖5 左侧，所述的支座6与端盖5通过螺栓相连，所述的第一齿轮7位于第一转轴2 左侧且位于支座6左侧，所述的第一齿轮7与第一转轴2键相连，所述的固定槽8数量不少于2件，沿支座6圆周方向均匀布置，所述的过渡机构9设置在固定槽8内，所述的第一轴承10位于支座6外侧，所述的第一轴承10与支座6 过盈配合相连，所述的组合凸轮机构11位于第一轴承10外侧，所述的组合凸轮机构11与第一轴承10过盈配合相连，所述的外挡12位于第一轴承10左侧且位于支座6内侧，所述的外挡12位于支座6焊接相连，所述的内挡13位于第一轴承10右侧且位于支座6内侧，所述的内挡12与支座6通过螺栓相连，所述的泵水机构14插装于内壳体3和外壳体4之间，所述的齿圈15位于支座6 内侧且位于过渡机构外9侧，所述的齿圈15与支座6通过螺栓相连且于过渡机构9啮合相连，所述的冷却器16插装在内壳体3和外壳体4之间，所述冷却器的16数量不少于4件，沿所述内壳体3均匀布置，所述的出水分配机构17位于内壳体3和外壳体4之间，所述出水分配机构17的数量为2件，沿内壳体3 左右方向对称布置，所述的出水单向阀18位于外壳体4外侧，所述的出水单向阀18与外壳体4螺纹相连，所述的内壳体3还设有第一密封槽301，所述的第一密封槽301不贯穿内壳体3，所述的外壳体4还设有第二密封槽401，所述的第二密封槽401不贯穿内壳体3，所述的外壳体4还设有法兰402，所述的法兰 402位于外壳体4外侧，所述的法兰402与外壳体4焊接相连，所述的端盖5还设有外压头501，所述的外压头501与端盖5一体相连，所述的外压头501还设有第一密封衬圈502，所述的第一密封衬圈502材质为紫铜，与外压头501粘接相连，所述的端盖5还设有内压头503，所述的内压头503与端盖5一体相连，所述的内压头503还设有第二密封衬圈504，所述的第二密封衬圈504材质为紫铜，与内压头503粘接相连，所述的端盖5还设有密封毡垫505，所述的密封毡垫505与端盖5粘接相连，将外压头501插入第二密封槽401内，内压头503 插入第一密封槽301内，使用螺栓将端盖5与法兰402拧紧，由于内压头503、外压头501的截面形状为等腰梯形，而相对的第一密封槽301和第二密封槽401 的截面形状也为等腰梯形，当端盖5与法兰402受力锁紧时，设置在内压头503 上的第二密封衬圈504和设置在外压头501第一密封衬圈502发生形变，从而充分与第一密封槽301和第二密封槽401贴合紧密，形成有效密封，同时，密封毡垫505能将端盖5与法兰402的接触面有效密封，所述的过渡机构9还包括第二轴承901、第二转轴902、第一挡环903、第二挡环904、轴套905、第二齿轮906，所述的第二轴承901位于固定槽8内侧，所述的第二轴承901与支座 6过盈配合相连，所述的第二转轴902贯穿第二轴承901且贯穿支座6，所述的第二转轴902与第二轴承901过盈配合相连，所述的第二挡环904位于第二轴承901右侧且位于固定槽8内侧，所述的第二挡环904与固定槽8螺纹相连，所述的第二挡环904位于第二轴承901左侧且位于固定槽8内侧，所述的轴套 905位于第二转轴902外侧且位于第二挡环904外侧，所述的第二齿轮906位于第二转轴902左侧，所述的第二齿轮906与第二转轴902键相连，所述的第二齿轮906分别与第一齿轮7和齿圈15啮合相连，第二挡环903与固定槽8通过螺纹结构进行连接，便于过渡机构9的安装、拆卸，所述的组合凸轮机构11还设有主凸轮1101、内凸轮1102、外凸轮1103、防尘网1104，所述的主凸轮1101 位于第一轴承10外侧，所述的主凸轮1101与第一轴承10过盈配合相连，所述的内凸轮1102位于主凸轮1101内侧，所述的内凸轮1102与主凸轮1101通过螺栓相连，所述的外凸轮1103位于主凸轮1101外侧，所述的外凸轮1103与主凸轮1101通过螺栓相连，所述的防尘网1104位于主凸轮1101左侧，所述的防尘网1104与主凸轮1101通过螺栓相连，所述的泵水机构14还设有扇形缸体 1401、活塞1402、导杆1403、密封端盖1404、第三转轴1405、外滚珠1406、滚轮1407、第一弹簧1408、连接管1409、吸水单向阀1410、输水挡环1411，所述的扇形缸体1401插装于内壳体3和外壳体4之间，所述的活塞1402位于扇形缸体1401内侧，所述的活塞1402可以沿扇形缸体1401左右方向滑动，所述的导杆1403位于活塞1402左侧且贯穿扇形缸体1401，所述的导杆1403与活塞1402螺纹相连，所述的密封端盖1404位于扇形缸体1401内侧且被导杆1403 贯穿，所述的密封端盖1404与扇形缸体1401螺纹相连，所述的第三转轴1405 位于导杆1403左侧，所述的第三转轴1405与导杆1403螺纹相连，所述的外滚珠1406被第三转轴1405贯穿，所述的外滚珠1406可以沿第三转轴1405转动，所述的滚轮1407位于第三转轴1405左侧，所述的滚轮1407与第三转轴1405 通过螺栓相连，所述的第一弹簧1408位于扇形缸体1401内侧且位于活塞1402 右侧，所述的连接管1409位于扇形缸体1401外侧且贯穿外壳体4，所述的连接管1409与扇形缸体1401螺纹相连且于外壳体4焊接相连，所述的吸水单向阀 1410位于连接管1409外侧，所述的吸水单向阀1410与连接管1409通过螺栓相连，所述的输水挡环1411位于扇形缸体1401右侧且位于第一弹簧1408右侧，所述的输水挡环1411与扇形缸体1401螺纹相连，所述的扇形缸体1401还设有出水孔1412，所述的出水孔1412位于扇形缸体1401一侧，所述的出水孔1412 不贯穿扇形缸体1401主体且位于输水挡环1411右侧，所述的冷却器16还设有基板1601、导热翅片1602、过液孔1603，所述的基板1601插装在内壳体3和外壳体4之间，所述的导热翅片1602沿基板1601左右对称布置，所述的基板 1601还设有过液孔1603，所述的过液孔1603贯穿基板1601主体，所述的出水分配机构17还包括配液室1701、盖板1702、配液板1703、滑块1704、第二弹簧1705、插齿1706、进液孔1707、第一出液孔1708、第二出液孔1709，所述的配液室1701插装在内壳体3和外壳体4之间，所述的盖板1702位于配液室 1701外侧，所述的盖板1702与配液室1701通过螺栓相连，所述的配液板1703 位于配液室1701内侧，所述的配液板1703与配液室1701焊接相连，所述的滑块1704位于配液室1701内侧底板且位于配液板1703一侧，所述的滑块1704 可以沿配液室1701上下滑动，所述第二弹簧1705的数量不少于4件，沿滑块 1704上下方向对称布置，所述的插齿1706位于配液室1701下端且插入内壳体 3外壁，所述的插齿1706与配液室1701一体相连，所述的进液孔1707位于配液室1701侧壁，所述的进液孔1707贯穿配液室1701主体，所述的配液板1703 还设有第一出液孔1708，所述的第一出液孔1708沿配液板1703对称布置，所述的盖板1702还设有第二出液孔1709，所述的第二出液孔1709贯穿盖板1702，该均匀冷却式水冷电机，工作时，电机本体1工作带动第一转轴2转动，与第一齿轮7啮合相连的第二齿轮906随之转动，从而带动与第二齿轮906啮合相连的齿圈11转动，进而带动组合凸轮机构11转动，由于外滚珠1406与内凸轮 1102和外凸轮1103接触，而滚轮1407与主凸轮1101接触，因此，当组合凸轮机构11转动时，滚轮1407沿主凸轮1101的表面滚动，外滚珠1406沿内凸轮 1102和外凸轮1103表面滚动，从而形成三点支撑，提高运动的可靠性及平稳性，在第一弹簧1408与主凸轮1101共同作用下的，与导杆1403固连的活塞1402 在扇形缸体1401内做往复直线运动，从而将冷却水经吸水单向阀1410、连接管 1409进入缸体，再连续经输水挡环1411和出水孔1412泵入内壳体3与外壳体 4之间的空腔，在连续经冷却器16进入出水分配机构17，由于左右对称布置的出水分配机构17将内壳体3与外壳体4之间的空腔分成上下两个区域，当上端和下端的泵水机构14分别工作时，即当上端的泵水机构14沿主凸轮1101由最高点向最低点运动，而下端的泵水机构14沿主凸轮1101由最低点向最高点运动，即可通过出水分配机构17分别配液，使得液体先后经进液孔1707、第一出液孔1708、第二出液孔1709排出，实现顺序配液。顺序配液过程如下：由于左右对称布置的出水分配机构17将内壳体3与外壳体4之间的空腔分成上下两个区域，而且上端的泵水机构14沿主凸轮1101由最高点向最低点运动，而下端的泵水机构14沿主凸轮1101由最低点向最高点运动，因此，上端的泵水机构 14向配液室1701内泵液，而下端的泵水机构14经吸水单向阀1410从外侧吸收冷却液，此时，滑块1704上端的压力大于上端的压力，因此，滑块1704下移将位于配液板1703下端的第一出液孔1708堵住，因此，水先后经位于配液板 1703上端的第一出液孔1708及第二出液孔1709排出，随后经出水单向阀18排出，从而对上半部分腔体进行冷却；同理，下端的泵水机构14向配液室1701 内泵液，而上端的泵水机构14经吸水单向阀1410从外侧吸收冷却液，水先后经位于配液板1703下端的第一出液孔1708及第二出液孔1709排出，随后经出水单向阀18排出，从而对下半部分腔体进行冷却。该装置结构简单，通过设置的多个冷却器一方面用于加大冷却面积，提高冷却效率，另一方面，设置多个冷却器形成的液阻，使得冷水能到达内壳体和外壳体内任意位置，有效提高散热的均匀性，同时，密封可靠，而且可以实现顺序配液，有效提高散热效果及效率，而且无需另外单独设置泵及其控制系统，且传动平稳、可靠性好，同时，冷却能力随转速升高而提高，满足不同工况下的使用要求。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。