一种新能源汽车用发电机及其加工方法与流程

1.本发明属于新能源电机技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用发电机及其加工方法。


背景技术：

2.汽车发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电，汽车发电机的工作状态决定了汽车行驶工况的稳定性和安全性。
3.中国专利文献cn112928837b公开了一种折流风冷式的发电机定子及具有高转矩密度的发电机。发电机定子包括定子铁芯和多个定子绕组。定子铁芯包括多个叠片组，多个叠片组排列成中空柱状结构，且在靠近发电机转子侧形成有多个定子齿，定子铁芯包括位于中空处的空腔和冷却风道，至少一个叠片组包括沿厚度方向堆叠的多个相同叠片，以及设有冷却风道。多个定子绕组组装于各定子槽，定子绕组和与该定子绕组相邻的至少一个定子齿在齿宽方向形成有通风间隙，通风间隙沿定子齿延伸，冷却风道连通通风间隙与定子铁芯中空处的空腔。该方案实现了对发电机电磁性能及冷却效果的综合优化，有效提升了发电机的转矩密度上限，并且，定子铁芯采用相同叠片堆叠，但在实际使用时，发电机定子的散热效果在发电机初始工作时导致内部转子的预热效率较低，在寒冷地区使用时，发电机容易因为散热效果影响到转动效率，不能很好满足发电机工作初始状态下的准备处理需要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决发电机定子的散热效果在发电机初始工作时导致内部转子的预热效率较低，容易因为散热效果影响到转动效率，不能很好满足发电机工作初始状态下的准备处理需要的问题，而提出的一种新能源汽车用发电机及其加工方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种新能源汽车用发电机，包括电机机壳，所述电机机壳内腔固定安装有定子机构，所述定子机构位于电机机壳内腔最外延，所述定子机构一侧滑动连接有冷却机构，用于通过冷却机构的调节控制定子机构导热效果，所述冷却机构一侧固定安装有传动机构，所述传动机构固定安装在电机机壳一侧固定安装的端盖一侧，所述电机机壳内腔固定安装有转子主体，所述转子主体内腔固定安装有转子轴杆，所述转子轴杆延伸至电机机壳外沿，所述转子主体和转子轴杆均位于定位机构内侧，且转子轴杆轴心水平线与定子机构轴心水平线处理同一水平位置。
6.作为上述技术方案的进一步描述：所述定子机构包括定子铁芯，所述定子铁芯外壁直径与电机机壳内腔之间相等，所述定子铁芯一侧沿轴心环绕等距开设有多个冷却槽，所述冷却槽横截面形状为锥形，且冷却槽内腔靠近定子铁芯内腔一侧对应位置开设有多个通气孔，且多个通气孔之间距离相
同，所述通气孔横截面形状为圆形，所述冷却槽内腔与冷却机构一侧滑动连接，所述定子铁芯内腔固定连接有多个绕组固定槽片，且相邻的两个绕组固定槽片分别固定连接在定子铁芯内侧通气孔两侧对应位置，多个绕组固定槽片之间缠绕有绕组线。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述冷却机构包括导热气环，所述导热气环一侧固定连接有波纹罩，所述波纹罩一侧与端盖一侧固定连接，所述波纹罩外侧壁套设有保护壳，所述保护壳一侧与电机机壳一侧固定连接，所述保护壳另一侧与端盖一侧固定连接，所述导热气环滑动连接在电机机壳内腔，所述导热气环一侧开设有气道腔，且气道腔内滑动连接有相互对应的导气栅片和传动栅片，且导气栅片和传动栅片一侧均沿轴心环绕等距贯穿开设有多个导气槽，所述导气槽横截面形状为矩形，所述导热气环一侧沿轴心环绕等距固定连接有多个插置杆，所述插置杆内部设有空腔气道，且插置杆内部空腔气道通过导热气环一侧开设的通槽与导热气环气道腔相连通，所述插置杆插置连接在冷却槽内，所述传动栅片远离导气栅片一侧对应位置与传动机构一侧固定连接。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述插置杆与冷却槽横截面形状相等，且插置杆和冷却槽紧密配合，且插置杆底部设有多个与气腔相连通的喷嘴，所述喷嘴插置连接在冷却槽底部的通气孔内，且喷嘴末端位置与通气孔末端位置处于同一水平线。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述传动机构包括滑动连接在电机机壳内腔的移动环和固定连接在传动栅片一侧的三角板，所述移动环一侧插置连接有连杆，所述连杆一端通过销轴与铰接块一侧相铰接，所述铰接块一侧固定连接有连接块，所述连接块一侧固定连接有驱动件，所述驱动件固定安装在电机机壳内腔顶部一侧，所述连杆另一侧固定连接有滚轮，所述滚轮与三角板一侧倾斜面相贴合，所述三角板一侧固定连接有复位件，所述复位件另一端与波纹罩内腔一侧固定连接。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动件为电动推杆，所述电动推杆另一端固定连接有固定板，所述固定板固定安装在电机机壳内腔顶部一侧。
11.作为上述技术方案的进一步描述：所述波纹罩为柔性塑胶罩，且波纹罩为耐热构件，所述波纹罩的直径小于保护壳内腔的直径，且波纹罩滑动连接在保护壳内腔一侧。
12.作为上述技术方案的进一步描述：所述电机机壳底部设有支撑机构，所述支撑机构包括两个支撑气囊，两个所述支撑气囊分别位于电机机壳底部两侧固设的支撑腿底部，且两个支撑气囊一侧之间通过吹气支管相连通，且支撑气囊与吹气支管之间连通有单向阀，且单向阀用于限位支撑气囊单向对吹气支管进行鼓气，所述吹气支管一侧中部连通有连接总管，所述连接总管延伸至端盖一侧并与端盖内侧散热轴承相连通，用于通过振动鼓气对散热轴承进行吹气散热。
13.作为上述技术方案的进一步描述：所述电机机壳一侧连通有接线盒，且接线盒一侧设有盒盖，所述电机机壳后侧固定安装有机壳后盖，所述机壳后盖内腔设有散热风扇，且散热风扇套设在转子主体外部。
14.作为上述技术方案的进一步描述：一种新能源汽车用发电机的加工方法，具体包括以下步骤：s1、称取原料，将冷轧硅钢片按照标准重力称重后，浇筑铝水压铸后，拆模得到转子主体铁芯，将转子轴杆通过液氮冷冻后插置入转子主体铁芯内进行装配，将转子轴杆和转轴主体铁芯进行车削打磨抛光，校准动平衡后，喷涂防锈漆得到电机转子；s2、定子铁芯通过浇铸设备进行压铸处理，压铸模具预留相应的冷却槽以及一体铸造出绕组固定槽片，通过自动化设备将浇筑后的定子铁芯上料后，机床加工冲孔出冷却槽底侧冷却孔，并对冷却槽进行边沿抛光，通过绕线机对绕组固定槽片进行绕线后，将定子铁芯嵌入嵌线模具内进行装配；s3、将冷却机构定位滑入定子铁芯预留冷却槽内，进行动平衡校准后，驱动件电路延伸至排线槽内，将定子铁芯和转子轴杆以及转子主体依次装配进电机机壳内，装配剩余支撑轴承和电刷配件，对端盖和机壳后盖通过螺栓进行装配，装配加工完成。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明中，通过设计的传动机构，电动推杆能够工作缩短拉动前端连接块移动拉动连杆移动带动滚轮与三角板分离，三角板通过一侧复位件复位作用下带动一侧传动栅片在导热气环内进行转动，传动栅片转动能够通过封闭一侧导气槽，减少定子铁芯一侧冷却槽的空气流通，并且电动推杆持续拉动波纹罩带动导热气环移动拉动后侧换热的插置杆与冷却槽分离，喷嘴与通气孔分离封闭通气孔，减少定位铁芯和绕组固定槽片之间的空气流通，通过对电机机壳内部换热腔的封闭，提高转子主体和转子轴杆内的转动蓄热能力，减少因冷缩效应影响到转子轴杆的转动顺滑性，提高对发电机初始工作时内部转子主体和转子轴杆的余热效率，满足寒冷天气发电机初始工况下工作状态的稳定性。
16.2、本发明中，通过设计的导热气环，当导热气环通过电动推杆的推动带动插置杆控制与定位铁芯的接触效果，同时插置杆移动时能够通过底侧喷嘴在通气孔内的插置与否，封闭定子铁芯内外交流气道，有效提高控制电机主体的换热效率，通过设计的冷却槽，一方面能够提高定子铁芯的轻量化效果，另一方面能够保证定子铁芯的换热处理效果，并且在温度上升后，通过电动推杆的伸长控制打开传动栅片以及导气栅片之间导气槽的连通，满足热效率上升后的导气散热效果，提高发电机工作状态稳定性。
17.3、本发明中，通过设计的支撑机构，支撑气囊安装在新能源车辆后，新能源车辆运行时能够通过支撑气囊的持续压缩控制向吹气支管内吹气，吹气支管在吹气后能够通过单向阀的限位作用下送入连接总管内，连接总管将气体通过散热轴承一侧气腔吹出后，吹出的空气通过热交换效应将散热轴承与转子轴杆转动产生的热量导出，降低散热轴承与转子轴杆之间的热量堆积，通过支撑气囊的弹力效果提高电机机壳装配的稳定性，减少电机机壳工作时产生的频振，提高工作状态稳定性。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的半剖结构示意图；图3为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的a部分放大的结构示意图；图4为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的爆炸拆分结构示意图；
图5为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的定子机构和冷却机构拆分结构示意图；图6为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的b部分放大的结构示意图；图7为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的另一角度部分结构示意图；图8为本发明提出的一种新能源汽车用发电机的另一角度整体结构示意图。
19.图例说明：1、电机机壳；2、接线盒；3、端盖；4、支撑机构；401、支撑气囊；402、吹气支管；403、连接总管；404、散热轴承；405、支撑腿；5、传动机构；501、固定板；502、电动推杆；503、连接块；504、铰接块；505、连杆；506、滚轮；507、三角板；508、移动环；509、复位件；6、定子机构；601、定子铁芯；602、冷却槽；603、绕组固定槽片；604、通气孔；7、冷却机构；701、导热气环；702、插置杆；703、喷嘴；704、通槽；705、导气栅片；706、传动栅片；707、导气槽；8、转子轴杆；9、转子主体；10、机壳后盖；11、波纹罩；12、保护壳。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车用发电机，包括电机机壳1，所述电机机壳1内腔固定安装有定子机构6，所述定子机构6位于电机机壳1内腔最外延，所述定子机构6一侧滑动连接有冷却机构7，用于通过冷却机构7的调节控制定子机构6导热效果，所述冷却机构7一侧固定安装有传动机构5，所述传动机构5固定安装在电机机壳1一侧固定安装的端盖3一侧，所述电机机壳1内腔固定安装有转子主体9，所述转子主体9内腔固定安装有转子轴杆8，所述转子轴杆8延伸至电机机壳1外沿，所述转子主体9和转子轴杆8均位于定位机构内侧，且转子轴杆8轴心水平线与定子机构6轴心水平线处理同一水平位置，所述定子机构6包括定子铁芯601，所述定子铁芯601外壁直径与电机机壳1内腔之间相等，所述定子铁芯601一侧沿轴心环绕等距开设有多个冷却槽602，所述冷却槽602横截面形状为锥形，且冷却槽602内腔靠近定子铁芯601内腔一侧对应位置开设有多个通气孔604，且多个通气孔604之间距离相同，所述通气孔604横截面形状为圆形，所述冷却槽602内腔与冷却机构7一侧滑动连接，所述定子铁芯601内腔固定连接有多个绕组固定槽片603，且相邻的两个绕组固定槽片603分别固定连接在定子铁芯601内侧通气孔604两侧对应位置，多个绕组固定槽片603之间缠绕有绕组线，所述传动机构5包括滑动连接在电机机壳1内腔的移动环508和固定连接在传动栅片706一侧的三角板507，所述移动环508一侧插置连接有连杆505，所述连杆505一端通过销轴与铰接块504一侧相铰接，所述铰接块504一侧固定连接有连接块503，所述连接块503一侧固定连接有驱动件，所述驱动件固定安装在电机机壳1内腔顶部一侧，所述连杆505另一侧固定连接有滚轮506，所述滚轮506与三角板507一侧倾斜面相贴合，所述三角板507一侧固定连接有复位件509，所述复位件509另一端与波纹罩11内腔一侧固定连接，所述驱动件为电动推杆502，所述电动推杆502另一端固定连接有固定板501，所述固定板501固定安装在电机机壳1内腔顶部一侧。
22.实施方式具体为：在发电机使用初期时，电动推杆502能够工作缩短拉动前端连接块503移动，连接块503移动能够拉动连杆505移动，连杆505移动能够拉动滚轮506与三角板507分离，三角板507通过一侧复位件509复位作用下带动一侧传动栅片706在导热气环701内进行转动，传动栅片706转动能够通过封闭一侧导气槽707，减少定子铁芯601一侧冷却槽602的空气流通，并且电动推杆502持续拉动能够通过连杆505带动外部移动环508移动，移动环508移动能够拉动一侧波纹罩11带动导热气环701移动，导热气环701移动能够拉动后侧换热的插置杆702与冷却槽602分离，从而能够拉动插置杆702底侧喷嘴703与通气孔604分离，进而调节控制封闭通气孔604，减少定位铁芯和绕组固定槽片603之间的空气流通，从而能够通过对电机机壳1内部换热腔的封闭，提高转子主体9和转子轴杆8内的转动蓄热能力，提高转子主体9和转子轴杆8与轴承之间的快速预热，减少因冷缩效应影响到转子轴杆8的转动顺滑性，提高对发电机初始工作时内部转子主体9和转子轴杆8的余热效率，满足寒冷天气发电机初始工况下工作状态的稳定性，通过设计的冷却槽602，一方面能够提高定子铁芯601的轻量化效果，另一方面能够保证定子铁芯601的换热处理效果，并且在温度上升后，能够通过电动推杆502的伸长控制打开传动栅片706以及导气栅片705之间导气槽707的连通，从而能够满足热效率上升后的导气散热效果，提高发电机工作状态稳定性。
23.请参阅图4-5，所述冷却机构7包括导热气环701，所述导热气环701一侧固定连接有波纹罩11，所述波纹罩11一侧与端盖3一侧固定连接，所述波纹罩11外侧壁套设有保护壳12，所述保护壳12一侧与电机机壳1一侧固定连接，所述保护壳12另一侧与端盖3一侧固定连接，所述导热气环701滑动连接在电机机壳1内腔，所述导热气环701一侧开设有气道腔，且气道腔内滑动连接有相互对应的导气栅片705和传动栅片706，且导气栅片705和传动栅片706一侧均沿轴心环绕等距贯穿开设有多个导气槽707，所述导气槽707横截面形状为矩形，所述导热气环701一侧沿轴心环绕等距固定连接有多个插置杆702，所述插置杆702内部设有空腔气道，且插置杆702内部空腔气道通过导热气环701一侧开设的通槽704与导热气环701气道腔相连通，所述插置杆702插置连接在冷却槽602内，所述传动栅片706远离导气栅片705一侧对应位置与传动机构5一侧固定连接，所述插置杆702与冷却槽602横截面形状相等，且插置杆702和冷却槽602紧密配合，且插置杆702底部设有多个与气腔相连通的喷嘴703，所述喷嘴703插置连接在冷却槽602底部的通气孔604内，且喷嘴703末端位置与通气孔604末端位置处于同一水平线。
24.实施方式具体为：通过设计的导热气环701，当导热气环701通过电动推杆502的推动带动插置杆702控制与定位铁芯的接触效果，同时插置杆702移动时能够通过底侧喷嘴703在通气孔604内的插置与否，封闭定子铁芯601内外交流气道，从而能够有效提高控制电机主体的换热效率，并且喷嘴703与通孔末端处于同一水平线，能够避免影响到绕组线缆的缠绕稳定性，通过设计的插置杆702，插置杆702内腔的气道能够提高插置杆702内外侧与定子铁芯601之间的热交换效率，提高处理效果，传动栅板和导气栅片705能够通过转动进行封闭处理，导气栅片705能够通过后侧弹力件提高波纹罩11的连接封闭能力，方便导气栅片705在转动后通过压缩弹力件的复位力进行转动复位，提高封闭处理效果。
25.请参阅图1-2，所述波纹罩11为柔性塑胶罩，且波纹罩11为耐热构件，所述波纹罩11的直径小于保护壳12内腔的直径，且波纹罩11滑动连接在保护壳12内腔一侧，所述电机机壳1底部设有支撑机构4，所述支撑机构4包括两个支撑气囊401，两个所述支撑气囊401分
别位于电机机壳1底部两侧固设的支撑腿405底部，且两个支撑气囊401一侧之间通过吹气支管402相连通，且支撑气囊401与吹气支管402之间连通有单向阀，且单向阀用于限位支撑气囊401单向对吹气支管402进行鼓气，所述吹气支管402一侧中部连通有连接总管403，所述连接总管403延伸至端盖3一侧并与端盖3内侧散热轴承404相连通，用于通过振动鼓气对散热轴承404进行吹气散热，所述电机机壳1一侧连通有接线盒2，且接线盒2一侧设有盒盖，所述电机机壳1后侧固定安装有机壳后盖10，所述机壳后盖10内腔设有散热风扇，且散热风扇套设在转子主体9外部。
26.一种新能源汽车用发电机的加工方法，具体包括以下步骤：s1、称取原料，将冷轧硅钢片按照标准重力称重后，浇筑铝水压铸后，拆模得到转子主体9铁芯，将转子轴杆8通过液氮冷冻后插置入转子主体9铁芯内进行装配，将转子轴杆8和转轴主体铁芯进行车削打磨抛光，校准动平衡后，喷涂防锈漆得到电机转子；s2、定子铁芯601通过浇铸设备进行压铸处理，压铸模具预留相应的冷却槽602以及一体铸造出绕组固定槽片603，通过自动化设备将浇筑后的定子铁芯601上料后，机床加工冲孔出冷却槽602底侧冷却孔，并对冷却槽602进行边沿抛光，通过绕线机对绕组固定槽片603进行绕线后，将定子铁芯601嵌入嵌线模具内进行装配；s3、将冷却机构7定位滑入定子铁芯601预留冷却槽602内，进行动平衡校准后，驱动件电路延伸至排线槽内，将定子铁芯601和转子轴杆8以及转子主体9依次装配进电机机壳1内，装配剩余支撑轴承和电刷配件，对端盖3和机壳后盖10通过螺栓进行装配，装配加工完成。
27.实施方式具体为：通过设计的波纹罩11，能够通过波纹罩11的弹力控制导热气环701的运动复位，有利于实现位置调节后插置杆702和导热气环701的复位效果，通过设计的支撑机构4，支撑气囊401安装在新能源车辆后，新能源车辆运行时能够通过支撑气囊401的持续压缩控制向吹气支管402内吹气，吹气支管402在吹气后能够通过单向阀的限位作用下送入连接总管403内，连接总管403将气体通过散热轴承404一侧气腔吹出后，吹出的空气通过热交换效应将散热轴承404与转子轴杆8转动产生的热量导出，从而能够降低散热轴承404与转子轴杆8之间的热量堆积，接线盒2能够方便电机机壳1内线束的排布处理，通过设计的单向阀，能够保证支撑气囊401在压缩时箱一侧吹气支管402进行吹气处理，同时散热轴承404与轴盖的装配时，轴盖内侧设置的气道能够将吹扫气体通过连接总管403将热量处理。
28.工作原理：使用时，在发电机使用初期时，电动推杆502工作缩短拉动前端连接块503移动，连接块503移动拉动连杆505移动，连杆505移动拉动滚轮506与三角板507分离，三角板507通过一侧复位件509复位作用下带动一侧传动栅片706在导热气环701内进行转动，传动栅片706转动通过封闭一侧导气槽707，减少定子铁芯601一侧冷却槽602的空气流通，电动推杆502持续拉动通过连杆505带动外部移动环508移动，移动环508移动拉动一侧波纹罩11带动导热气环701移动，导热气环701移动拉动后侧换热的插置杆702与冷却槽602分离，从而拉动插置杆702底侧喷嘴703与通气孔604分离，进而调节控制封闭通气孔604，减少定位铁芯和绕组固定槽片603之间的空气流通，对电机机壳1内部换热腔的封闭，当温度上升后，控制电动推杆502工作伸长，电动推杆502带动一侧导热气环701移动带动插置杆702充分与冷却槽602接触进行换热，喷嘴703移入一侧通气孔604内实现空气的联通；
支撑气囊401安装在新能源车辆后，新能源车辆运行时通过支撑气囊401的持续压缩控制向吹气支管402内吹气，吹气支管402在吹气后通过单向阀的限位作用下送入连接总管403内，连接总管403将气体通过散热轴承404一侧气腔吹出后，吹出的空气通过热交换效应将散热轴承404与转子轴杆8转动产生的热量导出。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。