一种新能源电动车电机水冷散热装置的制作方法

1.本发明涉及新能源散热设备技术领域，特别涉及一种新能源电动车电机水冷散热装置。


背景技术：

2.电动车在工作的过程中，全部动力的输出都来自于电机，电机在长时间运行的过程中，定子和转子发热加热内部空气，导致整个电机处于一种高温状态，电机轴承也长时间的高温运转，这就容易导致电机因温度过高而产生损坏，但是其工作温度也不能过低否则会降低电机的工作效率，研究表明电机在50
°‑
60
°
的环境下为最佳工作温度。电机的温度工作直接影响了电机的使用寿命和驾驶安全性。
3.公开号为cn107317432a的中国发明专利申请公开了一种电动车水冷装置，包括水冷电机，水冷电机包括电机本体和设置于电机本体底部的水冷箱，水冷箱内设有设置于电机本体的电机轴上的叶轮；水冷箱还设有进水口和出水口；散热器，通过外架设置于水冷电机上部，散热器包括散热风扇和与散热风扇相邻的散热水箱，散热水箱设有进水端和出水端；出水口与进水端连通，出水端与进水口连通，带有热量的水在叶轮的带动下通过出水口流动到进水端处，然后进入散热水箱中，散热风扇将散热水箱降温，也就是将散热水冷内的水降温，降温后的水在重力的作用下，流出出水端，通过进水口回归到水冷箱内，这就形成了一次降温循环，实现了循环降温的功能，能够使电机一直保持在一个低温的坏境下工作，该现有技术能使电机温度快速降低，但是却不能够对电机进行可控性的准确降温，无法根据电机的实际工作温度做出响应，从而达到使电机温度维持在最佳工作温度的目的。因此本发明提出一种能够根据电机工作环境中温度变化自动做出响应的新能源电动车电机水冷散热装置。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题为：根据温度变化自动做出响应，精准降温，从而实现延长电机使用寿命的效果。
5.针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种新能源电动车电机水冷散热装置，包括散热罩、泵水组件和调整组件，所述的散热罩内部放置有电机，电机的电机轴设置在散热罩的外部，所述的散热罩通过第一输水管和第二输水管与水箱连通，所述的水箱内部的冷却液经过第二输水管流入到散热罩中，然后经第一输水管流回水箱中。
6.所述的第二输水管上设有泵水组件，所述的泵水组件用于为第二输水管中的冷却液提供流动的动力，所述的泵水组件与调整组件连接，所述的泵水组件包括固定安装在第二输水管上的水泵外壳，所述的水泵外壳内部转动安装有水轮，所述的水轮上固定安装有花键轴，在花键轴的轴线方向上滑动安装有花键套，所述的花键套与花键轴形成花键配合，所述的花键套用于驱动弧形板转动，所述的调整组件用于调整泵水组件的转动速度，所述的调整组件在电机轴的驱动下转动，所述的调整组件在泵水组件的驱动下实现传动比的调
节。
7.进一步的，所述的花键套的端面上设有圆筒，所述的圆筒与花键套同轴，所述的圆筒为铁质材料，所述的圆筒端面与水泵外壳上距离较近的一面平行，所述的靠近圆筒的水泵外壳的一面上设有电磁铁，电磁铁电路中串联有热敏电阻，所述的花键轴上固定安装有与花键轴同轴的第三弹簧的一端，所述的花键套轴向滑动安装在第二转轴上，所述的第二转轴转动安装在轴承座上，所述的水泵外壳上相对的两个面上分别设有进水口和出水口，所述的水泵外壳通过进水口和出水口实现与第二输水管的连通，所述的水泵外壳上滑动安装有推杆，所述的推杆上固定安装有阀门板，阀门板用于控制出水口打开的程度。
8.进一步的，所述的第二转轴上还同轴固定安装有带轮，所述的带轮通过第二皮带与调整组件形成带传动，所述的调整组件通过第一皮带与电机轴形成带传动，所述的调整组件包括转盘，所述的转盘上同轴固定安装有第一转轴，所述的第一转轴转动安装在轴承座上，所述的第一转轴通过第一皮带与电机轴形成带传动，所述的转盘的径向方向上滑动安装有多个滑板，多个所述的滑板上分别固定安装有弧形板，多个弧形板的外侧设置有第二皮带，多个所述的弧形板通过第二皮带与带轮形成带传动。
9.进一步的，多个所述的滑板上分别固定安装有固定柱，所述的固定柱的端部同轴设置有两个挡片，靠近转盘的一个挡片与转盘之间设置有与固定柱同轴的第二弹簧，所述的多个固定柱上的两个挡片之间设置有驱动盘，所述的驱动盘上设有与固定柱数量相等的弧形槽，所述的驱动盘与转盘同轴，驱动盘转动通过固定柱驱动滑板在转盘上滑动，所述的驱动盘的圆心处同轴固定安装有驱动轴，所述的驱动轴上设有条状凸起，所述的条状凸起与驱动盘的轴线不平行。
10.进一步的，所述的驱动盘上的驱动轴上套设有轴套，所述的轴套内部设有与驱动轴上的条状突起相配合的凹槽，所述的轴套固定安装在联动杆的第一端，所述的联动杆滑动安装在支架上，所述的联动杆的滑动方向为轴套的轴线方向，所述的圆筒上圆周固定安装有固定环，所述的固定环用于驱动联动杆在支架上滑动。
11.进一步的，所述的第二皮带设置在张紧组件的内部，所述的张紧组件包括固定安装的固定框架，所述的固定框架的上下两端分别设有一个转动架，所述的转动架滑动安装在固定框架上，所述的固定框架和转动架端部之间设有与转动架同轴的第一弹簧，所述的转动架上转动安装有滚轮，所述的滚轮在第一弹簧的作用下压紧第二皮带。
12.进一步的，所述的第一输水管的管壁上转动安装有转杆，所述的转杆位于第一输水管内部的一端上固定安装有驱动叶轮，所述的转杆位于第一输水管外部的一端上设有用于散热的散热风扇。
13.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的泵水组件利用热敏电阻感知温度的特性，结合电磁铁的磁力大小受电流影响的特点，能够在温度过高时自动启动工作；（2）本发明设置的泵水组件在温度变化是利用联动杆同时控制调整组件，实现传动比的变化，实现根据温度变化自动控制冷却液的流量和流速的技术效果；（3）本发明提供的水冷散热装置在电机的驱动下运动，具有温度过高自启动的特点，无需设置额外的动力源，结构巧妙，节约能源；（4）本发明的第一输水管内部设置有驱动叶轮，水冷散热的同时还具有风冷散热的功能，散热效果更好。
附图说明
14.图1为本发明整体结构示意图（第一俯视角度）。
15.图2为本发明整体结构示意图（第二俯视角度）。
16.图3为本发明第一输水管部分剖切后的整体结构示意图。
17.图4为图3中a处的局部放大示意图。
18.图5为本发明泵水组件、调整组件、第一皮带以及散热罩的结构示意图。
19.图6为本发明泵水组件和调整组件的结构示意图一。
20.图7为本发明泵水组件和调整组件的结构示意图二。
21.图8为图7中b处的局部放大示意图。
22.图9为本发明泵水组件和调整组件的结构示意图三。
23.图10为图9中c处的局部放大示意图。
24.图11为本发明泵水组件中水泵外壳剖切后的结构示意图。
25.附图标号：1-散热罩；2-第一输水管；3-水箱；4-第二输水管；5-泵水组件；6-调整组件；7-电机轴；8-驱动叶轮；9-转杆；10-散热风扇；11-第一皮带；12-轴承座；13-第一转轴；14-转盘；15-第二皮带；16-联动杆；17-张紧组件；18-固定框架；19-滚轮；20-转动架；21-第一弹簧；22-支架；23-轴套；24-驱动盘；25-弧形槽；26-径向槽；27-滑板；28-弧形板；29-挡片；30-固定柱；31-第二弹簧；32-带轮；33-第二转轴；34-花键套；35-固定环；36-圆筒；37-第三弹簧；38-花键轴；39-水泵外壳；40-水轮；41-进水口；42-阀门板；43-出水口；44-推杆。
具体实施方式
26.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
27.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.实施例：如图1、图2所示，一种新能源电动车电机水冷散热装置，包括散热罩1、泵水组件5和调整组件6，散热罩1内部放置有电机，电机的电机轴7设置在散热罩1的外部，散热罩1通过第一输水管2和第二输水管4与水箱3连通，水箱3内部的冷却液经过第二输水管4流入到散热罩1中，然后经第一输水管2流回水箱3中。
29.如图1、图2、图6、图11所示，第二输水管4上设有泵水组件5，泵水组件5用于为第二输水管4中的冷却液提供流动的动力，泵水组件5与调整组件6连接，泵水组件5包括两个轴承座12，带轮32、第二转轴33、花键套34、固定环35、圆筒36、第三弹簧37、花键轴38、水泵外壳39、水轮40、进水口41和阀门板42，水泵外壳39固定安装在第二输水管4上，水泵外壳39内部转动安装有水轮40，水轮40上固定安装有花键轴38，在花键轴38的轴线方向上滑动安装有花键套34，花键套34与花键轴38形成花键配合，花键套34用于驱动弧形板28转动，调整组件6用于调整泵水组件5的转动速度，调整组件6在电机轴7的驱动下转动，调整组件6在泵水组件5的驱动下实现传动比的调节。
30.如图1、图2、图6、图11所示，花键套34的端面上设有圆筒36，圆筒36与花键套34同
轴，圆筒36为铁质材料，圆筒36端面与水泵外壳39上距离较近的一面平行，靠近圆筒36的水泵外壳39的一面上设有电磁铁，电磁铁电路中串联有热敏电阻，花键轴38上固定安装有与花键轴38同轴的第三弹簧37的一端，花键套34轴向滑动安装在第二转轴33上，第二转轴33转动安装在两个轴承座12上，两个轴承座12固定安装在地面或工作平台上，水泵外壳39上相对的两个面上分别设有进水口41和出水口43，水泵外壳39通过进水口41和出水口43实现与第二输水管4的连通，水泵外壳39上滑动安装有推杆44，推杆44上固定安装有阀门板42，阀门板42用于控制出水口43打开的程度，第二转轴33上还同轴固定安装有带轮32，带轮32通过第二皮带15与调整组件6形成带传动，调整组件6通过第一皮带11与电机轴7形成带传动。
31.如图1、图6、图7、图8、图9、图10所示，调整组件6包括两个轴承座12、第一转轴13、转盘14、轴套23、驱动盘24、弧形槽25、径向槽26、滑板27、弧形板28、挡片29、固定柱30和第二弹簧31，转盘14上同轴固定安装有第一转轴13，第一转轴13转动安装在轴承座12上，第一转轴13通过第一皮带11与电机轴7形成带传动，转盘14的径向方向上滑动安装有多个滑板27，多个滑板27上分别固定安装有弧形板28，多个弧形板28的外侧设置有第二皮带15，多个弧形板28通过第二皮带15与带轮32形成带传动，多个滑板27上分别固定安装有固定柱30，固定柱30的端部同轴设置有两个挡片29，靠近转盘14的一个挡片29与转盘14之间设置有与固定柱30同轴的第二弹簧31，多个固定柱30上的两个挡片29之间设置有驱动盘24，驱动盘24上设有与固定柱30数量相等的弧形槽25，驱动盘24与转盘14同轴，驱动盘24转动通过固定柱30驱动滑板27在转盘14上滑动，驱动盘24的圆心处同轴固定安装有驱动轴，驱动轴上设有条状凸起，条状凸起与驱动盘24的轴线不平行。
32.如图6、图7、图8、图11所示，驱动盘24上的驱动轴上套设有轴套23，轴套23内部设有与驱动轴上的条状突起相配合的凹槽，轴套23固定安装在联动杆16的第一端，联动杆16滑动安装在支架22上，联动杆16的滑动方向为轴套23的轴线方向，圆筒36上圆周固定安装有固定环35，固定环35用于驱动联动杆16在支架22上滑动。
33.如图6、图7所示，第二皮带15设置在张紧组件17的内部，张紧组件17包括固定安装的固定框架18，固定框架18的上下两端分别设有一个转动架20，转动架20滑动安装在固定框架18上，固定框架18和转动架20端部之间设有与转动架20同轴的第一弹簧21，转动架20上转动安装有滚轮19，滚轮19在第一弹簧21的作用下压紧第二皮带15。
34.如图3、图4所示，第一输水管2的管壁上转动安装有转杆9，转杆9位于第一输水管2内部的一端上固定安装有驱动叶轮8，转杆9位于第一输水管2外部的一端上设有用于散热的散热风扇10。
35.本发明公开的一种新能源电动车电机水冷散热装置的工作原理为：使用时，首先将电机放置在散热罩1内部，由于电机轴7通过第一皮带11与调整组件6形成带传动，因此，在电机工作时，电机轴7通过第一皮带11驱动第一转轴13在轴承座12上转动，第一转轴13带动转盘14同时转动，由于转盘14的径向方向滑动安装有多个滑板27，滑板27上固定安装有弧形板28，第二皮带15设置在弧形板28的外侧，第二皮带15与带轮32形成带传动，转盘14转动的过程中驱动带轮32同步转动，带轮32驱动第二转轴33同步转动，第二转轴33带动花键套34转动，当电动车内部温度升高时，水泵外壳39上设置的热敏电阻感知到温度变化，本实施例中采用的是负温度系数的热敏电阻，在工作环境内温度升高时，电阻的阻值降低，由于
水泵外壳39上的电磁铁与该热敏电阻串联，因此在温度升高时，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁带动圆筒36克服第三弹簧37的弹力在花键轴38的轴线方向滑动，此时花键轴38与花键套34形成花键配合，花键套34驱动花键轴38转动，花键轴38带动水轮40同时转动，同时圆筒36在滑动的过程中推动推杆44，推杆44带动阀门板42在水泵外壳39上滑动，使得水泵外壳39内部与第二输水管4连通，温度越高，圆筒36和水泵外壳39之间的距离越小，阀门板42挡住第二输水管4的面积越小，第二输水管4中冷却液的流量越大，在水轮40的作用下，冷却液经过水泵外壳39流入第二输水管4中，进一步流入到散热罩1中，冷却液从散热罩1中经过第一输水管2流回水箱3中，冷却液在第一输水管2中流过时会驱动驱动叶轮8转动，驱动叶轮8带动转杆9在第一输水管2管壁上转动，转杆9带动散热风扇10同时转动，散热风扇10转动对汽车内部环境进行降温。
36.圆筒36在花键轴38轴线方向上滑动的同时会通过固定环35推动联动杆16，联动杆16带动轴套23在支架22上滑动，轴套23利用其上的条状凹槽和驱动盘24上的条状凸起驱动驱动盘24转动，驱动盘24转动过程中驱动固定柱30在驱动盘24上的弧形槽内部滑动，滑动过程中固定柱30驱动滑板27在转盘14上滑动，将弧形板28在转盘14的轴线方向上推出，从而起到调整泵水组件5和调整组件6之间带传动传动比的效果，温度越高，调整组件6驱动泵水组件5的转动速度越快。
37.张紧组件17的作用是在传动比发生变化的同时，保证第二皮带15时刻保持张紧状态，实现平稳的带传动。
38.本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。