可对转子进行防护的油冷电机的制作方法

本发明涉及电机散热，特别涉及一种可对转子进行防护的油冷电机。

背景技术：

1、随着新能源电动汽车的普及和技术的不断发展，对于电动汽车驱动电机的功率密度要求越来越高，这就意味着相同体积的电机将产生更多的热量，这给电机散热带来了更大的挑战。

2、传统的电动汽车驱动电机常采用水冷的间接冷却方式，通过冷却水流经设置在机壳中的水道来带走定子铁心与机壳接触部分传导出的热量，而对于发热较大的端部绕组端部则无法直接冷却，难以满足高功率密度电机的散热需求；油具有不导电不导磁的特性，因此是理想的电机直接冷却介质，油冷也成为电机冷却的常用方式，其是通过冷却油路使冷却油液进入电机内部，直接对电机定子铁心和端部绕组端部等热源进行冷却，其能够显著提升散热效率，从而提升电机性能。

3、虽然油冷方式较水冷具有更高的散热效率，但由于冷却油自身的粘性，其在电机内部与高速旋转的转子接触后会发生摩擦从而产生大量热量，同时搅动冷却油也会给电机带来较大的机械损耗，降低电机效率，影响电机的可靠运行。

4、针对这个问题，现有技术诸如公开号为cn 109194037 a的专利公开了《一种隔离电机定子、转子所在空间的油冷电机》，该油冷电机是在定子和转子之间的气隙中设置隔离套筒，套筒外表面沿轴向设有若干肋，这些肋分别插入电机相邻定子齿间的定子槽口中，套筒内表面与转子间留有气隙，套筒两端的端部支撑分别止抵于两侧的电机端盖上，机壳内腔表面设有轴向油道，用于左右侧定子腔室连通。

5、该专利方案通过隔离套筒结构将电机内部空间分成定子腔室和转子腔室两部分，使得冷却油可以单独进入定子腔室对定子及端部绕组端部进行直接冷却，避免了油液与转子接触产生机械损耗。但同时也存在一些缺陷：

6、1、在定子和转子之间设置隔离套筒难免会使电机气隙增大，造成磁阻增大，励磁电流增大，影响电机的电磁性能，降低电机的功率因数；

7、2、左右两侧定子腔室单独进油，冷却油难以通过机壳内腔轴向油道循环流通，无法对定子铁心内部进行有效冷却；

8、3、左右两侧进油口喷油压力不一致，且喷油方向垂直端部绕组端部，长期压力喷油可能会对端部绕组端部造成局部损伤；

9、4、隔离套筒端部支撑部分止抵于两侧端盖上，难以形成有效密封，无法保证冷却油不进入转子腔室；

10、5、转子腔室中进油后不能及时排除，冷却油累积后与转子接触会造成机械损耗，并产生大量的热量，进而可能影响电机的可靠运行。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种具有转子防护结构的油冷电机，解决了现有的油冷电机增加隔离套筒的冷却散热结构存在的影响电机性能以及冷却油容易进入转子腔室内无法排出而影响电机可靠运行的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：可对转子进行防护的油冷电机，包括：

3、机壳和设置于机壳两端的端盖，所述机壳和端盖组成密封的电机腔体；

4、定子组件和转子组件，所述定子组件包括定子铁心和设置于所述定子铁心内部的端部绕组，所述定子组件和转子组件设置于所述电机腔体内，所述转子组件套设于所述定子铁心内；

5、油冷机构，所述油冷机构包括设置于所述机壳和定子铁心之间的油道，所述油冷机构还包括设置于所述机壳顶部的进油口和底部的回油口，所述油冷机构利用流入的冷却油对所述定子铁心和所述定子铁心端部的端部绕组进行油冷散热；

6、挡油环，所述挡油环的两端面分别抵接于所述定子铁心端面和所述端盖上，所述定子铁心、挡油环以及两个所述端盖形成放置所述转子组件的封闭空间。

7、进一步地，所述端盖的内表面设置有安装槽，所述挡油环的一端安装于所述安装槽内。

8、优选地，所述安装槽内设置有密封圈。

9、进一步地，所述挡油环的剖视结构为z字形。

10、优选地，所述挡油环底部设置有漏油孔。

11、进一步地，所述油冷机构还包括：

12、两个环形的挡环结构，两个所述挡环分别设置于所述定子铁心外表面靠近所述端部绕组的位置，两个所述挡环与所述机壳内表面相贴合，且两个所述挡环位于所述进油口两侧，所述挡环的上端开设有泄油口，所述泄油口位置与所述端部绕组位置相对应。

13、优选地，所述油冷机构还包括：

14、导流条结构，所述导流条呈环形设置于所述定子铁心外表面，所述导流条与所述机壳内表面相贴合，所述导流条上设有开口形成导油口。

15、进一步地，所述导流条设置有多个，且多个所述导流条对称分布于所述进油口两侧，同侧的相邻两个所述导流条的开口方向相反。

16、优选地，同侧的相邻两个所述导油口的位置分别位于所述定子铁心的上端和下端。

17、优选地，所述定子铁心、挡环和导流条由多片形状相适应的定子冲片叠装成型。

18、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

19、1、本发明通过在端盖内侧面设置环形安装槽，并在安装槽内放置密封圈，然后将挡油环的一端止抵于定子铁心端面、另一端安装于安装槽内并与密封圈压接，密封圈发生压缩形变后使挡油环的两端紧密贴合，从而实现电机内部定子和转子腔室的有效分隔，避免冷却油进入转子腔室内部直接接触高速转子产生搅油损失；进一步地，本发明还在挡油环的底部开设漏油孔，即使挡油环两端贴合密封不严密导致冷却油进入转子腔室内，也可以在重力作用下通过漏油孔排出，不会存在转子腔室内冷却油的累积并造成与高速转子接触产生损耗，保证转子防护的可靠性；

20、2、本发明通过在机壳和定子铁心上设置油冷机构，冷却油通过机壳上的进油口注入，流经环形油道对定子铁心进行冷却，接着从定子铁心上的泄油口排出对端部绕组进行冲淋冷却，最终经回油口进行回收，经外部冷却后循环使用；进一步通过导流条增大冷却油与定子铁心外表面的接触面积，从而提升冷却效果。

技术特征：

1.可对转子进行防护的油冷电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述端盖的内表面设置有安装槽，所述挡油环的一端安装于所述安装槽内。

3.根据权利要求2所述的油冷电机，其特征在于，所述安装槽内设置有密封圈。

4.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述挡油环的剖视结构为z字形。

5.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述挡油环底部设置有漏油孔。

6.根据权利要求1所述的油冷电机，其特征在于，所述油冷机构还包括：

7.根据权利要求6所述的油冷电机，其特征在于，所述油冷机构还包括：

8.根据权利要求7所述的油冷电机，其特征在于，所述导流条设置有多个，且多个所述导流条对称分布于所述进油口两侧，同侧的相邻两个所述导流条的开口方向相反。

9.根据权利要求8所述的油冷电机，其特征在于，同侧的相邻两个所述导油口的位置分别位于所述定子铁心的上端和下端。

10.根据权利要求7-9任一项所述的油冷电机，其特征在于，所述定子铁心、挡环和导流条由多片形状相适应的定子冲片叠装成型。

技术总结
本发明公开了一种可对转子进行防护的油冷电机，其油冷机构包括设置于机壳和定子铁心之间的油道，和设置于机壳上的进油口和回油口，油冷机构利用流入的冷却油对所述定子铁心和所述定子铁心端部的端部绕组进行油冷散热；挡油环的两端面分别抵接于所述定子铁心端面和所述端盖上，所述定子铁心、挡油环以及两个所述端盖形成放置所述转子组件的封闭空间。本发明通过在端盖内侧面设置环形安装槽，并在安装槽内放置密封圈，然后将挡油环的一端止抵于定子铁心端面、另一端安装于安装槽内并与密封圈压接，密封圈发生形变后使挡油环的两端紧密贴合，从而对设置于其中的转子组件进行防护，避免冷却油直接与高速旋转的转子接触产生搅油损失，降低电机效率。

技术研发人员：翟彦昭,静占国,李嘉宾,徐啸天,房俊生,刘跃
受保护的技术使用者：陕西法士特松正电驱系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12