一种油冷电机端盖与喷油环配合结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种油冷电机端盖与喷油环配合结构。


背景技术：

2.电机在持续运行时会产生大量的热，如果电机温度过高，会影响电机的可靠运行及性能。为了维持电机的正常工作，一般需要在电机上设计专门的冷却结构，将电机运转过程中产生的热量带走。常见的冷却方式包括风冷、水冷及油冷等。
3.目前纯电动汽车用电机多以水冷为主，由于水能够导电，必须进行水电隔离。需要电机机壳中加工出流道，让冷却水在机壳流道中循环流动，以此来带走电机定转子产生的热量。由于冷却水并未直接与热源接触，所以冷却效果一般，此外由于机壳中要预留流道结构，会造成电机体积的增大及制造成本的增加。随着对电机功率、性能及成本的要求日益提高，传统的风冷和水冷方式已不能满足上述要求。由于冷却油具有良好的绝缘性能，能够对电机绕组直接进行冷却，能够简化电机结构，减少电机体积，提高冷却效率。
4.油冷电机是利用油泵将冷却油增压，通过喷油环上的喷油孔喷向电机定子组件，进行冷却。喷油环通常采用易于加工、质量轻、成本低的硬质塑料，喷油环是通过过盈、过渡或小间隙配合的方式安装在端盖上。端盖上设有喷油环止口，喷油环止口处通常是45
°
倒角，倒角后存在棱边。由于端盖硬度远大于喷油环，在将喷油环压入端盖进行装配时，喷油环经常被端盖刮伤。刮下来的碎屑会堵塞喷油孔、流道或油泵，导致冷却油流动受阻，冷却效果降低，甚至失效而烧坏电机。
5.经专利检索，与本技术有一定关系的主要有以下专利：
6.1、申请号为“201911144678.6”、申请日为“2019.11.20”、公开号为“cn110932475b”、公开日为“2021.03.12”、名称为“一种油冷电机”、申请人为“一种油冷电机”的中国发明专利，该发明专利发明涉及一种油冷电机，包括：驱动端盖总成、壳体、后端盖总成、电枢总成、转子总成及喷油管。驱动端盖总成固定在壳体的一端，后端盖总成固定在壳体的另一端。电枢总成固定在壳体的内侧，转子总成的一端与驱动端盖可转动地连接，另一端与后端盖总成可转动地连接。后端盖总成内设置有第一油道，转子总成内设置有第二油道；喷油管上开设有多个与电枢总成相对设置的第一喷油孔；喷油管的一端与驱动端盖总成连接，另一端与第一油道的一端连接，第一油道的另一端与第二油道连通；转子总成的外缘开设有多个与第二油道连通的第二喷油孔，第二喷油孔与电枢总成相对设置。但该专利没有公开喷油环及喷油环止口。
7.2、申请号为“201910339018.7”、申请日为“2019.04.25”、公开号为“cn110071602a”、公开日为“2019.07.30”、名称为“一种集成化电驱系统油冷电机”、申请人为“陕西法士特齿轮有限责任公司”的中国发明专利，该发明专利提供了一种集成化电驱系统油冷电机，解决现有技术集成度低，电机定子转子冷却效果不佳以及气隙均匀性难以保证的问题。其包括电机转子、电机定子、传动轴、冷却组件以及壳体；壳体内分为减速器工作腔室和电机工作腔室两个腔室；传动轴穿过电机转子，其一端通过第一轴承安装在电机端
盖上，另一端通过第二轴承安装在减速器左壳体或减速器右壳体上；传动轴上还设置有减速器齿轮；电机定子固定在减速器右壳体和电机端盖之间；冷却组件包括油泵、油管和热交换器；热交换器位于壳体外侧，油泵将减速器工作腔室的润滑油通过油管泵入热交换器冷却后，再泵入电机工作腔室，并喷洒在电机定子和电机转子上；两个腔室之间通过回油孔连通。但该专利没有公开喷油环及喷油环止口。
8.3、申请号为“202023081914.5”、申请日为“2020.12.21”、公开号为“cn213879563u”、公开日为“2020.08.03”、名称为“一种油冷电机的定子冷却回路”、申请人为“中克骆瑞新能源科技有限公司”的中国实用新型专利，该实用新型专利公开了一种油冷电机的定子冷却回路，包括机壳、安装在机壳内的定子铁心、嵌设在定子铁心内圆上的定子绕组、以及固定在机壳后端的后端盖，所述机壳前端外表面上设有进油口，所述定子铁心由复数硅钢片叠压而成，其外表面均布有六个波浪形结构的焊接槽，每两个焊接槽之间设有若干轴向油槽，所述定子绕组两端外侧各套接有一个集油环，所述两个集油环分别与机壳内圆面、定子铁心端面及后端盖内圆面密封配合，其中一个集油环位于机壳进油口的正下方，且每个集油环上均布有若干喷油孔。该实用新型由机壳进油口、定子铁心轴向油槽及集油环喷油孔构成油冷电机的定子冷却回路，其结构紧凑，喷油压力及喷油位置可控，冷却效果好。虽然该专利公开了集油环4，但该专利并没有涉集油环4与后端盖5的配合问题。
9.因此针对油冷电机的喷油环装配时，喷油环被刮伤掉屑的问题，有必要对端盖和喷油环进行改进。


技术实现要素：

10.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的喷油环被刮伤掉屑的问题，提供一种油冷电机端盖与喷油环配合结构。
11.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种油冷电机端盖与喷油环配合结构，所述油冷电机包括：机壳、端盖、喷油环及绕组，端盖装配在机壳上，喷油环装配在端盖上。端盖上设有环形的配合面及径向的限位面；配合面与限位面相交处设置有平滑的端盖过渡面，端盖过渡面的粗糙度≤1.6μm。利用平滑的端盖过渡面将喷油环导引进入配合面，以减少摩擦力，防止喷油环被刮伤掉屑。
12.进一步地，端盖过渡面为配合面圆角。使得端盖过渡面与轴线方向的夹角逐渐变小，在喷油环插入到配合面的过程中能够起到理想的导引作用，防止喷油环被刮伤掉屑。
13.进一步地，端盖过渡面包括端盖锥面和端盖弧面一；端盖锥面设置在配合面开口处，端盖弧面一将端盖锥面与限位面平滑连接。在喷油环插入到配合面的过程中，借助端盖弧面一和端盖锥面的导引，平滑进入配合面，防止喷油环被刮伤掉屑。
14.进一步地，端盖过渡面还包括将端盖锥面与配合面平滑连接的端盖弧面二。进一步消除端盖棱边，使得端盖过渡面更平滑。
15.进一步地，端盖锥面与轴线方向之间的端盖锥面斜角在25
°
～60
°
范围内。使得端盖锥面具有较好的导引作用。
16.进一步地，端盖锥面斜角为30
°
，以取得最佳导引效果。
17.进一步地，喷油环上设置有端面和安装面，端面与安装面相交处设置有平滑的喷油环过渡面。利用喷油环过渡面与端盖过渡面配合，将喷油环导引进入配合面，以减少摩擦
力，防止喷油环被刮伤掉屑。
18.进一步地，喷油环过渡面为安装面圆角。使得喷油环过渡面与轴线方向的夹角逐渐变小，在喷油环插入到配合面的过程中能够起到理想的导引作用，防止喷油环被刮伤掉屑。
19.进一步地，喷油环过渡面包括喷油环锥面和喷油环圆弧面一；喷油环锥面设置在安装面的端部，喷油环圆弧面一将喷油环锥面与端面平滑连接。借助喷油环圆弧面一和喷油环锥面与端盖过渡面配合，使喷油环平滑进入配合面，防止喷油环被刮伤掉屑。
20.进一步地，喷油环过渡面还包括将喷油环锥面与安装面平滑连接的喷油环圆弧面二，进一步消除喷油环棱边，使得端盖过渡面更平滑。
21.本实用新型的有益效果为：通过在端盖上和喷油环设置平滑的过渡面，利用过渡面将喷油环导引进入配合面，以减少摩擦力，防止喷油环被刮伤掉屑。从而避免碎屑堵塞喷油孔、流道或油泵，确保冷却效果。
附图说明
22.图1为端盖与喷油环安装前示意图，
23.图2为图1中a局部放大示意图，
24.图3为端盖与喷油环安装到位后示意图，
25.图4为实施例示意图，
26.图5为图4中b局部放大示意图，
27.图6为图5中c局部放大示意图(实施例1)，
28.图7为图5中c局部放大示意图(实施例2)，
29.图8为图5中c局部放大示意图(实施例3)，
30.图9为图4中b局部放大示意图(实施例4)，
31.图10为图4中b局部放大示意图(实施例5)，
32.图11为图4中b局部放大示意图(实施例6)。
33.图中：1—端盖、11—配合面、101—端盖棱边、12—端盖过渡面、121—配合面圆角、122—端盖弧面一、123—端盖锥面、124—端盖弧面二、13—限位面；2—喷油环、21—端面、201—喷油环棱边、22—喷油环过渡面、221—喷油环过渡面圆角、222—喷油环圆弧面一、223—喷油环锥面、224—喷油环圆弧面二、23—安装面；3—机壳；4—绕组；α—端盖锥面斜角、β—喷油环锥面与安装面夹角、r—圆弧半径。
具体实施方式
34.下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：
35.如图1所示，油冷电机包括：机壳3、端盖1、喷油环2及绕组4，端盖1装配在机壳3上，喷油环2装配在端盖1和机壳3上。
36.如图2所示，在现有技术中，为了便于安装喷油环2，在端盖1上安装喷油环2的位置进行了倒角，倒角后形成了端盖棱边101；同时喷油环2的端部也进行了倒角，倒角后形成了喷油环棱边201；而且倒角后的表面较为粗糙。
37.如图3所示，由于塑料材质的喷油环2的硬度远小于采用金属材料的端盖1的硬度，
而且倒角后的表面较为粗糙，并且还有端盖棱边101。在装配喷油环2的过程中，喷油环2与端盖1的接触面摩擦力较大，端盖棱边101和摩擦了会将喷油环2的表面刮伤，刮下来的碎屑将留在电机内。会堵塞喷油孔、流道或油泵，导致冷却油流动受阻，冷却效果降低，甚至失效而烧坏电机。
38.本技术的技术方案如图4和图5所示：通过在环形的配合面11与径向的限位面13的相交处设置平滑的端盖过渡面12，同时控制端盖过渡面12的粗糙度≤1.6μm。另外在喷油环2的端面21与安装面23相交处设置平滑的喷油环过渡面22。利用端盖过渡面12与喷油环过渡面22配合，以减少摩擦力。同时利用平滑的端盖过渡面12将喷油环2导引进入配合面11，防止喷油环2被刮伤掉屑。
39.本技术的实施例1如图6所示：端盖过渡面12为粗糙度≤1.6μm的配合面圆角121，配合面圆角半径为r，半径r在0.1～5mm范围内。在喷油环2插入配合面11的过程中，喷油环2与配合面圆角121接触点与轴线y方向的夹角逐渐变小，配合面圆角121能够起到理想的导引作用，能够防止喷油环2被刮伤掉屑。
40.本技术的实施例2如图7所示：端盖过渡面12包括端盖锥面123和端盖弧面一122。端盖锥面123设置在配合面11开口处，端盖锥面123与轴线y方向之间的端盖锥面斜角α在25
°
～60
°
范围内，端盖锥面斜角α优选30
°
。端盖弧面一122将端盖锥面123与限位面13平滑连接。在喷油环2插入到配合面11的过程中，借助端盖弧面一122和端盖锥面123的导引，平滑进入配合面11，防止喷油环2被刮伤掉屑。
41.本技术的实施例3如图8所示：还包括将端盖锥面123与配合面11平滑连接的端盖弧面二124。进一步消除端盖棱边101，使得端盖过渡面12更平滑。
42.本技术的实施例4如图9所示：喷油环2的端面21与安装面23相交处设置有平滑的喷油环过渡面22。所述喷油环过渡面22为安装面圆角221。在喷油环2插入到配合面11的过程中，安装面圆角221与配合面圆角121接触点与轴线y方向的夹角逐渐变小，能够起到理想的导引作用，能够防止喷油环2被刮伤掉屑。
43.本技术的实施例5如图10所示：喷油环过渡面22包括喷油环锥面223和喷油环圆弧面一222；喷油环锥面223设置在安装面23的端部，喷油环圆弧面一222将喷油环锥面223与端面21平滑连接。喷油环锥面与安装面夹角β在120
°
～170
°
范围内。借助喷油环圆弧面一222和喷油环锥面223与端盖过渡面12配合，使喷油环2平滑进入配合面11，防止喷油环2被刮伤掉屑。
44.本技术的实施例6如图11所示：喷油环过渡面22还包括将喷油环锥面223与安装面23平滑连接的喷油环圆弧面二224，进一步消除喷油环棱边201，使得端盖过渡面12更平滑。
45.综上所述，本实用新型的有益效果为：通过在端盖上和喷油环设置平滑的过渡面，利用过渡面将喷油环导引进入配合面，以减少摩擦力，防止喷油环被刮伤掉屑。从而避免碎屑堵塞喷油孔、流道或油泵，确保冷却效果。
46.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。