一种用于油冷电机的电机轴、油冷电机及电动汽车的制作方法

本发明涉及电机，尤其涉及一种用于油冷电机的电机轴、油冷电机及电动汽车。

背景技术：

1、随着电动汽车技术的不断升级，电动汽车对驱动电机的转速要求越来越高，目前驱动电机的最高转速可达到18000rpm，相应的，功率密度、转矩密度也越来越高，而同时又希望驱动电机的体积能够尽可能少的占用空间，这就导致对于驱动电机的冷却性能要求越来越严苛。目前市面上的油冷电机一般采用导油管对转子铁芯通冷却油的方式来对转子铁芯降温，一方面通冷却油的部位受限，不能对转子铁芯整体进行直接降温，造成转子铁芯温度不均匀，因此冷却效果难以满足要求；另一方面导油管结构布置复杂，增加了电机整体装配的难度。为解决上述问题，相关技术中提出了在转子铁芯内部布置冷却油路的方案，只要能够将适量的冷却油导流至转子铁芯的内部，就能够对转子铁芯的各处进行直接降温，使得转子铁芯整体保持均匀的温度，提升冷却效果。同时该方案中不需要再布置过多的导油管，降低了电机的装配难度。例如已公开专利cn114567102a、cn115242010a、cn218335482u、cn214069749u和cn218243259u中均公开了上述的技术构思，为将冷却油导流至转子铁芯的内部，上述专利中均采用了在电机轴内部设置油道，并在电机轴径向设置甩油孔将油道与转子铁芯的冷却油路连通的方案。也即先使得冷却油流入到电机轴内部，再在电机轴的高速旋转下，利用离心力将冷却油通过甩油孔甩到转子铁芯的冷却油路内。

2、然而上述方案在实际应用时存在以下问题：甩油孔沿电机轴的轴向间隔布置有两组，其中一组靠近电机轴供冷却油进入的进油端，当电机轴高速旋转时离心力非常大，就会使得冷却油优先从靠近进油端的甩油孔甩出，最终导致进入两组甩油孔的油量差别很大。相应的，由于油量差异较大，就无法均匀的对转子铁芯进行冷却，最终还是会出现转子铁芯温度不均、冷却效果难以满足要求的问题。发明人经实验研究，电机轴转速在4000rpm以内时，通过两组甩油孔甩出的油量大致均衡；电机轴转速超出4000rpm后，通过两组甩油孔甩出的油量差异逐渐升高；当电机轴转速超出10000rpm后，冷却油几乎只能够从靠近进油端的甩油孔中甩出。

3、上述已公开的五篇专利中仅有专利cn115242010a提及该问题，在其说明书第0053段中指出“由于第一油孔靠近进油端，因此，喷油管喷出的油液先到达第一油孔，这样一来，在电机轴的旋转所产生的离心力，会不断将先到达第一油孔的油液甩出第一油孔，从而会导致电机轴内部的油液的量减少，从而使电机轴内部的油液到达第二油孔的量减少，从而会导致较多的油液对左端绕组的内侧进行冷却，而较少的油液对右端绕组的内侧进行冷却，这样一来，可能会导致右端绕组的内侧、左端绕组的内侧冷却效果差异大”。而其所提出的解决方案为：将第一油孔和第二油孔的数量布置为不同，也即靠近进油端的甩油孔的数量少一些，远离进油端的甩油孔的数量多一些。可以理解的是，面对两端的油量不均衡的问题，本领域技术人员是容易想到将两组甩油孔的数量设置为不同，或者，虽然该专利中未提及，也可以将两组甩油孔的孔径设置为不同。合理推导可认为，上述专利的发明人认为，只要使得两组甩油孔总的过流横截面积不同，具体的，将靠近进油端的甩油孔的过流横截面积设计的相对小一些，就能够减少进入靠近进油端的甩油孔的油量，相应的，就能够增加进入远离进油端的甩油孔的油量，从而起到均衡油量的作用。然而，实际应用中，发明人经实验研究发现，当电机轴转速超出4000rpm后，通过两组甩油孔甩出的油量依旧会差异逐渐升高；当电机轴转速超出10000rpm后，冷却油依旧几乎只能够从靠近进油端的甩油孔中甩出。也即，上述方案并没有实质解决“在电机轴高速旋转下，通过两组甩油孔甩出的油量不均”这一问题，因此，电动汽车所使用的油冷电机依旧还存在“转子铁芯温度不均匀、冷却效果难以满足要求”这一问题。

技术实现思路

1、本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供了一种用于油冷电机的电机轴、油冷电机及电动汽车。

2、本发明采用如下技术方案：一种用于油冷电机的电机轴，所述油冷电机中的转子铁芯设置有冷却油路，所述电机轴包括轴体，所述轴体内部沿轴向形成有轴孔，所述轴体具有进油端，所述轴体沿其径向设置有用于将轴孔与冷却油路导通的第一甩油孔和第二甩油孔，所述第一甩油孔和第二甩油孔沿轴向间隔分布在轴体上，并且所述第一甩油孔相对第二甩油孔靠近所述进油端；所述第一甩油孔密封连通有挡油管，并且所述挡油管凸出于所述轴孔的内壁，所述挡油管具有进油口，所述进油口沿轴体的径向距离轴孔的内壁具有设定高度。

3、本发明具有以下有益效果：通过在第一甩油孔处设置挡油管，挡油管与第一甩油孔密封连通，当冷却油流动至挡油管时，位于设定高度以下的冷却油受挡油管的阻挡限制难以流入到第一甩油孔内。可以理解为，挡油管起到分流的作用，位于设定高度以下的冷却油在流经挡油管后只能继续流向第二甩油孔，位于设定高度以上的冷却油可以通过挡油管的进油口流入到第一甩油孔内。因此，可通过对设定高度进行设计，控制流入第一甩油孔和第二甩油孔的油量，起到均衡油量的作用。

4、优选的，所述设定高度为0.1mm至4mm之间的选定值。经实验研究发现，设定高度在0.1mm至4mm之间就能够对冷却油的油量起到分流作用，改善对转子铁芯的冷却效果。

5、优选的，所述设定高度为0.3mm至3.5mm之间的选定值。经实验研究发现，设定高度在0.3mm至3.5mm之间能够对冷却油油量分配起到较好的均衡效果。

6、优选的，所述挡油管固定插接在所述第一甩油孔内。采用固定插接的装配方式便于挡油管与电机轴的装配，只需要在制造时满足尺寸要求后直接插接即可，同时易于对设定高度的精度进行准确控制。

7、优选的，所述挡油管上与进油口相对的一端设置有安装板，所述安装板具有与轴孔的内壁相适配的弧面，所述挡油管通过安装板固定粘接在轴孔的内壁上，并且所述安装板具有将挡油管和第一甩油孔密封连通的通孔。通过设置安装板，利用安装板与轴孔的内壁固定粘接而实现挡油管与第一甩油孔的密封连通。

8、优选的，所述电机轴还包括安装环，所述安装环紧配合于轴孔内，并且所述安装环设置有与第一甩油孔对准的连接孔，所述挡油管由安装环的内圈固定插接在所述连接孔内。通过设置安装环，利用安装环与轴孔紧配合固定实现挡油管与第一甩油孔的密封连通。

9、优选的，所述第一甩油孔和第二甩油孔的数量相同。

10、为解决上述技术问题，本发明还采用了如下技术方案：一种油冷电机，包括转子铁芯，还包括如上述技术方案中任一项所述的用于油冷电机的电机轴，所述转子铁芯内部设置有冷却油路，所述冷却油路包括第一油路和第二油路，所述第一甩油孔与第一油路密封连通，所述第二甩油孔与第二油路密封连通。

11、优选的，所述转子铁芯的两端均设置有端板，所述端板朝向转子铁芯的一面设置有凹槽，所述转子铁芯朝向端板的一面与凹槽配合形成供冷却油流通的通道，所述第一甩油孔通过所述通道与第一油路密封连通，所述第二甩油孔通过所述通道与第二油路密封连通。

12、为解决上述技术问题，本发明还采用了如下技术方案：一种电动汽车，安装有上述技术方案中所述的油冷电机。

13、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。