一种电机散热结构

技术领域

本发明属于电机散热领域，具体是涉及到一种电机散热结构。

背景技术

随着新能源车辆对驱动系统的功率密度要求越来越高，电机的散热面临很大的挑战，温度过高会降低绝缘寿命，影响永磁体性能甚至发生退磁。目前电机内部散热以及实现通过空心转轴提供冷却油至电机内部进行散热，但是其如何合理的对转子永磁体部分以及定子绕组部分进行精准优先散热还是亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可对转子和定子精准优先散热的电机散热结构。

本发明的内容包括转子、与转子配合的空心转轴以及设置在转子两端面的两个导油板，所述导油板分别与转子侧面和空心转轴圆周面紧密贴合，导油板上贯穿设置有出油孔，靠近转子一侧设置有连接导油板内环的导油槽，所述转子上贯穿两端面设置有冷却孔，冷却孔的两端分别与两个导油板的导油槽和出油孔对应，所述空心转轴上设置有连通导油槽的进油孔。

更进一步地，所述冷却孔设置有两个以上，两个以上冷却孔同一侧的导油槽和出油孔交错设置。

更进一步地，所述冷却孔呈环形阵列设置有八个，导油板上导油槽和出油孔各设置有四个，且导油槽和出油孔呈环形阵列交替设置。

更进一步地，所述导油板靠近空心转轴一侧设置有集油槽，集油槽用于连通进油孔和多个导油槽。

更进一步地，所述导油板背离空心转轴一侧折弯设置有导向斜边，冷却油从出油孔喷出口沿导向斜边喷向定子。

更进一步地，所述导油板靠近空心转轴一侧设置有与空心转轴配合的安装环。

更进一步地，所述转子两端面位于导油板之外位置呈环形阵列设置有若干个平衡孔，平衡孔内根据需要设置有平衡块。

本发明还包括机壳和端盖，所述空心转轴两端通过轴承一与端盖和机壳转动连接，所述端盖轴线位置设置有伸入空心转轴内的导油管，导油管与空心转轴内壁通过轴承二连接，空心转轴轴电压通过轴承二、导油管和端盖接地。

还包括机壳和端盖，所述端盖轴线位置设置有伸入空心转轴内的导油管，端盖上还设置有连通导油管的进油口，所述机壳底部设置有出油口。

本发明还包括机壳和端盖，所述机壳上环绕设置有冷却通道，冷却通道其中一段设置有进水口和出水口。

本发明的有益效果是，本发明冷却油通过空心转轴的进油孔进入到导油板的导油槽内，并沿转子的冷却孔单方向移动至另一侧的导油板的出油孔喷至电机内部，可有效对电机的转子永磁体附近区域进行散热，降低永磁体失磁风险，在对转子内部进行散热之后直接通过出油孔喷至电机内部的定子绕组端部，实现热点直接冷却，提高绕组散热效率，最终提高电机寿命和可靠性，另外在对定子绕组散热之后还可对电机轴承一进行冷却散热，极大的确保了电机内部的冷却效果，其中，同一个冷却孔两端分别与两个导油板的导油槽和出油孔对应，即同一个冷却孔内冷却油的流向一致，有效提高流动效率和速度，另外导油板同时与转子和空心转轴紧密贴合，一定程度上对转子进行限位作用。

附图说明

图1为本发明A-A向剖视图；

图2为本发明B-B向剖视图；

图3为本发明C-C向剖视图；

图4为本发明D-D向剖视图；

图5为本发明中导油板的主视图；

图6为本发明中导油板的第一角度结构示意图；

图7为本发明中导油板的第二角度结构示意图；

图8为本发明中导油管的结构示意图；

图9为本发明中转子的主视图；

图10为本发明B-B向剖视图；

图11为本发明中空心转轴的结构示意图。

在图中，1-定子；2-平衡块；3-轴承一；4-轴承二；5-导油管；51-出油眼孔；52-安装台阶；53-螺纹部；54-导向台阶；6-端盖；61-进油口；7-导油板；71-集油槽；72-导油槽；73-出油孔；74-导向斜边；75-安装环；8-空心转轴；81-进油孔；9-转子；91-冷却孔；92-平衡孔；93-永磁体；94-灌封胶；95-永磁体放置槽；10-机壳；101-出油口；102-进水口；103-出水口；104-冷却通道。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明包括转子9、与转子9配合的空心转轴8以及设置在转子9两端面的两个导油板7，所述导油板7分别与转子9侧面和空心转轴8圆周面紧密贴合，导油板7上贯穿设置有出油孔73，导油板7靠近转子9一侧设置有连接导油板7内环的导油槽72，所述转子9上贯穿两端面设置有冷却孔91，如图9所示，冷却孔91设置在用于安装永磁体93的永磁体放置槽95附近，永磁体93通过灌封胶94固定设置在永磁体放置槽内，冷却孔91内流通冷却介质以对永磁体93进行有效散热，冷却孔91的两端分别与两个导油板7的导油槽72和出油孔73对应，所述空心转轴8上设置有连通导油槽72的进油孔81。

本发明冷却油通过空心转轴8的进油孔81进入到导油板7的导油槽72内，并沿转子9的冷却孔91单方向移动至另一侧的导油板7的出油孔73喷至电机内部，可有效对电机的转子9永磁体93附近区域进行散热，降低永磁体93失磁风险，在对转子9内部进行散热之后直接通过出油孔73喷至电机内部的定子绕组端部，实现热点直接冷却，提高绕组散热效率，最终提高电机寿命和可靠性，另外在对定子绕组散热之后还可对电机轴承一3进行冷却散热，极大的确保了电机内部的冷却效果，其中，同一个冷却孔91两端分别与两个导油板7的导油槽72和出油孔73对应，即同一个冷却孔91内冷却油的流向一致，有效提高流动效率和速度，进而提高散热效果，另外导油板7同时与转子9和空心转轴8紧密贴合，一定程度上对转子9进行限位作用。

所述冷却孔91设置有两个以上，两个以上冷却孔91同一侧的导油槽72和出油孔73交错设置，通过设置多个冷却孔91，且使多组冷却孔91内的冷却油流向相反，使转子9两侧均有冷却油从导油板7的出油孔73喷出，保证电机内部两侧的零部件的冷却效果均衡，本发明中的一种优选方式为，如图5-7所示，所述冷却孔91呈环形阵列设置有八个，导油板7上导油槽72和出油孔73各设置有四个，四个导油槽72相邻呈90°布置，四个出油孔73相邻呈90°布置，相邻两个导油槽72和出油孔73呈45°布置，即导油槽72和出油孔73呈环形阵列交替设置，本实施例中，转子9两端面的两个导油板7交错45°布置，转子9两端面各有四个呈90°交布置的出油孔73喷出冷却油，极大地提高了转子9和电机内部的冷却效果和效率，同时保证冷却均衡性。

所述导油板7靠近空心转轴8一侧设置有集油槽71，集油槽71用于连通进油孔81和多个导油槽72，通过一个集油槽71连通多个导油槽72和进油孔81，可在空心转轴8上对应一个导油板7仅设置一个进油孔81即可给多个导油槽72进行供油，极大的保证了空心转轴8的结构强度，减少在空心转轴8上转孔，本实施例所述的集油槽71为导油板7靠近空心转轴8和转子9一侧的角边进行倒角或者圆角，倒角或圆角、空心转轴8圆周面和转子9端面形成集油槽71的槽体，简化了导油板7的结构复杂性。

所述导油板7背离空心转轴8一侧折弯设置有导向斜边74，通过设置导向斜边74，冷却油从出油孔73喷出口沿导向斜边74喷向定子1的绕组部分，达到冷却定子绕组端部的目的。

所述导油板7靠近空心转轴8一侧设置有与空心转轴8配合的安装环75，本实施例中，导油板7通过安装环75与空心转轴8过盈配合，连接简单可靠。

所述转子9两端面位于导油板7之外位置呈环形阵列设置有若干个平衡孔92，平衡孔92内根据需要设置有平衡块2，本实施例中，通过在转子9的铁心部分设置平衡孔92以及在平衡孔92内选装平衡块2实现动平衡的调节，可以省去两端的平衡压板和锁紧螺母，降低成本，减轻重量，并可节省轴向空间，减小电机体积，提高功率密度。

如图10所示，本发明还包括机壳10和端盖6，所述空心转轴8两端通过轴承一3与端盖6和机壳10转动连接，所述端盖6轴线位置设置有伸入空心转轴8内的导油管5，导油管5与空心转轴8内壁通过轴承二4连接，空心转轴8轴电压通过轴承二4、导油管5和端盖6接地，具体地，轴承二4为导电油脂润滑的轴承，提高导电效果，本实施例中，通过设置轴承二4，使空心转轴8与导油管5形成接地回路，能够有效的预防轴电流对轴承一3的影响，提高电机寿命和可靠性。

其中，导油管5在空心转轴8内部设置有出油眼孔51，另一端设置有螺纹部53与端盖6螺接，并直接连通端盖6上的进油口61，另外，导油管5上还设置有用于定位的安装台阶52和用于安装轴承二4的导向台阶54，简化安装难度。

本发明还包括机壳10和端盖6，所述端盖6轴线位置设置有伸入空心转轴8内的导油管5，端盖6上还设置有连通导油管5的进油口61，所述机壳10底部设置有出油口101，本发明将进油口61设置在端盖6上，便于进油管路的安装设置，保证结构紧凑稳定。

本发明还包括机壳10和端盖6，所述机壳10上环绕设置有冷却通道104，冷却通道104其中一段设置有进水口102和出水口103，本实施例中，冷却通道104再给机壳10冷却的同时可以给定子1进行降温，本实施例中，水冷和油冷混合冷却，结构简单，散热效率高，能有效提升电机功率密度，缩小电机体积。

本发明的具体工作原理：

油冷回路：冷却油优选采用通过端盖6的进油口61进入到导油管5内，并从导油管5端部的出油眼孔51进入到空心转轴8内腔，在电机工作时，冷却油通过离心力的作用沿空心转轴8内壁从径向设置的进油孔81进入到导油板7的集油槽71内，在离心力的作用下进入多个导油槽72，再进入到转子9的冷却孔91内部，从另一端的导油板7的出油孔73流出，并通过离心力沿导向斜边74流向定子1端部的绕组部分，实现冷却转子9内部永磁体93和定子1绕组端部的目的，如图1所述，进入空心转轴8右侧的进油孔81的冷却油通过右侧导油板7的集油槽71和导油槽72进入多个冷却孔91内，并从左侧导油板7的出油孔73排出至左侧定子1绕组端部，如图2所示，进入空心转轴8左侧的进油孔81的冷却油通过左侧导油板7的集油槽71和导油槽72进入多个冷却孔91内，并从右侧导油板7的出油孔73排出至右侧定子1绕组端部，实现定子1绕组端部和电机内部两端的均衡冷却。

水冷回路：冷却液通过机壳10上进水口102进入冷却通道104，沿冷却通道104环绕一圈之后从出水口103流出并进入循环系统循环。