一种车用液冷驱动电机制造技术

本发明专利技术涉及一种车用液冷驱动电机，电机外壳上设有通向转轴后端部的进液口；转轴上套设有与进液口相对应的第一动密封装置，进液口与第一动密封装置之间形成环形转轴供液腔；在第一动密封装置密封的转轴环形表面上设有转轴进液道；环形转轴供液腔将进液口与转轴进液道连通；转轴内设有与转轴进液道连通的转轴冷却腔；在转轴远离转轴进液道的一侧设有转轴出液道，电机外壳的外侧面设有至少一个出液口，转轴冷却腔通过转轴出液道与至少一个出液口连通。本发明专利技术提供的车用液冷驱动电机，通过设置动密封装置密封具有相对运动的进液口和转轴之间的空腔，密封效果较好，不易漏液；设置转轴冷却腔，可以有效冷却发热的转轴，进而提高驱动电机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种车用液冷驱动电机
本专利技术涉及驱动电机领域，尤其涉及一种车用液冷驱动电机。
技术介绍
根据电动车用驱动电机冷却系统冷却介质的不同，可分为风冷和液冷等。风冷又可分为自然风冷和强迫风冷。液冷可分为水冷和油冷。随着电动车驱动电机功率密度的增大，发热量更大，简单廉价的风冷电机难以满足要求，因此电动车驱动电机多采用液冷的冷却方式。1995年，康平、穆大玉等人对三种不同结构水冷电机进行对比研究，得出外壳水冷加端盖水冷加轴水冷结构冷却效果最好，但是工艺上难度较大。1997年美国CarloCDiPietro等人采用喷射油路与循环油路相结合的方法对电动车电机进行冷却，降低了电机转子永磁体与绕组端部的温升，大大改善了电机性能。2001年德国H.Neudorfer对具有不同冷却方式及结构的电机进行散热对比分析，得出液冷电机同时具有防污染防尘等优点。2004年黄苏融等人提出了一种电机定子机座轴向水冷回路，冷却效率较高、工艺简单。2012年雅典K.I.Laskaris等人对间接机壳油冷电机进行温升研究，其冷却效果较好。2014年沈阳工大张凤阁等人对1.12Mw高速永磁电机提出了三种风冷与水冷相结合的冷却方案，对比分析温度场，得出针对高速电机如何降低转子温升是冷却系统设计的重点。2015年贝以系统哈格伦斯公司公开了供给冷却液至带有冷却凸缘构造的转子，利用转子旋转将冷却液供应给定子的液冷电机专利技术，目的是有效冷却马达，提高性能。同年TeslaMotor，Inc公开了一项基于压力和重力共同作用的液冷电机专利技术，其特点是通过油盘形状、引流片设计在重力作用下使油分散接触在预期的部件上，不依赖于喷油口的大小和数量避免了喷油口的阻塞或压力不足，缺点是重力分散无法保证电机下部的冷却效果，下部分可能过热，对电机定转子材料热稳定性提出了更高要求。2016年上海大郡动力控制技术有限公司公开了一种油冷电机技术，特点是对电机线包和铁芯进行喷淋，目的是克服水冷电机的缺陷，提高功率密度。同年福安市广源机电有限公司公开了一种内循环油冷电机，特点是对定子外周直接冷却、绕组端部喷洒冷却、转子部分浸入冷却(液面高度可调)、定子内周飞溅冷却相结合，以高效散热，缺点是转子部分浸油容易产生气泡，加大热阻，破坏换热，且气隙风压的存在对定子内周的冷却效果不可靠，对电机定转子材料热稳定性也提出了更高要求。2016年BAESYSTEMS公司ENGBLOM，Daniel公开一液冷电机专利技术，其依靠动密封设置有可相对定子绕组运动的喷油器，目的是避免定点喷油冷却造成的线圈侵蚀及喷雾冷却后油-空气混合物对油泵性能的不良影响。同年该公司LASSILA，Viktor公开一液冷电机专利技术，通过偏心设置喷嘴等方式使得喷油器可相对定子线圈运动，目的是避免腐蚀损坏电机及局部过热。2017年蔚来汽车有限公司张诗香等人公开一油冷电机技术，特点是转子铁芯周向分布若干内含导条的通槽，定子外壳油道中的部分油进入导条冷却转子，部分从朝向定子绕组的喷油孔喷出冷却定子绕组，其缺点是导条内存在风压，冷却油难以进入。同年该公司张敬才等人公开一电机液冷系统专利技术，目的是解决外接冷却管将机壳和转轴冷却通道进行连通需要较多零部件和较长流道，电机结构复杂的问题。同年贺双桂、傅兵等人公开一驱动电机冷却油道结构，通过在副油道设置朝向定转子相应的的多点喷孔，解决由于壳体结构限制只能设置1、2个喷油点进行局部冷却的问题。因此，驱动电机在冷却方面还有待提高，仍然存在冷却不全面、效果不理想等问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种车用液冷驱动电机，可作为高性能电动、混动轿车、多用途车等车辆的驱动电机。主要解决目前车用驱动电机存在的冷却不全面、效果不理想等问题。为实现上述目的，一种车用液冷驱动电机，包括：电机外壳、定子铁芯、定子绕组、转轴、转子铁芯；所述电机外壳上设有通向转轴后端部的进液口；所述转轴上套设有与所述进液口相对应的第一动密封装置，所述进液口与所述第一动密封装置之间形成环形转轴供液腔；在所述第一动密封装置密封的所述转轴环形表面上设有转轴进液道；所述环形转轴供液腔将所述进液口与所述转轴进液道连通；所述转轴内设有与所述转轴进液道连通的转轴冷却腔；在所述转轴上远离所述转轴进液道的一侧设有转轴出液道，所述电机外壳的外侧面设有至少一个出液口，所述转轴冷却腔通过所述转轴出液道与至少一个所述出液口连通。进一步地，所述驱动电机还包括：第一定子绕组旋转型冷却器；所述第一定子绕组旋转型冷却器包括：位于所述转子一端且套设在所述转轴上的第二动密封装置和安装在所述第二动密封装置上的喷液口；在所述第二动密封装置密封的所述转轴环形表面上设有第一转轴-定子绕组液道；所述喷液口将冷却液甩向所述定子绕组内圆周面后经所述出液口排出。进一步地，所述驱动电机还包括：第二定子绕组旋转型冷却器；所述第二定子绕组旋转型冷却器包括：位于所述转子另一端且套设在所述转轴上的第三动密封装置和安装在所述第三动密封装置上的喷液口；在所述第三动密封装置密封的所述转轴环形表面上设有第二转轴-定子绕组液道；所述喷液口将冷却液甩向所述定子绕组内圆周面后经所述出液口排出。进一步地，所述驱动电机还包括一个或两个隔板，所述隔板位于所述转子铁芯沿轴向的一侧或两侧；所述隔板通过隔板轴承安装在所述转轴上，所述隔板其外圆周面与所述定子绕组密封连接；所述隔板、转子铁芯和定子铁芯之间的区域形成气隙冷却腔；所述转轴冷却腔通过所述转轴出液道与所述气隙冷却腔连通；在所述隔板轴承靠近气隙冷却腔一侧安装有第四动密封装置，所述气隙冷却腔通过所述第四动密封装置与所述出液口连通。进一步地，所述定子铁芯上设有至少一个定子铁芯液道；所述定子铁芯液道的进液口与所述气隙冷却腔连通；所述定子铁芯液道的出液端与所述出液口相通。进一步地，所述定子铁芯由多个硅钢片压制而成，所述定子铁芯液道的截面形状为矩形，所述定子铁芯液道走向与所述硅钢片平面平行。进一步地，所述驱动电机还包括：呈梭芯状的定子铁芯液套；所述定子铁芯液套两端面外周固定连接在所述电机外壳的内壁上；所述定子铁芯液套内壁与所述定子铁芯固定连接，且所述定子铁芯液套与所述电机外壳之间形成定子铁芯液套冷却腔；所述定子铁芯液套上相对应地设有与所述定子铁芯液道相通的液套进液口，所述定子铁芯液道通过所述液套进液口与所述定子铁芯液套冷却腔相通；所述定子铁芯液套上设有至少一个液套出液口，所述定子铁芯液套冷却腔通过至少一个所述液套出液口与所述出液口相通。进一步地，所述驱动电机还包括：沿轴向设置于所述定子铁芯液套与所述定子绕组之间且呈环形状的一个或两个定子绕组固定型冷却器，且所述定子绕组固定型冷却器分别沿轴向位于所述定子铁芯的一侧或两侧；所述定子铁芯液套与所述定子绕组之间的空隙形成两个冷却器腔，两个所述冷却器腔分别位于所述定子铁芯沿轴向的两侧；所述定子绕组固定型冷却器与所述定子铁芯液套和所述定子铁芯固定连接并密封；所述液套出液口与相对应的所述冷却器腔相通，所述冷却器腔与相对应的所述出液口相通。进一步地，所述定子绕组固定型冷却器上设有多个导流孔，多个所述导流孔的开孔尺寸从上到下依次增大。进一步地，所述驱动电机还包括沿轴向设置在所述转子铁芯两侧面的隔磁板。本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用液冷驱动电机，其特征在于，包括：电机外壳(1)、定子铁芯(3)、定子绕组(4)、转轴(5)、转子铁芯(6)；所述电机外壳(1)上设有通向转轴(5)后端部的进液口(50)；所述转轴(5)内具有沿其轴向布置的转轴冷却腔(54)，其上套设有与所述进液口(50)相对应的第一动密封装置(51)，所述进液口(50)与所述第一动密封装置(51)之间形成环形转轴供液腔(52)；在所述第一动密封装置(51)密封的所述转轴(5)环形壁上设有转轴进液道(53)；所述环形转轴供液腔(52)将所述进液口(50)与所述转轴进液道(53)连通；所述转轴进液道(53)与所述转轴冷却腔(54)连通；在所述转轴(5)上远离所述转轴进液道(53)一端的侧壁上设有转轴出液道(60)，所述电机外壳(1)的外侧面设有至少一个出液口(11)，所述转轴冷却腔(54)通过所述转轴出液道(60)且依次经过转子铁芯(6)定子铁芯(3)及定子绕组(4)与至少一个所述出液口(11)连通。

【技术特征摘要】
1.一种车用液冷驱动电机，其特征在于，包括：电机外壳(1)、定子铁芯(3)、定子绕组(4)、转轴(5)、转子铁芯(6)；所述电机外壳(1)上设有通向转轴(5)后端部的进液口(50)；所述转轴(5)内具有沿其轴向布置的转轴冷却腔(54)，其上套设有与所述进液口(50)相对应的第一动密封装置(51)，所述进液口(50)与所述第一动密封装置(51)之间形成环形转轴供液腔(52)；在所述第一动密封装置(51)密封的所述转轴(5)环形壁上设有转轴进液道(53)；所述环形转轴供液腔(52)将所述进液口(50)与所述转轴进液道(53)连通；所述转轴进液道(53)与所述转轴冷却腔(54)连通；在所述转轴(5)上远离所述转轴进液道(53)一端的侧壁上设有转轴出液道(60)，所述电机外壳(1)的外侧面设有至少一个出液口(11)，所述转轴冷却腔(54)通过所述转轴出液道(60)且依次经过转子铁芯(6)定子铁芯(3)及定子绕组(4)与至少一个所述出液口(11)连通。2.如权利要求1所述的一种车用液冷驱动电机，其特征在于，所述驱动电机(100)还包括：第一定子绕组旋转型冷却器(58a)；所述第一定子绕组旋转型冷却器(58a)包括：位于所述转子(6)一端且套设在所述转轴(5)上的第二动密封装置(56a)和安装在所述第二动密封装置(56a)上的喷液口(59a)；在所述第二动密封装置(56a)密封的所述转轴(5)环形表面上设有第一转轴-定子绕组液道(55a)；所述喷液口(59a)将冷却液甩向所述定子绕组(4)内圆周面后经所述出液口(11)排出。3.如权利要求2所述的一种车用液冷驱动电机，其特征在于，所述驱动电机(100)还包括：第二定子绕组旋转型冷却器(58b)；所述第二定子绕组旋转型冷却器(58b)包括：位于所述转子(6)另一端且套设在所述转轴(5)上的第三动密封装置(56b)和安装在所述第三动密封装置(56b)上的喷液口(59b)；在所述第三动密封装置(56b)密封的所述转轴(5)环形表面上设有第二转轴-定子绕组液道(55b)；所述喷液口(59b)将冷却液甩向所述定子绕组(4)内圆周面后经所述出液口(11)排出。4.如权利要求1所述的一种车用液冷驱动电机，其特征在于，所述驱动电机(100)还包括一个或两个隔板(7)，所述隔板(7)位于所述转子铁芯(6)沿轴向的一侧或两侧；所述隔板(7)通过隔板轴承(62)安装在所述转轴(5)上，所述隔板(7)其外圆周面与所述定子绕组(4)密封连接；所述隔板(7)、转子铁芯(6)和定子铁芯(3)之间的区域形成气隙冷却腔(32)；所述转轴冷却腔(54)通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋强，张梓超，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11