液冷电机及电动汽车制造技术

本实用新型专利技术涉及电机的冷却技术领域，特别涉及一种液冷电机及电动汽车。该电动汽车包括底盘、动力舱、液冷电机及液冷装置，液冷电机包括电机壳体、转轴和芯管，电机壳体上设有供冷却介质流过的冷却流道，冷却流道包括进端流道和出端流道；转轴转动装配在电机壳体上，转轴为半中空轴，转轴的空腔开口朝后；芯管内腔与进端流道密封连接，管外空腔与出端流道连通，芯管内腔与管外空腔连通；转轴在出端流道的进口处与电机壳体密封配合；使用时，冷却介质依次流经进端流道、芯管内腔、管外空腔及出端流道后流出液冷电机。该电动汽车用于解决现有技术中的电动汽车的液冷电机与液冷装置的连接较为复杂的问题。

Liquid cooled motor and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
液冷电机及电动汽车
本技术涉及电机的冷却
，特别涉及一种液冷电机及电动汽车。
技术介绍
电动汽车需要通过电机来驱动其行驶，电机在运转过程中会产生较多的热量，为了提高电机的功率密度、提高电机效率、降低电机能耗，通常需要对电机进行冷却降温。申请公布号为CN107457606A的专利技术专利申请文件中记载了一种高速异步电机电主轴内外冷却结构，该冷却结构能够对电机进行冷却降温。该文件中的电主轴的轴芯上加工有内部冷却入流通道和内部冷却回流通道，内部冷却入流通道和内部冷却回流通道在轴芯内部连通，在电主轴的外壳上还加工有外部环形冷却流道，以用于对电主轴的外壳进行冷却，外部环形冷却流道中设有外部冷却进口和外部冷却出口；内部冷却入流通道和外部冷却进口均与外界的油冷机连通，以使油冷机内的冷却油能够进入内部冷却入流通道和外部环形冷却流道中，内部冷却回流通道和外部冷却出口均与外界的油箱相连，以使对电主轴冷却后的冷却油进入油箱内，油箱与油冷机连通。上述电主轴的冷却结构虽然能够实现电主轴的外壳和轴芯的冷却，但是外壳的冷却和轴芯的冷却是通过不同的冷却回路进行的，外壳的冷却回路和轴芯的冷却回路均需通过单独的连接管路与外界的油冷装置连通，这无疑增加了电主轴与外界油冷装置的连接管路的复杂性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种液冷电机，用于解决现有技术中的液冷电机与相关液冷装置的连接较为复杂的问题；本技术还提供一种使用上述液冷电机的电动汽车。为实现上述目的，本技术所提供的液冷电机采用以下技术方案：该液冷电机包括：电机壳体，其上设有供冷却介质流过的冷却流道，冷却流道包括进端流道和出端流道；转轴，转动装配在电机壳体上，转轴为半中空轴，转轴的空腔开口朝后；芯管，固定在电机壳体的后端，芯管伸入转轴的空腔内，芯管的外周面与转轴的空腔的内周面围成管外空腔；芯管内腔与进端流道密封连接，管外空腔与出端流道连通，芯管内腔与管外空腔连通；转轴在出端流道的进口处与电机壳体密封配合；使用时，冷却介质依次流经进端流道、芯管内腔、管外空腔及出端流道后流出液冷电机。本技术所提供的液冷电机的有益效果是：该液冷电机中用于供冷却介质流过的通道主要由三部分组成，分别是进端流道、转轴空腔和出端流道，且转轴空腔分别与进端流道和出端流道连通，使用时，冷却介质流经进端流道对电机壳体进行冷却，然后再从进端流道进入转轴空腔内对转轴进行冷却，最后经过出端流道流出液冷电机，转轴空腔不需要通过专门的连通管路与外界的液冷装置连通，整体降低了该液冷电机与外界液冷装置连接的复杂性。进一步的，芯管内腔和管外空腔的截面积相等且等于进端流道的截面积。这样设置，减小了冷却介质的流阻，使得冷却介质流动更舒畅。进一步的，芯管的前端面与转轴的空腔的前端面之间留有缓冲空间，以减小冷却介质对转轴的冲击力。进一步的，转轴在出端流道的进口处通过旋转密封圈与电机壳体密封配合，转轴的后部呈阶梯状，且转轴的对应阶梯位置的外径由前向后逐渐减小，旋转密封圈对应转轴后部外径较小的部分设置。旋转密封圈的使用寿命与其工作线速度直接相关，工作线速度越大，寿命越短，将转轴的后部设置成阶梯状，然后将旋转密封圈设置在转轴的外径较小的位置处，可以减小旋转密封圈的工作线速度，进而提高旋转密封圈的寿命。进一步的，转轴的位于旋转密封圈后侧的部分外周面上设有排水螺纹，排水螺纹的旋向与转轴的旋转方向一致。这样设置，可以及时将流向旋转密封圈的冷却介质排走，防止冷却介质对旋转密封圈造成较大压力和对旋转密封圈造成较大的损伤，进而影响旋转密封圈的密封效果。进一步的，排水螺纹与旋转密封圈之间设有缓冲腔，通过排水螺纹流向旋转密封圈的冷却介质在缓冲腔内形成漩涡紊流。冷却介质在缓冲腔内形成漩涡紊流，则其作用给旋转密封圈的轴向冲击力将大幅度减弱，进而可以提高旋转密封圈的密封可靠性。进一步的，电机壳体包括位于转轴轴向旁侧的周侧外壳、位于周侧外壳后侧的后端盖及位于后端盖后侧的水壳，冷却流道依次经过周侧外壳、后端盖和水壳，转轴在出端流道的进口处与水壳转动密封配合，后端盖、水壳及转轴在液冷电机的后部围成用于安装位置传感器的安装空间，旋转密封圈能够防止出端流道中的冷却介质进入安装空间内。位置传感器可以测量转轴的转动圈数和转速，进而将相关信号传输出去，可以提高电机的输出性能。进一步的，水壳的与转轴的转动密封配合处设有配合孔，转轴伸入配合孔内，配合孔为阶梯孔且孔径自前向后依次减小，旋转密封圈安装在阶梯孔内，水壳上对应旋转密封圈的前侧安装有挡圈，以在旋转密封圈的前侧对其挡止，旋转密封圈的后侧被阶梯孔内对应位置处的台阶面挡止，挡圈和对应台阶面一起对旋转密封圈在轴向上进行限位。这样设置便于旋转密封圈的安装。进一步的，出端流道的进口处呈环形。这样设置，可以使冷却介质从管外空腔进入出端流道较为顺畅。进一步的，芯管与电机壳体通过螺纹固定连接，芯管内腔和进端流道通过芯管及电机壳体上的螺纹保证密封连接。螺纹连接较为牢靠，且螺纹本身可以保证芯管内腔和进端流道的密封连接，而不需要设置额外的密封件，节省了生产成本。本技术所提供的电动汽车采用以下技术方案：该电动汽车包括底盘、设置在底盘上的动力舱、安装在动力舱内的液冷电机及与液冷电机相连的液冷装置，液冷电机包括：电机壳体，其上设有供冷却介质流过的冷却流道，冷却流道包括进端流道和出端流道；转轴，转动装配在电机壳体上，转轴为半中空轴，转轴的空腔开口朝后；芯管，固定在电机壳体的后端，芯管伸入转轴的空腔内，芯管的外周面与转轴的空腔的内周面围成管外空腔；芯管内腔与进端流道密封连接，管外空腔与出端流道连通，芯管内腔与管外空腔连通；转轴在出端流道的进口处与电机壳体密封配合；使用时，冷却介质依次流经进端流道、芯管内腔、管外空腔及出端流道后流出液冷电机。本技术所提供的电动汽车的有益效果是：该电动汽车的液冷电机中用于供冷却介质流过的通道主要由三部分组成，分别是进端流道、转轴空腔和出端流道，且转轴空腔分别与进端流道和出端流道连通，使用时，冷却介质流经进端流道对电机壳体进行冷却，然后再从进端流道进入转轴空腔内对转轴进行冷却，最后经过出端流道流出液冷电机，转轴空腔不需要通过专门的连通管路与外界的液冷装置连通，整体降低了液冷电机与外界液冷装置连接的复杂性。进一步的，芯管内腔和管外空腔的截面积相等且等于进端流道的截面积。这样设置，减小了冷却介质的流阻，使得冷却介质流动更舒畅。进一步的，芯管的前端面与转轴的空腔的前端面之间留有缓冲空间，以减小冷却介质对转轴的冲击力。进一步的，转轴在出端流道的进口处通过旋转密封圈与电机壳体密封配合，转轴的后部呈阶梯状，且转轴的对应阶梯位置的外径由前向后逐渐减小，旋转密封圈对应转轴后部外径较小的部分设置。旋转密封圈的使用寿命与其工作线速度直接相关，工作线速度越大，寿命越短，将转轴的后部设置成阶梯状，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液冷电机，其特征是，包括：/n电机壳体，其上设有供冷却介质流过的冷却流道，冷却流道包括进端流道和出端流道；/n转轴，转动装配在电机壳体上，转轴为半中空轴，转轴的空腔开口朝后；/n芯管，固定在电机壳体的后端，芯管伸入转轴的空腔内，芯管的外周面与转轴的空腔的内周面围成管外空腔；/n芯管内腔与进端流道密封连接，管外空腔与出端流道连通，芯管内腔与管外空腔连通；/n转轴在出端流道的进口处与电机壳体密封配合；/n使用时，冷却介质依次流经进端流道、芯管内腔、管外空腔及出端流道后流出液冷电机。/n

【技术特征摘要】
1.液冷电机，其特征是，包括：
电机壳体，其上设有供冷却介质流过的冷却流道，冷却流道包括进端流道和出端流道；
转轴，转动装配在电机壳体上，转轴为半中空轴，转轴的空腔开口朝后；
芯管，固定在电机壳体的后端，芯管伸入转轴的空腔内，芯管的外周面与转轴的空腔的内周面围成管外空腔；
芯管内腔与进端流道密封连接，管外空腔与出端流道连通，芯管内腔与管外空腔连通；
转轴在出端流道的进口处与电机壳体密封配合；
使用时，冷却介质依次流经进端流道、芯管内腔、管外空腔及出端流道后流出液冷电机。


2.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征是，芯管内腔和管外空腔的截面积相等且等于进端流道的截面积。


3.根据权利要求1或2所述的液冷电机，其特征是，芯管的前端面与转轴的空腔的前端面之间留有缓冲空间，以减小冷却介质对转轴的冲击力。


4.根据权利要求1或2所述的液冷电机，其特征是，转轴在出端流道的进口处通过旋转密封圈与电机壳体密封配合，转轴的后部呈阶梯状，且转轴的对应阶梯位置的外径由前向后逐渐减小，旋转密封圈对应转轴后部外径较小的部分设置。


5.根据权利要求4所述的液冷电机，其特征是，转轴的位于旋转密封圈后侧的部分外周面上设有排水螺纹，排水螺纹的旋向与转轴的旋转方向一致。


6.根据权利要求5所述的液冷电机，其特征是，排水螺纹与旋转密封圈之间设有缓冲腔，通过排水...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟秀果，李毅拓，
申请(专利权)人：河南森源重工有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41