用于电机的冷却组件和电机制造技术

本发明专利技术涉及用于电机的冷却组件，包括：围绕旋转轴线在轴向上延伸的可旋转支承的转子轴，其具有沿轴向延伸的转子轴外侧和沿轴向在端部侧的第一和第二端面；与转子轴同轴地被支承并且与其不可相对转动地连接的可旋转地支承的空心轴，其具有朝向转子轴外侧的空心轴内侧和与之对置的空心轴外侧，空心轴内侧与转子轴外侧在径向上相间隔布置以形成环形间隙；冷却润滑剂的至少一个冷却通道，其包括空心轴通道、输入通道和排出通道，空心轴通道在空心轴内侧和外侧之间沿轴向延伸，输入通道通入空心轴通道中将冷却润滑剂引导到空心轴通道，排出通道从空心轴通道延伸到环形间隙将流过空心轴通道的冷却润滑剂排出到环形间隙中。本发明专利技术还涉及电机和方法。

【技术实现步骤摘要】
用于电机的冷却组件和电机
本专利技术涉及一种用于电机的发热的旋转构件的冷却组件，其包括可旋转地支承的转子轴，该转子轴围绕旋转轴线在轴向上延伸，其中转子轴具有沿轴向方向延伸的转子轴外侧以及沿轴向方向在端部侧的第一端面和第二端面。此外，本专利技术还涉及一种电机和一种用于电机的方法。
技术介绍
可绕转子轴旋转地支承的电机具有转子和定子，电机在将电能转换为机械能时会发热，反之亦然。为了提高这种电机的效率并且为了能够以更高的功率驱动电机，必须对其进行冷却。已知的是，这种电机的转子轴被构造为可流入和流过冷却介质的空心轴。其他解决方案设置有一个系统，其中转子轴具有用于冷却的孔。DE102017207056A1公开了一种电机，其包括定子和与定子有磁作用的转子，其中转子可绕旋转轴线旋转地支承，该电机还包括其上固定有转子的轴，其中该轴构造为空心轴，其中该轴具有构造为挤压型材的区段，并且其中该轴具有第一轴端和第二轴端，作为挤压型材具有至少一个冷却通道，冷却介质可流过该冷却通道。DE102012203697A1公开了一种电机，特别是异步电机，其包括定子、在电机运行中与定子以磁方式共同作用的可旋转地支承的转子、其上固定有转子且具有轴向孔的轴和流入元件，流入元件延伸到轴向孔中，使得冷却润滑剂、特别是冷却液可从流入元件流入到轴向孔中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种相对于现有技术有所改进的用于冷却电机的冷却组件和一种具有这种冷却组件的电机以及一种方法。该目的通过对具有权利要求1所述特征的冷却组件的说明以及对具有权利要求14所述特征的电机的说明来实现。此外，该目的通过对具有权利要求15所述特征的方法的说明来实现。在从属权利要求中列出了其他有利的措施，其可适当地彼此组合，以实现其他优点。该目的通过用于电机的发热的旋转构件的冷却组件来实现，该电机包括可旋转地支承的转子轴，其围绕旋转轴线在轴向上延伸，其中转子轴具有沿轴向方向延伸的转子轴外侧以及沿轴向方向在端部侧的第一端面和第二端面，该电机还包括可旋转地支承的空心轴，其与转子轴同轴地被支承并且与转子轴不可相对转动地连接，该空心轴具有朝向转子轴外侧的空心轴内侧和与之对置的空心轴外侧，其中空心轴内侧与转子轴外侧在径向方向上相间隔地布置以形成环形间隙，空心轴还具有至少一个用于冷却润滑剂的冷却通道，其中该至少一个冷却通道包括空心轴通道、输入通道和排出通道，其中空心轴通道在空心轴内侧和空心轴外侧之间沿轴向延伸，并且其中输入通道通向空心轴通道中，以将冷却润滑剂引入空心轴通道，并且其中排出通道从空心轴通道延伸到环形间隙，以使流过空心轴通道的冷却润滑剂流出到环形间隙中。在此，轴向方向可理解为沿旋转轴线的方向。在此，空心轴通道优选位于空心轴的中心，优选被设计为空心轴中与旋转轴线同轴设置的圆柱孔或盲孔。在此，空心轴通道被构造用于流过冷却润滑剂。在此，空心轴通道优选被设计为通孔或盲孔。输入通道以及排出通道分别优选被设计为空心轴中的圆柱形通道。在此，输入通道以及排出通道优选被设计为贯通孔或盲孔。此外，输入通道以及排出通道被构造用于流过冷却润滑剂。此外，输入通道以及排出通道优选被设计为通孔或盲孔。冷却组件特别是适用于具有发热的转子的电机，该转子与空心轴热连接。此外，电机还可具有定子，其在运行中与转子以磁方式共同作用。在这种电机运行时，转子将旋转并且产生余热。通过根据本专利技术的冷却组件可使例如转子中的余热消散，该转子与空心轴不可相对转动地连接。流过冷却通道的冷却润滑剂将余热导离空心轴。由此可使发热的构件冷却。作为冷却润滑剂可使用如水或油的液体冷却润滑剂或如空气的冷却润滑剂，以实现有效的冷却。冷却润滑剂与发热构件邻近可使得通过冷却润滑剂实现非常好的散热性，从而使电机的构件的使用寿命更长。通过本专利技术避免了冷却润滑剂与在运行中传导电流的构件部分的接触。进一步避免了冷却润滑剂由于其质量而影响空心轴和转子轴的旋转。这特别是以下情况，即使用冷却液作为冷却润滑剂。此外，即使当电机不运行时，则也可进行冷却。空心轴通道优选沿轴向方向平行于空心轴外侧延伸。在此，平行意味着受生产条件所限可能出现较小的偏差。由此，例如转子的余热将特别好地耗散。空心轴优选在其各个端侧处分别利用浮动轴承或利用固定轴承和浮动轴承被支承在壳体中。在有利的设计方案中，输入通道被设置为朝向第一端面并且排出通道被设置为朝向第二端面。优选地设置有带分流通道的传感轮，其利用朝向转子轴的第一侧布置在转子轴的第一端面处并且与转子轴不可相对转动地连接，其中传感轮具有与朝向转子轴的第一侧相对置的背离转子轴的第二侧，并且其中在传感轮中设置有用于冷却润滑剂的分流通道，并且其中该分流通道向背离转子轴的第二侧打开。此外，传感轮优选与空心轴不可相对转动地连接。分流通道例如可借助于孔来制造。由此可从第二侧将冷却润滑剂引入到传感轮中。然后，冷却润滑剂从分流通道分配到优选多个冷却通道上。传感轮优选沿其外圆周具有不同的轮齿。由此可借助于例如霍尔传感器或感应式传感器和磁体来检测由轮齿引起的磁场变化，从而可提供诸如传感轮或与传感轮不可相对转动地连接的转子轴的转速和转动方向的信息。优选地设置有旋转刚性的轴承盖，其布置在传感轮的背离转子轴的一侧并且部分地包含该传感轮，其中轴承盖具有沿轴向方向延伸的且与分流通道邻接的贯通部，并且其中设置有特别是套筒的液压连接元件和特别是液压螺栓的液压元件，其中液压连接元件设置在贯通部中，并且液压元件与液压连接元件连接，特别是夹住，使得液压元件通过液压连接元件与分流通道形成流体连接。液压元件特别优选地构造为L形。由此可在轴向方向上连接其他结构元件。因此可使用液压油管路作为例如油管路。作为替代可设置旋转刚性的轴承盖，其布置在传感轮的背离转子轴的一侧，其中轴承盖具有贯通的L形轴承盖通道，特别是轴承盖孔，其与分流通道流体连接，从而可使得冷却润滑剂通过轴承盖通道流入分流通道中。为了使冷却润滑剂(例如油)更好地流入，可在轴承盖孔中设置液压螺栓。由此，冷却润滑剂可通过轴承盖流入分流通道中。优选地设置有环形凹槽，其布置在轴承盖和传感轮之间。在环形凹槽中进一步优选地设置有环形密封部。该密封部防止在传感轮和轴承盖之间的冷却润滑剂溢出。在此，密封部可构造为径向密封部或具有挡板的密封部。输入通道优选包括第一输入通道区段和与第一输入通道区段紧邻的第二输入通道区段，其中第一输入通道区段从传感轮的分流通道延伸到第二输入通道区段并且第二输入通道区段从第一输入通道区段延伸到空心轴通道，从而可使得冷却润滑剂从分流通道通过第一输入通道区段和第二输入通道区段流入空心轴通道中。在此，延伸是指第一输入通道区段和第二输入通道区段彼此邻接使得冷却润滑剂可从第一输入通道区段流入第二输入通道区段中。由此可简单地将冷却润滑剂输送到空心轴通道。在此，冷却润滑剂在流过输入通道时就已经吸收例如转子的余热，从而在此处也进行散热。输入通道优选被设计为穿过传感轮和空心轴的贯通孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电机(1、1a、1b)的发热的旋转构件的冷却组件，其包括：/n能旋转地支承的转子轴(2)，该转子轴围绕旋转轴线(D)在轴向方向(A)上延伸，其中所述转子轴(2)具有沿所述轴向方向(A)延伸的转子轴外侧(5)以及沿所述轴向方向(A)在端部侧的第一端面(31)和第二端面(26)，/n能旋转地支承的空心轴(11)，所述空心轴与所述转子轴(2)同轴地被支承并且与所述转子轴(2)不可相对转动地连接，该空心轴具有朝向所述转子轴外侧(5)的空心轴内侧(12)和与之对置的空心轴外侧(13)，其中所述空心轴内侧(12)与所述转子轴外侧(5)在径向方向(R)上相间隔地布置以形成环形间隙(14)，/n用于冷却润滑剂的至少一个冷却通道，其中所述至少一个冷却通道包括空心轴通道(18)、输入通道(20)和排出通道(25)，/n其中所述空心轴通道(18)在所述空心轴内侧(12)和所述空心轴外侧(13)之间沿轴向方向(A)延伸，/n并且其中所述输入通道(20)通入到所述空心轴通道(18)中，以便将所述冷却润滑剂引导到所述空心轴通道(18)，/n并且其中所述排出通道(25)从所述空心轴通道(18)延伸到所述环形间隙(14)，以便将流过所述空心轴通道(18)的冷却润滑剂排出到所述环形间隙(14)中。/n...

【技术特征摘要】
20190520 DE 102019207325.51.用于电机(1、1a、1b)的发热的旋转构件的冷却组件，其包括：
能旋转地支承的转子轴(2)，该转子轴围绕旋转轴线(D)在轴向方向(A)上延伸，其中所述转子轴(2)具有沿所述轴向方向(A)延伸的转子轴外侧(5)以及沿所述轴向方向(A)在端部侧的第一端面(31)和第二端面(26)，
能旋转地支承的空心轴(11)，所述空心轴与所述转子轴(2)同轴地被支承并且与所述转子轴(2)不可相对转动地连接，该空心轴具有朝向所述转子轴外侧(5)的空心轴内侧(12)和与之对置的空心轴外侧(13)，其中所述空心轴内侧(12)与所述转子轴外侧(5)在径向方向(R)上相间隔地布置以形成环形间隙(14)，
用于冷却润滑剂的至少一个冷却通道，其中所述至少一个冷却通道包括空心轴通道(18)、输入通道(20)和排出通道(25)，
其中所述空心轴通道(18)在所述空心轴内侧(12)和所述空心轴外侧(13)之间沿轴向方向(A)延伸，
并且其中所述输入通道(20)通入到所述空心轴通道(18)中，以便将所述冷却润滑剂引导到所述空心轴通道(18)，
并且其中所述排出通道(25)从所述空心轴通道(18)延伸到所述环形间隙(14)，以便将流过所述空心轴通道(18)的冷却润滑剂排出到所述环形间隙(14)中。


2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述空心轴通道(18)沿轴向方向(A)平行于所述空心轴外侧(13)延伸。


3.根据权利要求1或2所述的冷却组件，其特征在于，所述输入通道(20)朝向所述第一端面(31)布置并且所述排出通道(25)朝向所述第二端面(26)布置。


4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却组件，其特征在于，设置有带分流通道(37)的传感轮(3)，所述传感轮利用朝向转子轴的第一侧布置在所述转子轴(2)的第一端面(20)处并且与之不可相对转动地连接，其中所述传感轮(3)具有与朝向转子轴的所述第一侧相对置的背离转子轴的第二侧，并且其中在所述传感轮(3)中设置有用于所述冷却润滑剂的分流通道(37)，并且其中所述分流通道(37)向背离转子轴的所述第二侧打开。


5.根据权利要求4所述的冷却组件，其特征在于，设置有旋转刚性的用于支承所述传感轮(3)的轴承盖(4)，所述轴承盖布置在所述传感轮(3)的背离转子轴的一侧，其中所述轴承盖(4)具有沿轴向方向(A)延伸的且与所述分流通道(37)邻接的贯通部，并且其中设置有特别是套筒的液压连接元件(40)和特别是液压螺栓的液压元件(41)，其中所述液压连接元件(40)设置在所述贯通部中，并且其中所述液压元件(41)与所述液压连接元件(40)连接、特别是夹住，使得所述液压元件(41)通过所述液压连接元件(40)与所述分流通道(37)形成流体连接。


6.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述液压元件(41)构造为L形。


7.根据权利要求4所述的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·朗，T·奥尔，S·鲍立克，H·文德尔，G·奥伯迈尔，玛丽亚·朗，
申请(专利权)人：ZF腓特烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE