一种基于热管散热的轮毂电机和车轮制造技术

技术编号:30527252 阅读:53 留言:0更新日期:2021-10-27 23:13
本发明专利技术涉及一种基于热管散热的轮毂电机和车轮,包括,轮毂,轮毂与电机外壳固定装配;电机外壳,其内设置有外转子和内定子;外转子与电机外壳相对固定;内定子同轴固定装配有电机轴,电机轴的内端用于连接车桥或车体悬架;电机外壳的朝向电机轴内端的一侧固设有内侧散热翅片;外转子热管,对应外转子布置,并与外转子固定装配,外转子热管具有蒸发端和冷凝端;内定子热管,对应所述内定子布置,并与电机轴和内定子固定装配,内定子热管具有蒸发端和冷凝端。使用时,不同于现有的轮毂电机把散热翅片布置在轮毂电机内外两侧,该轮毂电机只在电机内侧布置内侧散热翅片,并且与热管结合进行散热工作,大大提高散热效率。大大提高散热效率。大大提高散热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热管散热的轮毂电机和车轮


[0001]本专利技术涉及一种基于热管散热的轮毂电机和车轮。

技术介绍

[0002]外转子轮毂电机是当下轻型电动汽车电动代步车等主要使用电机之一,其结构简单,使用时可参见授权公告号为CN202555726U的中国技术专利中公开的轮毂电机动力悬架装置,轮毂电机的电机轴与减振器总成连接,轮毂电机的外转子外侧固定装配有轮毂,轮毂外侧安装轮胎,以形成车轮。轮毂电机整体结构简单、紧凑,缩短了轴向尺寸,效率较高,转矩调控范围大,响应速度快,省去了减速机构,动力传动效率较高等优点。
[0003]对于外转子轮毂电机来讲,由于对外输出转矩相对较小,当起步、爬坡或重载工况下,输出转矩增大,绕组电流增大,使绕组、定子及转子等主要产热区温度急剧升高,产热增大,从而使电机内部工作条件恶化。当电机内部的热量不能有效散出时,存在诸多不良影响:如永磁体易受损,永磁体退磁风险增加;加速绕组上绝缘漆包线氧化速度使其失去绝缘性,降低润滑油粘度恶化润滑效果;机件受热变形等。
[0004]当下的散热方式主要是水冷、油冷及风冷。水冷冷却效果虽然不错,但是需要在电机内部设置水道,导致整体结构复杂,并且存在水道密封等一系列问题。强制风冷主要是通过提高空气对流从而将热量带出,但是,在实际工作中,当车辆处于高负荷爬坡加速等工况下,车速较低,风冷往往不能满足散热所需求。油冷虽然相较于风冷散热更优越,但是需要在内部存放冷却油,在长期工作时,冷却油的吸热性随时间变长而逐渐变差,同时对于高温产热区不能够做到及时散热,且需要考虑密封的问题。
[0005]在申请公布号为CN105515227A的中国专利技术专利申请中公开了一种强化轮毂电机散热性能的装置,轮毂电机的前后端盖形成电机外壳,在前后端盖外侧分别设置散热翅片,转子与前端盖固定,转子内部布置定子,定子与定轴固定装配在一起,为改善轮毂电机散热性能,对应前端盖设置有前端盖热管,对应转子设置有转子热管,对应定子设置有定子热管,热管的蒸发端吸热,在冷凝端放热,将热量传递至电机外表面,当电机外壳带着散热翅片运动时,实现强制对流风冷,有效改善整个轮毂电机的散热效果。但是上述轮毂电机中,对应转子热管和定子热管需要在电机壳体的前后端盖上分别设置散热翅片,具体应用在车轮上时,必然有一端的散热翅片是朝向车体外侧布置,考虑到美观,一般的车轮上均会安装轮毂盖,轮毂盖会罩在相应的散热翅片外侧,实际上会影响其散热效果,降低散热性能,而且,在外侧凸出布置散热翅片,也影响车轮外观。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于热管散热的轮毂电机,以解决现有技术中在轮毂电机两侧端盖外侧均设置散热翅片导致对应于轮毂盖一侧的散热翅片散热效果不好而影响整体散热效果的技术问题;同时,本专利技术还提供一种使用上述轮毂电机的车轮。
[0007]为实现上述目的,本专利技术所提供的基于热管散热的轮毂电机的技术方案是:一种
基于热管散热的轮毂电机,包括:电机外壳,其内设置有外转子和内定子;所述外转子与电机外壳相对固定;所述内定子同轴固定装配有电机轴,该电机轴和所述电机外壳之间设有轴承结构,所述电机轴的内端用于连接车桥或车体悬架;所述电机外壳的朝向电机轴内端的一侧固设有内侧散热翅片;轮毂电机还包括:外转子热管,对应所述外转子布置,并与外转子固定装配,所述外转子热管具有蒸发端和冷凝端,外转子热管的蒸发端与外转子导热接触以吸收外转子散发的热量,外转子热管的冷凝端与所述内侧散热翅片导热接触或靠近所述内侧散热翅片布置,以将热量传递至所述内侧散热翅片;内定子热管,对应所述内定子布置,并与电机轴和内定子固定装配,所述内定子热管具有蒸发端和冷凝端,内定子热管的蒸发端用于吸收内定子散热的热量,内定子热管沿着电机轴朝向所述内侧散热翅片延伸,内定子热管的冷凝端靠近所述内侧散热翅片布置,以将热量传递至所述内侧散热翅片。
[0008]有益效果是:本专利技术提供的基于热管散热的轮毂电机,在电机壳上朝向电机轴的内端设置内侧散热翅片,并且使用内定子热管对内定子进行热量的吸收和传递,外转子热管对外转子进行热量的的吸收和传递,将内定子热管和外转子热管吸收的热量最后均传递至内侧散热翅片上,内侧散热翅片将热量传递至空气中,完成对轮毂电机的内定子和外转子散热的工作,不同于现有的轮毂电机把散热翅片布置在轮毂电机内外两侧,该轮毂电机只在电机内侧布置内侧散热翅片,内侧散热翅片绕电机旋转,增大了内侧散热翅片间的空气流速,并且与热管结合进行散热工作,大大提高了散热效率。
[0009]作为进一步地改进,所述电机轴的外周面上设有第一安装槽,第一安装槽沿电机轴轴向延伸并沿电机轴周向间隔分布有至少两个,所述内定子热管对应安装在所述第一安装槽中。
[0010]有益效果是:内定子热管与第一安装槽一一对应,不会过大增加整体径向尺寸。
[0011]作为进一步地改进,所述内定子热管通过内定子支撑架与所述电机轴连接,内定子支撑架位于内定子热管与电机轴之间,所述内定子热管呈L形,内定子热管包括轴向管段和径向管段,内定子热管的轴向管段具有内定子热管的冷凝端,内定子热管的径向管段具有内定子热管的蒸发端,内定子热管的轴向管段安装在所述第一安装槽中,内定子热管的径向管段沿内定子支撑架径向延伸,并与内定子支撑架导热接触。
[0012]有益效果是:内定子热管中设有蒸发端和冷凝端,便于利用热管的相变原理完成热量的运输。
[0013]作为进一步地改进,所述内定子支撑架的朝向电机轴内端的相应侧面设有径向安装槽,所述内定子热管的径向管段位于所述径向安装槽中。
[0014]有益效果是:内定子安装槽与内定子热管的径向管段对应,使得内定子热管的径向管段与第一安装槽配合,方便安装L形的内定子热管的安装。
[0015]作为进一步地改进,所述外转子热管为L形,外转子热管包括轴向管段和径向管段,外转子热管的轴向管段具有外转子热管的冷凝端,外转子热管的径向管段具有外转子
热管的蒸发端,所述外转子具有环形导热板,环形导热板位于所述内定子的朝向所述电机轴内端的一侧,所述外转子热管的径向管段沿所述外转子径向延伸且与所述环形导热板导热接触,外转子热管的轴向管段沿所述电机轴轴向延伸至所述电机外壳外,并位于所述内侧散热翅片径向内侧。
[0016]有益效果是:外转子热管中设有蒸发端和冷凝端,便于利用热管的相变原理完成热量的运输,设置环形导热板,较为方便地有效增大与外转子热管的蒸发段接触面积,提高散热性能。
[0017]作为进一步地改进,所述环形导热板的朝向所述内定子的一侧固设有热管保持架,热管保持架上设有径向延伸槽,径向延伸槽沿外转子径向延伸且沿外转子周向间隔分布多个,所述外转子热管的径向管段位于所述径向延伸槽中。
[0018]有益效果是:热管保持架上设有多个径向延伸槽,与外转子的径向管段一一对应,便于内定子热管的安装。
[0019]作为进一步地改进,所述电机外壳和所述轴承结构之间布置有连接轴套,该连接轴套位于所述内定子的朝向所述电机轴内端的一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热管散热的轮毂电机,包括:电机外壳(4),其内设置有外转子(14)和内定子(12);所述外转子(14)与电机外壳(4)相对固定;所述内定子(12)同轴固定装配有电机轴(11),该电机轴(11)和所述电机外壳(4)之间设有轴承结构,所述电机轴(11)的内端用于连接车桥或车体悬架;其特征在于,所述电机外壳(4)的朝向电机轴(11)内端的一侧固设有内侧散热翅片(10);轮毂电机还包括:外转子热管(15),对应所述外转子(14)布置,并与外转子(14)固定装配,所述外转子热管(15)具有蒸发端和冷凝端,外转子热管(15)的蒸发端与外转子(14)导热接触以吸收外转子(14)散发的热量,外转子热管(15)的冷凝端与所述内侧散热翅片(10)导热接触或靠近所述内侧散热翅片(10)布置,以将热量传递至所述内侧散热翅片(10);内定子热管(13),对应所述内定子(12)布置,并与电机轴(11)和内定子(12)固定装配,所述内定子热管(13)具有蒸发端和冷凝端,内定子热管(13)的蒸发端用于吸收内定子(12)散发的热量,内定子热管(13)沿着电机轴(11)朝向所述内侧散热翅片(10)延伸,内定子热管(13)的冷凝端靠近所述内侧散热翅片(10)布置,以将热量传递至所述内侧散热翅片(10)。2.根据权利要求1所述的基于热管散热的轮毂电机,其特征在于,所述电机轴(11)的外周面上设有第一安装槽(111),第一安装槽(111)沿电机轴(11)轴向延伸并沿电机轴(11)周向间隔分布有至少两个,所述内定子热管(13)对应安装在所述第一安装槽(111)中。3.根据权利要求2所述的基于热管散热的轮毂电机,其特征在于,所述内定子热管(13)通过内定子支撑架(19)与所述电机轴(11)连接,内定子支撑架(19)位于内定子热管(13)与电机轴(11)之间,所述内定子热管(13)呈L形,内定子热管(13)包括轴向管段(17)和径向管段(16),内定子热管(13)的轴向管段(17)具有内定子热管(13)的冷凝端,内定子热管(13)的径向管段(16)具有内定子热管(13)的蒸发端,内定子热管(13)的轴向管段(17)安装在所述第一安装槽(111)中,内定子热管(13)的径向管段(16)沿内定子支撑架(19)径向延伸,并与内定子支撑架(19)导热接触。4.根据权利要求3所述的基于热管散热的轮毂电机,其特征在于,所述内定子支撑架(19)的朝向电机轴(11)内端...

【专利技术属性】
技术研发人员:周志刚尹肖飞张杰孟祥明杨文豪
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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