用于电机的冷却组件制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电机(10)的冷却组件(36)。冷却组件(36)可包括用于接收轴(14)、转子(18)和定子(20)的大体圆柱形冷却夹套(40)。此外，冷却夹套(40)可设置在电机壳体(12)中。另外，冷却组件(36)可包括用于循环第一冷却剂的冷却夹套(40)中的至少两个第一通路(60)和用于循环第二冷却剂的冷却夹套(40)中的至少一个第二通路(62)，第二通路(62)设置于至少两个第一通路(60)之间。此外，冷却组件(36)可包括在电机壳体(12)的外部上的第三通路(72)，第三通路(72)延伸通过壳体(12)以流体地连接至少两个第一通路(60)并且绕过第二通路(62)。路(62)。路(62)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的冷却组件


[0001]本公开大体上涉及一种用于电机的冷却组件，并且更具体地涉及一种具有在其中循环的多种冷却剂的冷却夹套。

技术介绍

[0002]在制造、采矿、建筑、运输和其它工作领域中，经常需要采用电机。诸如电动机和发电机的电机可用于响应于电输入而生成机械功率，或响应于机械输入而生成电功率。电机(不论装置是否用作电动机、发电机、交流发电机、旋转转换器等)通常包括静止的(即非旋转的)定子，以及在定子内旋转的转子，以及机器壳体。定子大体上包括铁磁性材料的芯和绕组，所述绕组由围绕极片缠绕的绝缘线或导线的线圈构成。转子还可包括铁磁性材料的芯。传统电动机的芯、绕组和其它物理方面的构造尽管大体上是相关的，但在本文中将不进一步论述，因为本领域中的技术人员将熟悉传统电动机构造。
[0003]电动机和发电机生成大量热，并且需要高效的冷却系统。例如，在机械功率和电功率的生成期间，电机内的磁性、电阻性和机械损失使得定子中热的积累，优选将热消散以便避免机器的损坏、故障和/或失效，并且提高机器的效率。对电机的功率输出的限制之一可为其冷却定子并且消散此过量热的能力。然而，随着技术的发展，电机的功率密度不断增加，并且此类机器变得越来越难以冷却。可定位在电机的定子与壳体之间的冷却定子壳或冷却夹套提供了用于冷却这些机器的良好装置。因此，电动机和发电机通常配备有冷却夹套，冷却夹套设有用于在冷却夹套与机器壳体之间循环冷却剂的凹槽或通路。具体地，通过冷却夹套循环水、油或空气有助于消散这些电机的过量热并且因此冷却。本行业中采用的常见冷却剂包括水和乙二醇混合物(WEG)以及油冷却剂，但通常不在同一冷却夹套中一起共同采用。
[0004]用于消散来自电机的热的一个示例性布置公开于Kubes的美国专利申请号2016/0141921中(
“‘
921公开案”)。具体地，
‘
921公开案公开了一种设置于定子与电机壳体之间的热交换器，交换器是套筒或夹套，其具有在套筒的外表面上或通过套筒的外表面的相邻螺旋冷却剂流动路径。此构造允许围绕定子的用于两种不同冷却剂的双螺旋流动路径。然而，除了所公开的相邻双螺旋流动路径之外，该现有技术的公开并未提供用于多个冷却路径的任何备选布置。
[0005]所公开的冷却组件和用于冷却电机的方法旨在克服上述限制中的一个或多个和/或现有技术的其它问题。

技术实现思路

[0006]根据本公开的一个方面，公开了一种电机。所公开的电机可包括壳体、轴、转子和定子。此外，电机可包括具有设置于壳体中的冷却夹套的冷却组件。冷却夹套可具有限定用于接收定子的大体圆柱形腔的内表面，以及具有用于循环第一冷却剂的至少两个大体环形的第一凹槽的外表面。另外，外表面可具有用于循环第二冷却剂的至少一个大体环形的第
二凹槽，第二凹槽设置于至少两个第一凹槽之间。此外，冷却组件可包括通路，所述通路在壳体的外表面上，并且延伸通过壳体以流体地连接至少两个第一凹槽并且绕过第二凹槽。
[0007]根据本公开的另一个方面，公开了一种用于电机的冷却组件。冷却组件可包括构造成接收轴、转子和定子的大体圆柱形冷却夹套；并且冷却夹套可构造成设置于电机壳体中。冷却组件还可包括用于循环第一冷却剂的冷却夹套中的至少两个第一通路和用于循环第二冷却剂的冷却夹套中的至少一个第二通路，第二通路设置于至少两个第一通路之间。此外，冷却组件可包括在电机壳体的外部上的第三通路，第三通路延伸通过壳体以流体地连接至少两个第一通路并且绕过第二通路。
[0008]根据本公开的又一个方面，公开了一种冷却电机的方法。所公开的方法可包括提供冷却夹套的步骤，冷却夹套接收在电机壳体中并且具有至少两个第一冷却剂通路和至少一个第二冷却剂通路，第二冷却剂通路设置于至少两个第一冷却剂通路之间。另外，所公开的方法可包括在电机壳体的外部上提供第三通路的步骤，第三通路流体地连接至少两个第一冷却剂通路并且绕过第二冷却剂通路。此外，所公开的方法可包括以下步骤：使第一冷却剂循环通过至少两个第一冷却剂通路和第三通路；以及使第二冷却剂循环通过第二冷却剂通路。
[0009]当结合附图阅读时，本公开的这些和其它方面以及特征将更好理解。
附图说明
[0010]图1是根据本公开的示例性公开的电机的横截面示图；
[0011]图2是根据本公开的冷却夹套的示例性实施例的透视图；
[0012]图3是根据本公开的图1的示例性电机的分解透视图，其包括定子、冷却夹套和壳体；
[0013]图4是根据本公开的图1的示例性电机的外部的视图，电机内的冷却组件的各种通路由虚线示出；
[0014]图5是根据本公开的设置在电机壳体的外表面上的旁通部件的横截面示图；以及
[0015]图6是根据本公开的冷却电机的方法的流程图。
[0016]尽管以下详细描述将关于某些说明性实施例给出，但应理解，附图未必按比例绘制，并且所公开的实施例有时以图解方式并且在部分视图中示出。另外，在某些情况下，可能已省略对于理解公开的主题不是必需的细节或使其它细节难以理解的细节。因此，应理解，本公开不限于所公开和本文中说明的特定实施例，而是限于对于整个公开和权利要求书的合理阅读以及其任何等同物。
具体实施方式
[0017]本文公开的冷却组件和用于冷却电机的方法克服了现有技术中的某些限制。本公开可应用于执行与诸如建筑、农业、采矿、制造、运输或本领域中已知的任何其它行业的行业相关联的操作的电动机或发电机。现在将详细参考具体实施例或特征，其实例在附图中示出。在尽可能的情况下，在整个附图中将使用相应或相似的附图标记来表示相同或相应的部分。
[0018]图1示出了示例性电机10。电机10可为发电机或电动机，或选择性地充当发电机和
电动机两者。例如，电机10可被驱动(例如，由发动机)以产生电力，如在混合车辆应用或静止的发电应用中。备选地，电机10可供有电力以产生机械旋转，如在发动机起动应用中或电动绞盘应用中。还设想了电机10可在一些情况下充当发电机，并且在其它情况下充当电动机，如在电力传动系推进和制动应用中。
[0019]无论应用如何，除其它事物之外，电机10都可包括壳体12、在相对端处由轴承16可旋转地支承在壳体12内的轴14、可操作地联接以与轴14一起旋转的转子18、以及环形地围绕转子18的固定定子20等。当轴14和转子18被机械驱动以在壳体12内旋转时，相关联的旋转磁场可在定子20内产生电流。同样，当电流穿过定子20时，可生成使转子18和轴14旋转的磁场。可设想，电机10可含有附加或不同的部件，例如，如控制系统、处理器、电力电子器件、一个或多个传感器、储能装置和/或本领域中已知的其它部件。这样的附加系统和部件不在本公开的范围内，因此，在本文中将不进行更详细讨论。
[0020]如图1中所示，壳体12可包括大体圆柱形壳22和一个或多个端盖。壳22可基本上包围轴14、轴承16、转子18和定子20。可设想，在一些实施例中，壳22可具有两个开口端，或者可具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电机(10)的冷却组件(36)，包括：构造成接收轴(14)、转子(18)和定子(20)的大体圆柱形冷却夹套(40)，所述冷却夹套(40)构造成设置于电机壳体(12)中；用于循环第一冷却剂的所述冷却夹套(40)中的至少两个第一通路(60)和用于循环第二冷却剂的所述冷却夹套(40)中的至少一个第二通路(62)，所述第二通路(62)设置于所述至少两个第一通路(60)之间；以及在所述电机壳体(12)的外部上的第三通路(72)，所述第三通路(72)延伸通过所述壳体(12)以流体地连接所述至少两个第一通路(60)并且绕过所述第二通路(62)。2.根据权利要求1所述的冷却组件(36)，其中所述第一通路(60)构造成循环基于水和乙二醇的第一冷却剂。3.根据权利要求1所述的冷却组件(36)，其中所述第二通路(62)构造成循环基于油的第二冷却剂。4.根据权利要求1所述的冷却组件(36)，进一步包括在所述冷却夹套(40)上设置在所述至少两个第一通路(60)与所述第二通路(62)之间的一个或多个O形环(64)。5.根据权利要求1所述的冷却组件(36)，其中所述第三通路(72)是用于改装现有电机(10)的套件的一部分。6.根据权利要求1所述的冷却组件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：