一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，包括外骨架、垫圈、密封组件和导流组件，密封组件包括至少贴合在导流组件一侧的由金属材料制备的内骨架和唇边，导流组件包括导电环、导电硅胶，导电硅胶填充在导电环与内骨架之间，外骨架外圈与电机壳紧密配合，外骨架内圈与垫圈紧密配合，均构成电性导通，导电环内圈设置有碰触轴外圈的弧形电刷，导电环两侧面开设有用于注入液态导电硅胶的导流环槽，该新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件解决了新能源汽车电机高转速下产生的轴电流腐蚀轴周边零件，影响到主轴上套设的轴承等配件工作状态的稳定性，进而影响到电机在高转速、高功率和大扭矩下的工况稳定性、可靠性和安全性的问题。靠性和安全性的问题。靠性和安全性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件


[0001]本技术涉及新能源汽配件
，具体涉及一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件。

技术介绍

[0002]目前新能源汽车市场火热，针对新能源汽车的“三电”开发进展飞速，多家新能源车企针对电机、电池和电控的研发投入不断攀升，其中最为重要的电机技术成为当下亟待攻克的技术难题，新能源汽车电机从原理上来说，分为水冷电机和油冷电机。
[0003]水冷电机的结构其实同内燃机十分相似，其也是用冷却液循环到电机壳体内部的水道，从而把电机的热量带走，如此做法能够有效节约成本，电机与电池均能共有一套水冷系统。
[0004]油冷电机则采用了传统燃油车的变速箱油，这种油液不导电、不导磁，可以直接灌入到电机内部和电机的转子以及定子绕组进行更有效率的热交换，其散热效果要比水冷系统更佳。
[0005]因为目前新能源汽车的电机技术障碍存在于电机功率、扭矩和转速极限，目前可掌握的最高功率也难以突破300KW，最大扭矩也很难突破500Nm，其中需要突破的技术难点在电机主轴在高转速下的稳定性、可靠性、安全性。
[0006]我们已经掌握的技术问题在于高转速下的电机主轴会因为电机内部的各种定子、转子部件的静态、动态摩擦产生轴电流。特别是高压800V新能源汽车动力总成，其轴电流尤为明显。轴电流的产生会腐蚀周边零件，直接影响到主轴上套设的轴承工作状态的稳定性，进而影响到电机在高转速、高功率和大扭矩下的工况稳定性。功率越高，轴电流越大，危害更强。
[0007]为此多家车企已经为解决轴电流问题研讨、设计和论证了多种方案，目前能够采用的方案就是在轴承位置配合一种金属电刷，将高转速下的轴产生的电流导引出去，释放掉电流，但是金属电刷导流的实际效果会因为电机采用的水冷方案或者油冷方案受到制约，金属电刷需要与水或油隔离开才能发挥作用；且金属电刷本身也会对轴造成磨损，按压接触力度越大，越影响轴的转速；并且还会使轴快速发热，导致整个电机动力总成内部热量攀升，影响动力总成的热交换，造成工况不稳。

技术实现思路

[0008]本技术目的：为了解决新能源汽车电机高转速下会产生的轴电流会腐蚀轴周边零件，影响到主轴上套设的轴承等配件工作状态的稳定性，进而影响到电机在高转速、高功率和大扭矩下的工况稳定性、可靠性和安全性的问题，需要设计一种能够将轴电流快速引导释放掉的汽配件，且能够阻隔水冷或油冷系统中的水或油，起到密封效果；在与轴接触电性导通的同时，给轴外周施加微小的外力，滑动摩擦力大大减小，不影响轴的转速，从而有效降低电机能耗，且保证了电机工作稳定性、安全性，车企可以放心给电以提升电机功
率，进而使新能源汽车电机可以释放的转速、功率和扭矩技术参数水平再上一个台阶。
[0009]为解决上述问题采取的技术方案是：
[0010]一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，包括由金属材料制备的外骨架、由金属材料制备的垫圈、被外骨架和垫圈紧密压紧的密封组件和导流组件，所述密封组件包括至少贴合在导流组件一侧的由金属材料制备的内骨架和唇边，所述导流组件包括导电环、液态固化后的导电硅胶，所述导电硅胶填充封装在导电环与内骨架之间，以增大电性导通的接触面积，提高导电率，
[0011]所述外骨架、垫圈、内骨架、唇边、导电环均呈环状，且套设在高转速轴上，
[0012]所述外骨架外圈与电机壳紧密配合，外骨架内圈与垫圈过盈紧密配合，均构成电性导通，
[0013]所述内骨架另一面紧密贴合在外骨架内壁或垫圈内壁上，将由导电环引导而来的电流快速传导给外骨架或垫圈，并由外骨架和垫圈将轴电流快速接地释放掉，
[0014]所述内骨架与唇边通过模压一体成型，所述唇边最内圈的横截面呈折线形，弯折点所在位置为唇尖，唇尖与轴外圈贴合，以密封唇边外侧的水冷系统的水或油冷系统的油，
[0015]所述导电环内圈设置有碰触轴外圈的弧形电刷，所述弧形电刷以倾斜姿态与轴接触，并保持微小夹紧力，以保持电性导通，所述导电环两侧面至少开设有一圈用于注入液态导电硅胶的导流环槽，且导流环槽设置于导电环内圈，以更靠近唇边的方式缩短导电环与轴之间的电性导通距离。
[0016]进一步地，所述唇边采用橡胶或硅胶材质制备。
[0017]进一步地，所述弧形电刷采用树脂导电材料制备，在与轴的直接接触时，具备耐磨、耐高温、自润滑的作用，并具备一定的弹性，使弧形电刷与轴保持接触。
[0018]进一步地，所述唇边最外圈设置有环形槽，所述环形槽内套设有弹簧圈，用于给唇边施加径向的按压力，保证唇尖与轴贴合牢靠，有效防止外部的水或油进入导流组件。
[0019]进一步地，所述导电环两侧面的导流环槽相互连通，以进一步提升导电率。
[0020]进一步地，所述导电环同侧的多圈导流环槽互相连通，以进一步提升导电率。
[0021]进一步地，所述弧形电刷与轴的接触弧面环形阵列地设置有弧形接触环，所述弧形接触环截面呈半圆形，用于直接和轴接触，直接引导轴电流。
[0022]优选的，所述弧形电刷与导流环槽之间设置有连通槽，弧形电刷与轴的接触弧面环形阵列地设置有若干个导电孔，导电孔与连通槽连通，且导电孔与连通槽内均填充有液态导电硅胶，使得导电孔、连通槽和导流环槽均采用液态导电硅胶填充，并经过加热固化后形成整体，有利于将轴电流直接通过弧形电刷的导电孔快速引导到内骨架，并由金属材质的内骨架、外骨架引导到电机壳接地释放掉。
[0023]本技术的有益效果是：
[0024]1.该新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件解决了新能源汽车电机高转速下产生的轴电流腐蚀轴周边零件，影响到主轴上套设的轴承等配件工作状态的稳定性，进而影响到电机在高转速、高功率和大扭矩下的工况稳定性、可靠性和安全性的问题；攻克目前全球各大动力总成车企面临的前沿技术难题，属于必须要短时间内解决的问题，否则很难量产，并有安全隐患；
[0025]2.本密封件能够阻隔水冷或油冷系统中的水或油，起到密封效果；
[0026]3.设计的弧形电刷以倾斜姿态与轴接触，并保持微小夹紧力，以保持电性导通，给轴外周施加微小的外力，滑动摩擦力大大减小，不影响轴的转速，从而有效降低电机能耗，且保证了电机工作稳定性、安全性，车企可以放心提升给电功率以提升电机功率；
[0027]4.采用液态导电硅胶弥补树脂导电材料的电阻率较大的不足，增大了导电环与内骨架之间的导电接触面积，更容易导出电流，降低对导电环树脂导电材料的技术要求，降低成本；
[0028]5.利用液态固化后的导电硅胶与轴之间尽可能缩短电性导通的距离的方式，可以将轴电流快速引导释放掉，轴电流产生即刻被释放，可以提高电机在高功率下的工作稳定性；
[0029]6.在不需要封油、封水的电机内，也可以单独采用导流组件与高转速轴接触配合，快速释放掉轴电流，并且有利于导流组件快速散热；
[0030]7.在弧形电刷与轴的接触弧面环形阵列地设置有弧形接触环，可直接和轴接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，包括由金属材料制备的外骨架、由金属材料制备的垫圈、被外骨架和垫圈紧密压紧的密封组件和导流组件，其特征在于：所述密封组件包括至少贴合在导流组件一侧的由金属材料制备的内骨架和唇边，所述导流组件包括导电环、液态固化后的用于增大接触面积以提升导电率的导电硅胶，所述导电硅胶填充在导电环与内骨架之间，所述内骨架另一面紧密贴合在外骨架内壁或垫圈内壁上，将由导电环引导而来的电流快速传导给外骨架或垫圈，并由外骨架和垫圈将轴电流快速接地释放掉，所述导电环内圈设置有碰触轴外圈的弧形电刷，所述弧形电刷以倾斜姿态与轴接触，并保持微小夹紧力，且保持电性导通，所述导电环两侧面至少开设有一圈用于注入液态导电硅胶的导流环槽，且导流环槽设置于导电环靠近轴的内圈。2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，其特征在于：所述外骨架、垫圈、内骨架、唇边、导电环均呈环状，且套设在高转速轴上，所述外骨架外圈与电机壳紧密配合，外骨架内圈与垫圈过盈紧密配合，均构成电性导通。3.根据权利要求1所述的新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，其特征在于：所述内骨架与唇边通过模压一体成型，所述唇边最内圈的横截面呈折线形，弯折点所在位置为唇尖，唇尖与轴外圈贴合。4.根据权利要求1所述的新能源汽车电机高转速轴的快导流密封件，其特征在于：所述唇边采用橡胶或硅胶材质制备，所述弧形电刷采用树脂导电材料制备。5.根据权利要求1所述的新...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华利，陆红华，
申请(专利权)人：沃奇新材料上海有限公司，
类型：新型
国别省市：