转子轴和电机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机的转子轴(1)，其具有空心部(2)，在所述空心部(2)中设有用于输送冷却液的冷却管(3)，所述冷却管(3)在所述转子轴(1)的径向上具有冷却管出油孔(31，32)。根据本发明专利技术的设计方案，在所述冷却管(3)的外周上套接有流体分配件(4)，所述流体分配件(4)与所述冷却管(3)围成密封空腔(5)，并且所述流体分配件(4)与所述空心部(2)之间的空隙形成冷却通道(6)，其中，所述冷却管出油孔(31，32)设置在所述流体分配件(4)的外部。此外，本发明专利技术还涉及一种具有上述转子轴的电机。涉及一种具有上述转子轴的电机。涉及一种具有上述转子轴的电机。

【技术实现步骤摘要】
转子轴和电机


[0001]本专利技术涉及电机领域，尤其涉及电机的冷却结构。

技术介绍

[0002]当前，使用电能驱动或者使用电能与燃料混合驱动的新能源车辆越来越受到重视。在各种新能源车辆中，通常安装有一个或多个电机。由于电机转子转速极高(可达18000转/分钟以上)，因此生热量很大，需要对电机转子进行冷却。目前国内外先进电驱制造商所采取的冷却方式是在电机的转子轴内使用冷却液进行水冷，通常采用中空的转子轴，并在轴内设置冷却管注入冷却油进行冷却。
[0003]由CN 213754129 U已知一种电机转子，其具有中空的转子轴。在转子轴的中部设有冷却开口。从转子轴的进口注入冷却介质，并从冷却开口流出到转子轴的空心部内，再从出油口流出并对转子进行冷却。
[0004]在现有技术中，进入冷却管与轴中空之间形成的空间的冷却介质受到转子轴转速、进入空间的油量以及车辆行驶时转子轴的倾斜角度的限制，特别是当油量不足，无法充满轴空心部时，以及转子轴转速较低时，冷却效果很差。为了获得较大的油压，需要将整个轴空心部充满冷却介质。但是轴空心部的体积太大，需要更多的时间和更多的冷却介质来填充，提高了制造和运行成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺点，提供一种用于电机转子的结构简单、制造低廉的冷却系统。
[0006]所述技术问题通过一种用于电机的转子轴所解决。该转子轴具有空心部，在空心部中设有用于输送冷却液的冷却管，该冷却管在转子轴的径向上具有冷却管出油孔。根据本专利技术的设计方案，在冷却管的外周上套接有流体分配件，该流体分配件与冷却管围成密封空腔，并且流体分配件与空心部之间的空隙形成冷却通道，其中，冷却管出油孔设置在流体分配件的外部。
[0007]根据本专利技术的设计方案，由于设置了流体分配件，冷却管和转子轴空心部之间形成的空间容积被减小。进一步优选地是，密封空腔的容积大于冷却通道的容积。由于冷却通道的容积被减小，很容易填充和快速建立合适的油压。当车辆行驶时，冷却液不受转子轴速度、进入冷却通道的油量和转子轴倾斜角度的限制。由于流体分配件与冷却管之间形成密封空腔，其内部不会进入冷却液，因此可以只加注较少的冷却液，从而减少转子轴的总冷却液量，同时降低材料成本。与现有技术相比，只增加了流体分配件，电机转子轴结构简单，制造容易，成本低。
[0008]根据本专利技术的优选实施方式，流体分配件通过焊接固定在冷却管的外周上。流体分配件与冷却管可以一体成型，即做成一个零件，从而减少零件数量；也可以通过焊接等方式将流体分配件和冷却管固定连接。焊接工艺简单，且采用焊接可以省去在流体分配件和
冷却管之间的密封件，节省了制造成本。另外优选的是，流体分配件和/或冷却管是由塑料或铝合金制成。流体分配件和冷却管可以由相同的材料制成，也可以采用不同的材料。塑料和铝合金都是轻质材料，可以减轻结构的整体重量。
[0009]根据本专利技术的优选实施方式，冷却管具有靠近转子轴的进油口的第一冷却管出油孔和远离进油口的第二冷却管出油孔，其中，第一冷却管出油孔的孔径小于第二冷却管出油孔的孔径。在现有技术中，因为第一冷却管出油孔靠近进油口，油压较大；第二冷却管出油孔远离进油口，运输过程中会有损失，油孔处的油压小于第一冷却管出油孔。因此，设置第一冷却管出油孔的孔径小于第二冷却管出油孔的孔径，从而能够使两个油孔出油量尽量均匀。进一步优选的是，第一冷却管出油孔和第二冷却管出油孔分别位于冷却管的轴向两端，流体分配件位于第一冷却管出油孔和第二冷却管出油孔之间。
[0010]根据本专利技术的优选实施方式，转子轴具有靠近转子轴的进油口的第一转子轴出油孔和远离所述进油口的第二转子轴出油孔，其中，第一转子轴出油孔的孔径小于第二转子轴出油孔的孔径，以便将冷却液均匀地分配到端部绕组的两端。另外优选地是，冷却管的远离转子轴的进油口的轴向端部是封闭的。将冷却管的一个轴向端部具有进油口，另一轴向端部设计为封闭式，从而省去了油塞密封，即使冷却管损坏，也不会有油塞掉入电机并对电机造成二次损坏。
[0011]此外，上述技术问题还能够被一种电机所解决，该电机具有前面所述的转子轴。
附图说明
[0012]以下结合附图进一步描述本专利技术。图中以相同的附图标记来表示相同或功能相同的部件。附图为：
[0013]图1示出根据现有技术设计的电机转子的剖面图；
[0014]图2示出根据本专利技术优选实施方式设计的电机转子的剖面图。
[0015]在没有明确限定的情况下，本专利技术中的“轴向”和“径向”皆是指电机转子轴的轴向方向和径向方向。
具体实施方式
[0016]以下将结合附图描述根据本专利技术的转子轴的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，本专利技术不限于所描述的优选实施例，本专利技术的保护范围由权利要求书限定。
[0017]图1示出根据现有技术设计的电机转子的剖面图。如图1所示，电机转子8套接在转子轴1上，电机转子8轴向两端设有用于冷却的平衡板。转子轴1设置为空心的，具有空心部2。通常，转子轴1由三部分构成，通过焊接将三部分固定在一起。由于转子轴1内径一般都较大，因此转子轴1通常设计为凹面中空结构，以减轻其重量。如图1所示，转子轴两侧都设有内锥面。在转子轴1的中部沿着轴向设有冷却管3，在冷却管3的径向上设有多个冷却管出油口30，用于将来自进油口7的冷却液输送到冷却管3与空心部2之间的空间内。冷却液的流动路径如图中箭头所示。在冷却管3的远离进油口7的端部设有油塞9，以防止冷却液从冷却管3的另一侧流出。
[0018]从冷却管出油孔3流出进入冷却管3与空心部2之间形成的空间的冷却液在离心力
作用下可沿转子轴的锥面流动，然后通过设在转子轴1上的转子轴出油孔20流出，以冷却转子平衡板和定子端部绕组。冷却液在离心力作用下沿转子轴的锥面流动，因此受到转子轴转速、冷却液油量以及车辆行驶时转子轴的倾斜角度的限制，特别是当油量不足，没有油压无法充满空心部2时，冷却效果会很差。为了获得较大的油压和更好的冷却效果，必须将空心部2充满冷却液。但是空心部2的体积太大，需要更多的时间和更多的油来填充。此外，转子轴1的两侧都有内锥面，两端内径较大，中间较小，因此转子轴必须分为三个部件，会增加制造成本。由于设有油塞9，如果油塞9和冷却管3之间漏油，将影响进入冷却管3的空心部2的油量，并且如果油塞9从冷却管3上松开，油塞9将落入电机中，导致电机损坏。
[0019]为了克服上述缺点，本专利技术改进了转子轴1的设计，如图2所示。相同的部件在此不再阐述，详细说明改进的结构特征。如图所示，根据本专利技术的冷却结构分为两个部件，即冷却管3和套接在冷却管3上的流体分配件4，两者通过焊接固定在一起，从而减少了一个部件的焊接步骤。将转子轴上焊接精度高的焊接位置从2个减少到1个，冷却管3上两个焊接位置的焊接精度要求低，降低了焊接成本。冷却管3和流体分配件4可以用较轻的材料制成，如塑料和铝合金，以减轻重量和焊接难度。冷却管3和流体分配件4之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电机的转子轴(1)，其具有空心部(2)，在所述空心部(2)中设有用于输送冷却液的冷却管(3)，所述冷却管(3)在所述转子轴(1)的径向上具有冷却管出油孔(31，32)，其特征在于，在所述冷却管(3)的外周套接有流体分配件(4)，所述流体分配件(4)与所述冷却管(3)围成密封空腔(5)，并且所述流体分配件(4)与所述空心部(2)之间的空隙形成冷却通道(6)，其中，所述冷却管出油孔(31，32)设置在所述流体分配件(4)的外部。2.根据权利要求1所述的转子轴(1)，其特征在于，所述密封空腔(5)的容积大于所述冷却通道(6)的容积。3.根据权利要求1所述的转子轴(1)，其特征在于，所述流体分配件(4)通过焊接固定在所述冷却管(3)的外周上。4.根据权利要求1所述的转子轴(1)，其特征在于，所述流体分配件(4)与所述冷却管(3)一体成型。5.根据权利要求1所述的转子轴(1)，其特征在于，所述流体分配件(4)和/或所述冷却管(3)是由塑料或铝合金制成。6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子轴(1)，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，宋志强，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：