CN112104172B - 一种封闭式油冷电机的定子制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种油冷电机的定子制造方法。它包括定子铁芯、喷淋环和机壳，定子铁芯包括第一定子冲片、第二定子冲片和第三定子冲片叠压而成，定子铁芯和喷淋环安装后构成冷却流道，机壳顶部的进油孔与冷却流道连通，喷淋环喷出的冷却油从机壳底部的出油孔流出。本发明结构简单，设计合理，冷却油与定子绕组的端部和定子表面直接接触带走了热量，达到了良好的冷却效果，由于机壳上不设置冷却流道后其内圆直径一致，制造容易，通过改变定子长度可以满足多种型号规格的设计制造，从而提高机壳通用化程度，达到制造难度降低、生产周期短、成本低的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体地是涉及一种封闭式油冷电机的定子制造方法。
背景技术
近年来，在大部分电机应用场合对电机提出轻量化要求。电机需要在更小的体积下输出更大的扭矩和更高的功率。这将对电机的散热提出更高的要求来保证电机的安全性、可靠性、轻量化等，而采用液冷方式是一种相对简单、安全性高、冷却效率高的冷却方式。基于此类要求，目前市场上液冷电机一是采用包含冷却流道的金属机壳，在冷却流道中通过水基冷却液对电机定子进行冷却，冷却介质与定子不进行接触；二是电机采用冷却油到电机中流经电机铁芯外表面并喷淋到绕组进行接触式热传导冷却。但是上述的应用都是润滑油由设置在机壳上的冷却流道和喷淋油装置对电机铁芯与绕组进行冷却，但是由于机壳上设置冷却流道和喷淋装置，对电机机壳的模具制造和加工增加了难度，并且每一个型号的电机需要有不同的流道，这势必会影响电机机壳的通用化，增加模具和机壳数量，不利于电机的批量生产、降低电机的制造效率并增加了难度，进一步影响经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于机壳制造的油冷电机。
本发明的目的是这样实现的。
一种油冷电机的定子制造方法，其特征是，包括定子铁芯、喷淋环和机壳，定子铁芯的冲压：定子铁芯包括第一定子冲片、第二定子冲片和第三定子冲片，第一定子冲片、第二定子冲片和第三定子冲片上均冲压有转子安装槽、若干绕组安装槽和铆钉孔， 第一定子冲片的外周上等距冲压有偶数个第一孔，第一孔之间形成有偶数个第一筋部， 第二定子冲片的外周直径与第一定子冲片的外周直径相同，第二定子冲片外周的外周上等距冲压有偶数个第二孔，第二孔之间形成有偶数个第二筋部，第二孔的宽度为两个第一孔的宽度加一个第一筋部的宽度之和，第二筋部的的宽度与第一筋部的宽度相同， 第三定子冲片的外周直径小于第一定子冲片的外周直径，第三定子冲片的外周上冲压有一个第三孔，第三孔的宽度与第一孔的宽度相同， 定子铁芯的叠压：第一定子冲片叠压成一组，第二定子冲片叠压成两组，第三定子冲片叠压成两组，一组定子冲片两侧分别设置有一组第二定子冲片和第三定子冲片，其中，一组第二定子冲片的第二筋部与一组定子冲片的第一筋部对齐，另一组第二定子冲片的第二筋部与一组定子冲片的第一筋部对齐，且两组一组第二定子冲片的第二筋部对齐的第一筋部错开，两组第三定子冲片的第三孔均对齐一组第二定子冲片的一个第一孔，通过铆钉穿过铆钉孔使定子铁芯成型， 所述喷淋环内设有环形流道，喷淋环内侧壁上设有喷油孔和止口，喷淋环通过止口套在一组第三定子冲片的外周上，喷淋环一侧设有进油缺口，进油缺口与第三孔对齐，进油缺口和喷油孔均与环形流道连通， 所述机壳顶部设有进油孔，机壳底部设有出油孔，定子铁芯和喷淋环整体设置在机壳内，进油孔对齐并连通第一孔，第一孔、第二孔、第三孔、环形流道构成冷却流道。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
所述定子铁芯通过叠压工装叠压成型，叠压工装包括底座和压板，底座上设有芯轴和定位凸台，定位凸台宽度与第一孔宽度相同，底座对应铆钉孔设有让位孔，压板对应芯轴设有通孔，
定子铁芯的叠压工序： 步骤一：一组第三定子冲片叠压在芯轴上，该第三定子冲片的第三孔与定位凸台对齐；
步骤二：一组第二定子冲片叠压在芯轴上，该第二定子冲片的第二孔的孔边与步骤一中第三定子冲片的第三孔的孔边对齐；
步骤三：一组第一定子冲片叠压在芯轴上，第一定子冲片的第一筋部与步骤二中第二定子冲片的第二筋部对齐； 步骤四：另一组第二定子冲片叠压在芯轴上，该第二定子冲片的第二筋部与步骤三中第一定子冲片的第一筋部对齐，且该第二定子冲片的第二筋部与步骤二中第二定子冲片的第二筋部错开一个第一筋部位置； 步骤五：另一组第三定子冲片叠压在芯轴上，该第三定子冲片的第三孔与定位凸台对齐；
步骤六：铆钉从步骤五中第三定子冲片的铆钉孔向下穿，直至铆钉进入让位孔内，压板套在芯轴上，压板底面与铆钉和步骤五中第三定子冲片相抵，通过压力机下压压板使定子铁芯压紧，并铆接铆钉使定子铁芯固定成型。
更具体的方案，所述步骤一和步骤五中的一组第三定子冲片的叠压高度L3小于3mm。
更具体的方案，所述步骤二和步骤四中的一组第二定子冲片的叠压高度L2为第一孔的宽度值的105%并取整数。
更具体的方案，所述步骤六中铆钉的长度大于定子铁芯长度3-5mm。
更具体的方案，所述第三定子冲片的叠压高度L3与喷淋环的止口深度相等，止口与第三定子冲片外周过渡配合。
更具体的方案，若干所述喷油孔呈环形排布，且喷油孔之间等距间隔设置。
更具体的方案，所述第一孔、第二孔、第三孔均为弧形长条状的孔。
本发明结构简单，设计合理，定子铁芯和喷淋环形成一个冷却流道，冷却油通过机壳上的进油孔进入冷却流道并流经定子铁芯外周，同时通过喷淋环上的喷淋孔喷出到定子绕组的端部上，再经机壳上出油孔排出；冷却油与定子绕组的端部和定子表面直接接触带走了热量，达到了良好的冷却效果。由于机壳上不设置冷却流道后其内圆直径一致，制造容易，通过改变定子长度可以满足多种型号规格的设计制造，从而提高机壳通用化程度，达到制造难度降低、生产周期短、成本低的目的。
附图说明
图1为定子铁芯和叠压工装分解结构示意图。
图2为定子铁芯和叠压工装剖面示意图。
图3为定子铁芯结构示意图。
图4为第一定子冲片的结构示意图。
图5为第二定子冲片的结构示意图。
图6为第三定子冲片的结构示意图。
图7为喷淋环的结构示意图（局部剖视）。
图8为定子铁芯和定子绕组安装后的结构示意图。
图9为定子铁芯、定子绕组和喷淋环安装后的结构示意图。
图10为铆钉的结构示意图。
图11为机壳的结构示意图。
图12为定子铁芯、喷淋环和机壳组装后的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一，参见图1-12所示，一种油冷电机的定子制造方法，包括定子铁芯1、喷淋环2和机壳3。
定子铁芯1的冲压：定子铁芯1包括第一定子冲片4、第二定子冲片5和第三定子冲片6，第一定子冲片4、第二定子冲片5和第三定子冲片6上均冲压有转子安装槽11、若干绕组安装槽12和铆钉孔13。第一定子冲片4的外周上等距冲压有偶数个第一孔41，第一孔41之间形成有偶数个第一筋部42，第二定子冲片5的外周直径与第一定子冲片4的外周直径相同，第二定子冲片5外周的外周上等距冲压有偶数个第二孔51，第二孔51之间形成有偶数个第二筋部52，第二孔51的宽度W3为两个第一孔41的宽度W1加一个第一筋部42的宽度W2之和，第二筋部52的的宽度W4与第一筋部42的宽度W2相同，第三定子冲片6的外周直径小于第一定子冲片4的外周直径，第三定子冲片6的外周上冲压有一个第三孔61，第三孔61的宽度W5与第一孔41的宽度W1相同。参见图4-6所示，所述第一孔、第二孔、第三孔均为弧形长条状的孔。
所述定子铁芯1通过叠压工装7叠压成型，叠压工装7包括底座71和压板72，底座71上设有芯轴73和定位凸台74，定位凸台74宽度与第一孔41宽度相同，底座71对应铆钉孔13设有让位孔75，压板72对应芯轴73设有通孔76。
定子铁芯1的叠压工序：第一定子冲片4叠压成一组，第二定子冲片5叠压成两组，第三定子冲片6叠压成两组，一组定子冲片两侧分别设置有一组第二定子冲片5和第三定子冲片6，
步骤一：一组第三定子冲片6叠压在芯轴73上，该第三定子冲片6的第三孔61与定位凸台74对齐，该组第三定子冲片6的叠压高度L3小于3mm；
步骤二：一组第二定子冲片5叠压在芯轴73上，该第二定子冲片5的第二孔51的孔边与步骤一中第三定子冲片6的第三孔61的孔边对齐，该组第二定子冲片5的叠压高度L2为第一孔41的宽度值的105%并取整数（即L2大于第一孔41的宽度）；
步骤三：一组第一定子冲片4叠压在芯轴73上，第一定子冲片4的第一筋部42与步骤二中第二定子冲片5的第二筋部52对齐；
步骤四：另一组第二定子冲片5叠压在芯轴73上，该第二定子冲片5的第二筋部52与步骤三中第一定子冲片4的第一筋部42对齐，且该第二定子冲片5的第二筋部52与步骤二中第二定子冲片5的第二筋部52错开一个第一筋部42位置；
步骤五：另一组第三定子冲片6叠压在芯轴73上，该第三定子冲片6的第三孔61与定位凸台74对齐，该组第三定子冲片6的叠压高度L3小于3mm；
步骤六：选择一铆钉8，铆钉8的长度大于定子铁芯1整体长度3-5mm，铆钉8头部厚度为2 mm，铆钉8头部直径大于其杆部直径2 mm，铆钉8从步骤五中第三定子冲片6的铆钉孔13向下穿，直至铆钉8进入让位孔75内，压板72套在芯轴73上，压板72底面与铆钉8和步骤五中第三定子冲片6相抵，通过压力机下压压板72使定子铁芯1压紧，并铆接铆钉8使定子铁芯1固定成型。
然后在定子铁芯1外周顶部上通过铣刀开连通孔14，连通孔14位于一组第一定子冲片4的第一孔41中部上，且连通孔14的直径不小于第一孔41的宽度。
所述喷淋环2内设有环形流道21，喷淋环2内侧壁上若干设有喷油孔22和止口23，若干所述喷油孔22呈环形排布，且喷油孔22之间等距间隔设置，止口23的深度与第三定子冲片6的叠压高度L3相等，喷淋环2一侧设有进油缺口24，进油缺口24与第三孔61对齐，进油缺口24和喷油孔22均与环形流道21连通。喷淋环2通过止口23套在一组第三定子冲片6的外周上，其中，喷淋环2为金属材质，喷淋环2通过热套的方式安装在定子铁芯1上。
所述机壳3顶部设有进油孔31，机壳3底部设有出油孔32，定子铁芯1和喷淋环2整体设置在机壳3内，进油孔31对齐定子铁芯1的连通孔14，第一孔41和即进油孔31通过连通孔14连通，第一孔41、第二孔51、第三孔61和环形流道21构成冷却流道10。
组装时，定子绕组9固定在定子铁芯1的绕组安装槽12内，最后将定子铁芯1整体安装在机壳3内。冷却油从机壳3的进油孔31处流入冷却流道10内，冷却流道10内冷却油分两路向下流动，且在定子铁芯1轴向方向来回折返流动，即在流动过程中盘曲经过定子铁芯1表面，同时，冷却流道10内冷却油通过出油缺口和进油缺口24流入喷淋环2的环形流道21内，冷却油从喷油孔22喷出到定子绕组9的端部上，最后冷却油在机壳3底部汇集由出油孔32排出。
冷却油与定子绕组9的端部和定子铁芯1表面直接接触，减少了热量的传导环节，电机散热效果好，同时，由于冷却流道10不再设置在机壳3上，机壳3的内圆直径一致，可以采用拉伸、铸造、旋压等多种方式制成，制造容易，配合不同定子铁芯1的长度可以满足多种型号规格的设计制造，从而提高机壳3通用化程度的目的。
Claims (8)
1.一种封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，包括定子铁芯、喷淋环和机壳，
定子铁芯的冲压：定子铁芯包括第一定子冲片、第二定子冲片和第三定子冲片，第一定子冲片、第二定子冲片和第三定子冲片上均冲压有转子安装槽、若干绕组安装槽和铆钉孔，第一定子冲片的外周上等距冲压有偶数个第一孔，第一孔之间形成有偶数个第一筋部，第二定子冲片的外周直径与第一定子冲片的外周直径相同，第二定子冲片外周的外周上等距冲压有偶数个第二孔，第二孔之间形成有偶数个第二筋部，第二孔的宽度为两个第一孔的宽度加一个第一筋部的宽度之和，第二筋部的宽度与第一筋部的宽度相同，第三定子冲片的外周直径小于第一定子冲片的外周直径，第三定子冲片的外周上冲压有一个第三孔，第三孔的宽度与第一孔的宽度相同，
定子铁芯的叠压：第一定子冲片叠压成一组，第二定子冲片叠压成两组，第三定子冲片叠压成两组，一组定子冲片两侧分别设置有一组第二定子冲片和第三定子冲片，其中，一组第二定子冲片的第二筋部与一组定子冲片的第一筋部对齐，另一组第二定子冲片的第二筋部与一组定子冲片的第一筋部对齐，且两组一组第二定子冲片的第二筋部对齐的第一筋部错开，两组第三定子冲片的第三孔均对齐一组第二定子冲片的一个第一孔，通过铆钉穿过铆钉孔使定子铁芯成型，
所述喷淋环内设有环形流道，喷淋环内侧壁上设有喷油孔和止口，喷淋环通过止口套在一组第三定子冲片的外周上，喷淋环一侧设有进油缺口，进油缺口与第三孔对齐，进油缺口和喷油孔均与环形流道连通，所述机壳顶部设有进油孔，机壳底部设有出油孔，定子铁芯和喷淋环整体设置在机壳内，进油孔对齐并连通第一孔，第一孔、第二孔、第三孔和喷淋环构成冷却流道。
2.根据权利要求1所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述定子铁芯通过叠压工装叠压成型，叠压工装包括底座和压板，底座上设有芯轴和定位凸台，定位凸台宽度与第一孔宽度相同，底座对应铆钉孔设有让位孔，压板对应芯轴设有通孔，定子铁芯的叠压工序：步骤一：一组第三定子冲片叠压在芯轴上，该第三定子冲片的第三孔与定位凸台对齐；
步骤二：一组第二定子冲片叠压在芯轴上，该第二定子冲片的第二孔的孔边与步骤一中第三定子冲片的第三孔的孔边对齐；
步骤三：一组第一定子冲片叠压在芯轴上，第一定子冲片的第一筋部与步骤二中第二定子冲片的第二筋部对齐；步骤四：另一组第二定子冲片叠压在芯轴上，该第二定子冲片的第二筋部与步骤三中第一定子冲片的第一筋部对齐，且该第二定子冲片的第二筋部与步骤二中第二定子冲片的第二筋部错开一个第一筋部位置；步骤五：另一组第三定子冲片叠压在芯轴上，该第三定子冲片的第三孔与定位凸台对齐；
步骤六：铆钉从步骤五中第三定子冲片的铆钉孔向下穿，直至铆钉进入让位孔内，压板套在芯轴上，压板底面与铆钉和步骤五中第三定子冲片相抵，通过压力机下压压板使定子铁芯压紧，并铆接铆钉使定子铁芯固定成型，定子铁芯外周上通过铣刀开连通孔，连通孔位于一组第一定子冲片的第一孔中部上，且连通孔的直径不小于第一孔的宽度。
3.根据权利要求2所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述步骤一和步骤五中的一组第三定子冲片的叠压高度L3小于3mm。
4.根据权利要求2所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述步骤二和步骤四中的一组第二定子冲片的叠压高度L2为第一孔的宽度值的105%并取整数。
5.根据权利要求2所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述步骤六中铆钉的长度大于定子铁芯长度3-5mm。
6.根据权利要求1所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述第三定子冲片的叠压高度L3与喷淋环的止口深度相等，止口与第三定子冲片外周过渡配合。
7.根据权利要求1所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，若干所述喷油孔呈环形排布，且喷油孔之间等距间隔设置。
8.根据权利要求1-7任一所述封闭式油冷电机的定子制造方法，其特征是，所述第一孔、第二孔、第三孔均为弧形长条状的孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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