CN112751449B - 一种油冷式车用永磁电机的冷却结构 - Google Patents

一种油冷式车用永磁电机的冷却结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，冷却结构包括机壳，所述机壳上设有储油件，机壳内设有对称分布的喷油件，机壳内设有定子，定子上设有冷却槽，定子上设有绕组；所述机壳包括壳体，壳体内设有油槽，壳体内倾斜设有导油槽，导油槽上连通设有储油槽；所述喷油件包括固定件，固定件上固定环，固定环上设有螺纹孔。本发明冷却结构通过绕组喷淋式冷却及定子油道式冷却，高效的给电机降温，位于转子下方的绕组浸没在冷却液中，使定子绕组充分冷却，相比于传统的水冷散热具有较大改善，冷却效果好，提高电机功率密度，延长电机使用寿命，喷油嘴高度可调节，使冷却油在绕组端部上形成的油膜最厚，散热效果好。

Description

一种油冷式车用永磁电机的冷却结构
技术领域
本发明涉及一种冷却结构，具体是一种油冷式车用永磁电机的冷却结构。
背景技术
新能源汽车用永磁电机对电机的功率密度要求越来越苛刻，现有的车用永磁电机多用机壳水冷却方式对电机进行散热，这种冷却方式需要电机内部的热源通过层层材料传递到外部，再被水道带走。电机绕组无法直接冷却，导致温度堆积，尤其是电机端部绕组不能与机壳水道接触而导致温度过高。因此需要直接冷却热源来提升冷却效率。
选用油冷却散热方式主要是因为油的介电常数高，不导磁，绝缘性能较优，散热效率良好。故可以采用直接油冷却方式，从而大大提高电机的冷却效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，启动输油泵，冷却液从输油管内进入油箱内，部分冷却液通过第二贯穿孔和第二进油孔进入连通管，然后通过喷油嘴喷至绕组上，为绕组降温，冷却液自然落入导油槽内，另一部分冷却液通过第一贯穿孔和第一进油孔进入冷却槽和油槽内，为定子和绕组冷却降温，此部分冷却液顺着冷却槽和油槽重力流入导油槽内；导油槽内的冷却液经倾斜面导流至储油槽内，抽油泵通过出油管将冷却液抽出，完成循环，组装时，根据绕组的大小，向上转动固定环，使固定环脱离限位块，在弹性件作用下，限位块弹出，调节调节件和喷油嘴高度，防止干涉绕组安装，再向下拧动固定环，使其压紧限位块，通过固定块和固定槽配合限位将调节件固定；冷却结构通过绕组浸没式冷却及定子油道式冷却，高效的给电机降温，相比于传统的定子铁芯与机壳直接接触式的空气隙的传热冷却能力具有较大改善，冷却效果好，延长电机使用寿命，喷油嘴高度可调节，使冷却油在绕组端部上形成的油膜最厚，散热效果好。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，冷却结构包括机壳，所述机壳上设有储油件，机壳内设有对称分布的喷油件，机壳内设有定子，定子上设有冷却槽，定子上设有绕组。
所述机壳包括壳体，壳体内设有油槽，壳体内倾斜设有导油槽，导油槽上连通设有储油槽。
所述喷油件包括固定件，固定件上设有固定环，固定环上设有螺纹孔，固定件的下方滑动设有调节件，固定件的两侧均设有弹性件，调节件的下方设有喷油嘴。
进一步地，所述定子内转动设有转子，转子上紧固连接有转轴，机壳上设有前端盖，机壳上设有后端盖，转轴与前端盖转动连接，转轴与后端盖转动连接。
进一步地，所述油槽围绕于定子的外侧，油槽上连通设有第一进油孔，壳体上设有对称分布的第二进油孔，储油槽上方设有出油管，出油管与壳体内部连通，出油管与转子下方的绕组齐平，出油管穿过后端盖与抽油泵连通，冷却槽与油槽连通，后端盖和前端盖均与壳体紧固连接，定子与壳体紧固连接。
进一步地，所述储油件包括油箱，油箱上连通设有输油管，油箱的下方连通设有第一贯穿孔，油箱的下方连通设有对称分布的第二贯穿孔，第一贯穿孔与第一进油孔连通，油箱与壳体紧固连接，输油管与输油泵连通。
进一步地，所述固定件包括固定管，固定管上设有螺纹管，固定管上设有凹槽，凹槽内设有固定柱,固定柱上转动设有限位块，限位块上设有固定块，固定管上设有滑槽，滑槽上连通设有限位槽。
进一步地，所述螺纹孔与螺纹管螺纹配合将固定件与固定环紧固连接，固定环与固定管滑动连接，弹性件的一端与凹槽内壁紧固连接，另一端与限位块紧固连接，固定管与第二进油孔连通，固定管与壳体紧固连接。
进一步地，所述调节件包括连通管，连通管上设有限位柱，限位柱上设有固定槽，调节件通过连通管和滑槽配合与固定件滑动连接，限位柱与限位槽配合，固定块与固定槽配合，喷油嘴与连通管螺纹配合。
本发明的有益效果：
1、本发明冷却结构通过绕组喷淋式冷却及定子油道式冷却，高效的给电机降温，位于转子下方的绕组浸没在冷却液中，使定子绕组充分冷却，相比于传统的水冷间接散热具有较大改善，冷却效果好，提高电机功率密度，延长电机使用寿命；
2、本发明喷油嘴高度可调节，使冷却油在绕组端部上形成的油膜最厚，散热效果好；
3、本发明机壳和定子外表面同时设有特定的油道，使定子冷却更加充分，比传统的机壳与定子外表面的空气接触散热效果更佳。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明冷却结构的结构示意图；
图2是本发明图1中A处放大结构示意图；
图3是本发明喷油件结构示意图；
图4是本发明喷油件部分结构示意图；
图5是本发明喷油件部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，冷却结构包括机壳1，如图1、图2所示，机壳1上设有储油件2，机壳1内设有对称分布的喷油件3，机壳1内设有定子4，定子4上设有冷却槽41，定子4上设有绕组5，定子4内转动设有转子6，转子6上紧固连接有转轴7，机壳1上设有前端盖8，机壳1上设有后端盖9，转轴7与前端盖8转动连接，转轴7与后端盖9转动连接。
机壳1包括壳体11，如图1、图2所示，壳体11内设有油槽12，油槽12围绕于定子4的外侧，油槽12上连通设有第一进油孔13，壳体11上设有对称分布的第二进油孔14，壳体11内倾斜设有导油槽15，导油槽15上连通设有储油槽16，储油槽16的上方设有出油管17，出油管17与壳体11内部连通，出油管17与转子6下方的绕组5齐平，出油管17穿过后端盖9与抽油泵连通，冷却槽41与油槽12连通，后端盖9和前端盖8均与壳体11紧固连接，定子4与壳体11紧固连接。
储油件2包括油箱21，如图1、图2所示，油箱21上连通设有输油管22，油箱21的下方连通设有第一贯穿孔23，油箱21的下方连通设有对称分布的第二贯穿孔24，第一贯穿孔23与第一进油孔13连通，油箱21与壳体11紧固连接，输油管22与输油泵连通。
喷油件3包括固定件31，如图3、图4所示，固定件31上设有固定环32，固定环32上设有螺纹孔，固定件31的下方滑动设有调节件33，固定件31的两侧均设有弹性件34，调节件33的下方设有喷油嘴35。
固定件31包括固定管311，如图4、图5所示，固定管311上设有螺纹管312，固定管311上设有凹槽313，凹槽313内设有固定柱314,固定柱314上转动设有限位块315，限位块315上设有固定块316，固定管311上设有滑槽317，滑槽317上连通设有限位槽318，螺纹孔与螺纹管312螺纹配合将固定件31与固定环32紧固连接，固定环32与固定管311滑动连接，弹性件34的一端与凹槽313内壁紧固连接，另一端与限位块315紧固连接，固定管311与第二进油孔14连通，固定管311与壳体11紧固连接。
调节件33包括连通管331，如图3所示，连通管331上设有限位柱332，限位柱332上设有固定槽333，调节件33通过连通管331和滑槽317配合与固定件31滑动连接，限位柱332与限位槽318配合，固定块316与固定槽333配合，喷油嘴35与连通管331螺纹配合。
使用时，输油泵启动，冷却液从输油管22内进入油箱21内，部分冷却液通过第二贯穿孔24和第二进油孔14进入连通管331，然后通过喷油嘴35喷至绕组5上，为绕组5降温，冷却液自然落入导油槽15内，另一部分冷却液通过第一贯穿孔23和第一进油孔13进入冷却槽41和油槽12内，为定子4和绕组5冷却降温，此部分冷却液顺着冷却槽41和油槽12重力流入导油槽15内；导油槽15内的冷却液经倾斜面导流至储油槽16内，冷却液汇流在机壳1底部，直至浸没转子6下侧的绕组5，抽油泵通过出油管17将冷却液抽出，完成循环，组装时，根据绕组5的大小，向上转动固定环32，使固定环32脱离限位块315，在弹性件34作用下，限位块315弹出，调节调节件33和喷油嘴35高度，防止干涉绕组5安装，再向下拧动固定环32，使其压紧限位块315，通过固定块316和固定槽配合限位将调节件33固定。本发明冷却结构通过绕组浸没式冷却及定子油道式冷却，高效的给电机降温，相比于传统的定子铁芯与机壳直接接触式的空气隙的传热冷却能力具有较大改善，冷却效果好，延长电机使用寿命，喷油嘴高度可调节，使冷却油在绕组端部上形成的油膜最厚，散热效果好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，冷却结构包括机壳(1)，其特征在于，所述机壳(1)上设有储油件(2)，机壳(1)内设有对称分布的喷油件(3)，机壳(1)内设有定子(4)，定子(4)上设有冷却槽(41)，定子(4)上设有绕组(5)；
所述机壳(1)包括壳体(11)，壳体(11)内设有油槽(12)，壳体(11)内倾斜设有导油槽(15)，导油槽(15)上连通设有储油槽(16)；
所述喷油件(3)包括固定件(31)，固定件(31)上设有固定环(32)，固定环(32)上设有螺纹孔，固定件(31)的下方滑动设有调节件(33)，固定件(31)的两侧均设有弹性件(34)，调节件(33)的下方设有喷油嘴(35)；
所述固定件(31)包括固定管(311)，固定管(311)上设有凹槽(313)，凹槽(313)内设有固定柱(314)，固定柱(314)上转动设有限位块(315)，限位块(315)上设有固定块(316)；
所述调节件(33)包括连通管(331)，连通管(331)上设有限位柱(332)，限位柱(332)上设有固定槽(333)，固定块(316)与固定槽(333)配合。
2.根据权利要求1所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述定子(4)内转动设有转子(6)，转子(6)上紧固连接有转轴(7)，机壳(1)上设有前端盖(8)，机壳(1)上设有后端盖(9)，转轴(7)与前端盖(8)转动连接，转轴(7)与后端盖(9)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述油槽(12)围绕于定子(4)的外侧，油槽(12)上连通设有第一进油孔(13)，壳体(11)上设有对称分布的第二进油孔(14)，储油槽(16)上方设有出油管(17)，出油管(17)与转子(6)下方的绕组(5)齐平，出油管(17)与壳体(11)内部连通，出油管(17)穿过后端盖(9)与抽油泵连通，冷却槽(41)与油槽(12)连通，后端盖(9)和前端盖(8)均与壳体(11)紧固连接，定子(4)与壳体(11)紧固连接。
4.根据权利要求3所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述储油件(2)包括油箱(21)，油箱(21)上连通设有输油管(22)，油箱(21)的下方连通设有第一贯穿孔(23)，油箱(21)的下方连通设有对称分布的第二贯穿孔(24)，第一贯穿孔(23)与第一进油孔(13)连通，油箱(21)与壳体(11)紧固连接，输油管(22)与输油泵连通。
5.根据权利要求3所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述固定管(311)上设有螺纹管(312)，固定管(311)上设有滑槽(317)，滑槽(317)上连通设有限位槽(318)。
6.根据权利要求5所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述螺纹孔与螺纹管(312)螺纹配合将固定件(31)与固定环(32)紧固连接，固定环(32)与固定管(311)滑动连接，弹性件(34)的一端与凹槽(313)内壁紧固连接，另一端与限位块(315)紧固连接，固定管(311)与第二进油孔(14)连通，固定管(311)与壳体(11)紧固连接。
7.根据权利要求5所述的一种油冷式车用永磁电机的冷却结构，其特征在于，所述调节件(33)通过连通管(331)和滑槽(317)配合与固定件(31)滑动连接，限位柱(332)与限位槽(318)配合，喷油嘴(35)与连通管(331)螺纹配合。
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