CN211720359U - 转子和具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子和具有其的电机，所述转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯构造有冷却油道和进油通道；转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯且具有第一端和第二端，所述转轴的第一端设有进油口；其中，所述进油通道设于所述转子铁芯的邻近所述第一端的一端，所述进油口通过所述进油通道与所述冷却油道连通。根据本实用新型实施例的转子具有散热效率高、结构强度高等优点。

Description

转子和具有其的电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种转子和具有其的电机。

背景技术

电机运行时会产生大量热量，如不能进行有效散热，会影响电机的使用性能。电机的散热方式通常采用风冷、水冷或油冷，其中油冷相比水冷和风冷的降温效果更好，得到普遍应用。

相关技术中油冷散热的电机，一般在转子铁芯上开设轴向延伸和径向延伸的油路，冷却油从转轴的进油口进入径向油路，再流入轴向油路，该种油冷散热结构在转轴上的进油口过深，易造成进油阻力过大，影响散热效率，且影响转轴的结构强度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种转子，该转子具有散热效率高、结构强度高等优点。

本实用新型还提出一种具有上述转子的电机。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出了一种转子，所述转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯构造有冷却油道和进油通道；转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯且具有第一端和第二端，所述转轴的第一端设有进油口；其中，所述进油通道设于所述转子铁芯的邻近所述第一端的一端，所述进油口通过所述进油通道与所述冷却油道连通。

根据本实用新型实施例的转子具有冷却油道结构简单、散热效率高等优点。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述进油口沿所述转轴的轴向延伸，所述进油口的深度等于从所述第一端的端面至所述进油通道的背向所述第一端的一侧之间的长度。

根据本实用新型的一些具体实施例，在所述转子铁芯的横截面中，所述进油通道为沿所述转子铁芯的周向凸出的弧形，所述进油通道的凸出方向与所述转子的旋转方向一致。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述冷却油道包括：进油油路，所述进油油路沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯，所述进油口通过所述进油通道与所述进油油路连通；出油油路，所述出油油路沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯，所述进油油路与所述出油油路沿所述转子铁芯的周向交替排列。

进一步地，所述转子铁芯设有多个磁极槽，多个所述磁极槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每个所述磁极槽内装配有永磁体；所述进油油路和所述出油油路在所述转子铁芯的周向上与多个所述磁极槽一一对应且彼此邻近地设置。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述转子还包括：第一平衡端板，所述第一平衡端板套设于所述转轴的第一端且位于所述转子铁芯的朝向所述第一端的一侧，所述第一平衡端板设有与所述出油油路连通的出油口；第二平衡端板，所述第二平衡端板套设于所述转轴的第二端且位于所述转子铁芯的朝向所述第二端的一侧，所述第二平衡端板设有连通所述进油油路和所述出油油路的换向槽。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述转子铁芯包括沿其轴向排列的多个铁芯段，所述进油通道设于多个所述铁芯段中与所述第一端距离最近的一个；每个所述铁芯段设有进油孔，多个所述铁芯段的进油孔连通成所述进油油路；每个所述铁芯段设有出油孔，多个所述铁芯段的出油孔连通成所述出油油路。

进一步地，所述进油通道沿所述转子铁芯的轴向贯通所在铁芯段，所述转轴的外周面设有输油孔，所述输油孔连通所述进油口和所述进油通道，所述输油孔沿所述转轴的轴向延伸，所述输油孔的长度不小于所述进油通道所在铁芯段的厚度。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述出油口与所述出油孔的位置对应，所述出油口的长度小于所述出油孔的长度。

根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种电机，包括：定子；根据本实用新型的第一方面的实施例所述的转子，所述转子可旋转地配合于所述定子。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的转子，具有转子高温失效风险低、结构稳定可靠等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的转子的剖示图；

图2是根据本实用新型实施例的转子的转子铁芯、第一平衡端板和第二平衡端板的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的转子的油液流路示意图；

图4是根据本实用新型实施例的转子的第二平衡端板的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的转子的第一平衡端板的结构示意图。

附图标记：

转子1、转子铁芯10、转轴20、冷却油道11、进油通道12、进油口13、

进油油路14、出油油路15、磁极槽30、第一平衡端板40、第二平衡端板50、

出油口41、换向槽51、铁芯段100、进油孔140、出油孔150、输油孔21、

进油嘴60、第一压环70、第二压环80、第一端16、第二端17。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的转子1。

如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的转子1包括转子铁芯10和转轴20。

转子铁芯10构造有冷却油道11和进油通道12。转轴20穿设于转子铁芯10且具有第一端16和第二端17，转轴20的第一端16设有进油口13。

其中，进油通道12设于转子铁芯10的邻近第一端16的一端，进油口13通过进油通道12与冷却油道11连通，即进油通道12和进油口13位于转子1的同一端。

举例而言，如图1所示，转子铁芯10与转轴20的转动轴线重合，转子铁芯10和转轴20同轴固定在一起，可以为过盈配合或花键连接，使转子铁芯10与转轴20周向保持固定。冷却油道11用于为冷却液提供通道，冷却液可以为油液，进油通道12连接进油口13使油液可流入冷却油道11，转轴20的长度大于转子铁芯10的长度。

下面描述转子1的冷却散热过程，电机运行时，转子铁芯10与转轴20共同旋转，油液从进油口13流入转子铁芯10。依靠转子1旋转的离心力，油液首先进入进油通道12，然后流经冷却油道11，与转子铁芯10进行热交换，吸收转子铁芯10的热量，最终油液流出转子铁芯10，带走转子的热量，达到冷却转子1的效果。

根据本实用新型实施例的转子1，通过在转轴20的第一端16设置进油口13，并在转子铁芯10上设置进油通道12，可以利用进油通道12连通进油口13和冷却油道11，且进油通道12设置在转子铁芯10的邻近转轴20的第一端16的一端，这样进油口13和进油通道12位于转子1的同一端，如此可以有效减小进油口13的深度，从而不仅减小进油阻力，提高散热效率，而且可以提高转轴20的结构强度。

因此，根据本实用新型实施例的转子1具有散热效率高、结构强度高等优点。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，进油口13沿转轴20的轴向延伸，进油口13的深度等于从第一端16的端面至进油通道12的背向第一端16的一侧之间的长度。由此，进油口13与进油通道12具有足够的连通面积，保证充足的油液由进油口13流入进油通道12对转子1进行冷却，使冷却效果得到保证，且最大限度地减小进油口13的深度，以提高油液流通的顺畅以及转轴20的结构强度。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2所示，在转子铁芯10的横截面中，进油通道12为沿转子铁芯10的周向凸出的弧形，进油通道12的凸出方向与转子1的旋转方向一致。

如此，在转子1旋转的过程中，油液随转子1一起旋转，油液受离心力的作用下沿转子1的径向向外侧涌动，从而利用离心力使油液更加顺畅地通过进油通道12进入冷却油道11，阻力更小。其中，弧形的进油通道12的角度与半径可根据转子1的大小及冷却油道11的位置适当选取，以充分利用转子1旋转时产生的离心力将油液甩入冷却油道11。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，冷却油道11包括进油油路14和出油油路15。

进油油路14沿转子铁芯10的轴向贯通转子铁芯10，进油口13通过进油通道12与进油油路14连通。出油油路15沿转子铁芯10的轴向贯通转子铁芯10，进油油路14和出油油路15可以分别设置多个，进油油路14与出油油路15沿转子铁芯10的周向交替并间隔排列，例如等间隔排列。

如图2所示，以四极永磁电机为例。进油油路14可在转子铁芯10的径向上相对设置两条，出油油路15在转子铁芯10的径向上相对设置两条，出油油路15与进油油路14交替并间隔设置。进油油路14和出油油路15均沿转子铁芯10的轴向贯通转子铁芯10，由此可简化冷却油道11结构以及加工工艺。冷却油道11的形状和大小可根据转子11的大小选取。

进一步地，如图2所示，转子铁芯10设有多个磁极槽30，多个磁极槽30沿转子铁芯10的周向间隔设置，每个磁极槽30内装配有永磁体(图中未示出)。进油油路14和出油油路15在转子铁芯10的周向上与多个磁极槽30一一对应且彼此邻近地设置。

例如，磁极槽30可以在转子铁芯10中轴向贯通，也可以不贯通，进油油路14和出油油路15可以在转子铁芯10的径向上设置在对应磁极槽30的内侧，磁极槽30的形状大小不做限制。永磁体(图中未示出)在转子1运转过程中释放出大量的热量，因此磁极槽30所在区域需要更好的冷却。油液由进油口13进入的油液流经进油油路14和出油油路15，对转子铁芯10散热的同时对磁极槽30周围进行散热，最后流出转子1，完成热量较换。进油油路14和出油油路15与相对应的磁极槽30彼此临近，磁极槽30与进油油路14和出油油路15内油液的热量传递距离更短，磁极槽30及其内的永磁体(图中未示出)更快速地被进油油路14和出油油路15的油液冷却。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2、图4和图5所示，转子1还包括第一平衡端板40和第二平衡端板50。第一平衡端板40套设于转轴20的第一端16且位于转子铁芯10的朝向第一端16的一侧，第一平衡端板40设有与出油油路15连通的出油口41。第二平衡端板50套设于转轴20的第二端17且位于转子铁芯10的朝向第二端17的一侧，第二平衡端板50设有连通进油油路14和出油油路15的换向槽51。

具体地，第一平衡端板40和第二平衡端板50分别位于转子铁芯10的两端，如图5所示，通过第一平衡端板40及其设置的出油口41，使冷却油液在完成冷却后能够及时流出转子铁芯10，如图2和图5所示，出油口41可以为长圆通孔，保证转子铁芯10中的油液能够循环流动，始终保持温度低的油液流入转子铁芯中10，保证了转子铁芯10的冷却效果。出油口41的横截面积小于出油油路15的横截面积，防止油液从出油油路15中流出速度过快，保证冷却通道11内的油液充足，使出油油路15始终存在油液对转子铁芯10进行冷却，起到更好的冷却效果。如图4所示，通过设置第二平衡端板50，使转子铁芯10在第二端17封闭，冷却油道11中的油液第二平衡端板50的换向槽51处进行换向，进油油路14中的油液通过换向槽51流入出油油路15。

其中，进油油路14、出油油路15、出油口41和换向槽51的数量可相同，出油油路15和出油口41一一对应地连通，每个换向槽51连通相邻的进油油路14和出油油路15。

由此，进油油路14和出油油路15内的油液流动方向相反而形成对流，一方面能够提高冷却效果，另一方面可以充分利用转子铁芯10的体积而有效提高冷却油道11的长度，从而提高对转子铁芯10冷却散热的充分性和均匀性。

此外，为了保证转子1整体结构的稳定性，还可以设置第一压环70和第二压环80，第一压环70套设于转轴20的第一端16外且压紧第一平衡端板40，第二压环80套设于转轴20的第二端17外且压紧第二平衡端板50，从而第一平衡端板40、第二平衡端板50和转子铁芯10在转轴20的轴向上的位置被固定。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2所示，转子铁芯10包括沿其轴向排列的多个铁芯段100，进油通道12设于多个铁芯段100中与第一端16距离最近的一个。每个铁芯段100设有进油孔140，多个铁芯段100的进油孔140连通成进油油路14。每个铁芯段100设有出油孔150，多个铁芯段100的出油孔150连通成出油油路15。

例如，每个铁芯段100设有两个进油孔140和两个出油孔150，两个进油孔140和两个出油孔150沿所在铁芯段100的周向交替且等间隔设置，两个进油孔140和两个出油孔150的外侧分别对应磁极槽30，进油孔140和出油孔150均构造成沿所在铁芯段100的周向延伸的弧形。

如此，通过设置多个铁芯段100，不仅能够简化转子铁芯10的加工工艺，同时还能够方便清理转子铁芯10中残留的铁削或油污，防止长期使用堵塞冷却油道11。进油油路14设于临近第一端16的铁芯段100，使油液可流经整个进油油路14，从而对转子铁芯10进行充分冷却，同时，尽可能地简短了进油口13的深度，加强转轴20的结构。

进一步地，如图1所示，进油通道12沿转子铁芯10的轴向贯通所在铁芯段100，转轴20的外周面设有输油孔21，输油孔21连通进油口13和进油通道12，输油孔21沿转轴20的轴向延伸，输油孔21的长度不小于进油通道12所在铁芯段100的厚度。由此，使输油孔21能够为进油口13和进油通道12提供足够的连通面积，从而保证输入足够量的油液对转子铁芯10进行冷却。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2所示，出油口41与出油孔150的位置对应，出油口41的长度小于出油孔150的长度。如此，出油孔150的横截面积比出油口41的横截面积更大，保证出油油路15中的油液全部从出油口41流出转子铁芯10。

可选地，如图1所示，转轴20的第一端16可以设置进油嘴60，进油嘴60与转轴20上的进油口13连通，从而便于油液的输入以及管路的连接。

下面描述根据本实用新型实施例的电机。

根据本实用新型实施例的电机包括定子和根据本实用新型上述实施例的转子1。转子1可旋转地配合于定子。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型上述实施例的转子1，具有转子高温失效风险低、结构稳定可靠等优点。

根据本实用新型实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“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实用新型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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯构造有冷却油道和进油通道；

转轴，所述转轴穿设于所述转子铁芯且具有第一端和第二端，所述转轴的第一端设有进油口；

其中，所述进油通道设于所述转子铁芯的邻近所述第一端的一端，所述进油口通过所述进油通道与所述冷却油道连通。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述进油口沿所述转轴的轴向延伸，所述进油口的深度等于从所述第一端的端面至所述进油通道的背向所述第一端的一侧之间的长度。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，在所述转子铁芯的横截面中，所述进油通道为沿所述转子铁芯的周向凸出的弧形，所述进油通道的凸出方向与所述转子的旋转方向一致。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述冷却油道包括：

进油油路，所述进油油路沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯，所述进油口通过所述进油通道与所述进油油路连通；

出油油路，所述出油油路沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯，所述进油油路与所述出油油路沿所述转子铁芯的周向交替排列。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯设有多个磁极槽，多个所述磁极槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每个所述磁极槽内装配有永磁体；

所述进油油路和所述出油油路在所述转子铁芯的周向上与多个所述磁极槽一一对应且彼此邻近地设置。

6.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，还包括：

第一平衡端板，所述第一平衡端板套设于所述转轴的第一端且位于所述转子铁芯的朝向所述第一端的一侧，所述第一平衡端板设有与所述出油油路连通的出油口；

第二平衡端板，所述第二平衡端板套设于所述转轴的第二端且位于所述转子铁芯的朝向所述第二端的一侧，所述第二平衡端板设有连通所述进油油路和所述出油油路的换向槽。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯包括沿其轴向排列的多个铁芯段，所述进油通道设于多个所述铁芯段中与所述第一端距离最近的一个；

每个所述铁芯段设有进油孔，多个所述铁芯段的进油孔连通成所述进油油路；

每个所述铁芯段设有出油孔，多个所述铁芯段的出油孔连通成所述出油油路。

8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述进油通道沿所述转子铁芯的轴向贯通所在铁芯段，所述转轴的外周面设有输油孔，所述输油孔连通所述进油口和所述进油通道，所述输油孔沿所述转轴的轴向延伸，所述输油孔的长度不小于所述进油通道所在铁芯段的厚度。

9.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述出油口与所述出油孔的位置对应，所述出油口的长度小于所述出油孔的长度。

10.一种电机，其特征在于，包括：

定子；

根据权利要求1-9中任一项所述的转子，所述转子可旋转地配合于所述定子。

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