[實(shí)用新型]一種新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的油冷散熱結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720687411.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206878646U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡志宏;胡亮;徐士龍;徐鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華域汽車(chē)電動(dòng)系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02K9/19
• 分類號(hào): H02K9/19
• 代理公司: 上海驍象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31315
• 代理人: 趙峰

技術(shù)領(lǐng)域:

本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)，尤其涉及電動(dòng)機(jī)的散熱技術(shù)，特別是一種新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的油冷散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù):

新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有功率密度高、運(yùn)行效率高、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，從而廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)等工業(yè)應(yīng)用中。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式，散熱結(jié)構(gòu)主要有風(fēng)冷結(jié)構(gòu)、水冷結(jié)構(gòu)和油冷結(jié)構(gòu)。近年來(lái)隨著新能源汽車(chē)領(lǐng)域?qū)︱?qū)動(dòng)電機(jī)高功率密度和高轉(zhuǎn)速的不斷追求，電機(jī)繞組銅損密度和定轉(zhuǎn)子鐵心的鐵損密度很大，一般的水冷系統(tǒng)很難及時(shí)帶走如此大的熱量，過(guò)高的電機(jī)溫度導(dǎo)致繞組燒毀，轉(zhuǎn)子磁鋼退磁、軸承漏油等等系列嚴(yán)重問(wèn)題。

為了解決高功率密度汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的散熱問(wèn)題，電機(jī)采用冷卻油直接冷卻的方式，可以很好的保證電機(jī)的熱性能。但是目前所采用的油冷散熱結(jié)構(gòu)，無(wú)法滿足新能源汽車(chē)上高功率密度電機(jī)對(duì)散熱效果和結(jié)構(gòu)緊湊的要求。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種能快速散熱的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)油冷散熱結(jié)構(gòu)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。

本實(shí)用新型的這種新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的油冷散熱結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)殼體、端蓋、轉(zhuǎn)軸、定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心、繞組和動(dòng)平衡板，端蓋封蓋在電機(jī)殼體的兩端，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在兩端端蓋的軸孔內(nèi)，所述的轉(zhuǎn)子鐵心固定設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)軸上，所述的動(dòng)平衡板設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端，其中，所述電機(jī)殼體內(nèi)壁正上方沿軸向設(shè)置有油管安裝槽，所述油管安裝槽內(nèi)安裝有油管，所述油管下部等距設(shè)置有兩個(gè)以上數(shù)目的噴嘴，電機(jī)殼體內(nèi)壁上設(shè)置有三條沿軸向等距分布的加強(qiáng)筋，所述的定子鐵心與所述的加強(qiáng)筋過(guò)盈配合并與電機(jī)殼體內(nèi)壁之間形成兩條圓環(huán)狀油道，位于兩側(cè)的加強(qiáng)筋底部開(kāi)有出油孔，電機(jī)殼體底部開(kāi)有出油嘴，所述出油嘴聯(lián)通設(shè)置在兩條圓環(huán)狀油道之間。

進(jìn)一步的，所述噴嘴尺寸為Φ3.0mm。

進(jìn)一步的，所述噴嘴有11對(duì)，其中5對(duì)噴嘴對(duì)準(zhǔn)繞組端部，6對(duì)噴嘴對(duì)準(zhǔn)圓環(huán)狀油道。

進(jìn)一步的，所述圓環(huán)狀油道位于電機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)為類波紋狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述類波紋狀結(jié)構(gòu)為半徑分別為89mm和86.5mm的圓柱面交替組成。

本實(shí)用新型的工作原理是：位于電機(jī)殼體頂部油管上的噴嘴將冷卻油直接淋到電機(jī)發(fā)熱源繞組的端部和兩個(gè)圓環(huán)狀油道內(nèi)定子鐵心的外圓面上，避免了接觸熱阻，噴射在繞組端部的冷卻油被高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子甩到內(nèi)層繞組上，在冷卻轉(zhuǎn)子鐵芯的同時(shí)也能冷卻內(nèi)層繞組，進(jìn)入圓環(huán)狀油道中冷卻油利用圓環(huán)狀油道內(nèi)類波紋狀結(jié)構(gòu)，形成厚薄不一、流速不均的湍流油層，帶走定子鐵心和繞組產(chǎn)生的熱量。流到電機(jī)殼體底部的冷卻油通過(guò)加強(qiáng)筋上的出油孔流入出油嘴，最后通過(guò)出油嘴流出電機(jī)完成一次熱交換。

本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型通過(guò)在電機(jī)殼體和定子鐵芯之間設(shè)置圓環(huán)狀油道，并采用類波紋狀結(jié)構(gòu)形成湍流油層，大大提高了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻效果，在保證電機(jī)熱性能的同時(shí)，提高了電機(jī)的功率密度，具有散熱效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是本實(shí)用新型的油管結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是本實(shí)用新型的電機(jī)殼體結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1:

如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的油冷散熱結(jié)構(gòu)，油管1固定在電機(jī)殼體2的油管安裝槽15內(nèi)，噴嘴3從左到右分別對(duì)準(zhǔn)繞組5的非出線端、定子鐵心4和繞組5的出線端。定子鐵心4與機(jī)殼2上的加強(qiáng)筋12為過(guò)盈配合。轉(zhuǎn)軸8、轉(zhuǎn)子鐵心9、動(dòng)平衡板10和軸承7等部件組成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通過(guò)過(guò)盈配合裝配在端蓋6上。端蓋2通過(guò)螺釘與電機(jī)殼體2連接。

油管1兩側(cè)對(duì)稱分布22個(gè)Φ3.0的噴嘴3,兩對(duì)噴嘴對(duì)準(zhǔn)繞組5的非出線端，六對(duì)噴嘴對(duì)準(zhǔn)圓環(huán)狀油道13，三對(duì)噴嘴對(duì)準(zhǔn)繞組5的出線端。電機(jī)殼體2上有三條加強(qiáng)筋12，用來(lái)跟定子鐵心4進(jìn)行過(guò)盈配合，并起到傳遞扭矩及軸向力的作用，加強(qiáng)筋12的強(qiáng)度通過(guò)有限元仿真模擬驗(yàn)證。電機(jī)殼體2上凸出來(lái)的三條加強(qiáng)筋12之間的內(nèi)圓面為非等半徑的面，半徑分別為89mm和86.5mm交替的圓柱面。這些面與定子鐵心4的外圓面(半徑為85mm)形成兩條寬的厚薄不一的圓環(huán)狀油道13。在加強(qiáng)筋12的底部開(kāi)有出油孔14，電機(jī)兩端部的冷卻油從出油孔14流向圓環(huán)狀油道13，最后通過(guò)出油嘴11流出電機(jī)。

此實(shí)施例中電機(jī)油冷散熱結(jié)構(gòu)采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，冷卻油能直接淋到電機(jī)發(fā)熱源繞組5的端部和定子鐵心4的外圓面，避免任何接觸熱阻。同時(shí)外圓面為類波紋狀結(jié)構(gòu)16的厚薄不一的圓環(huán)狀油道13使冷卻油增加了湍流成份。因此相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案，通過(guò)有限元仿真分析在相同工況條件下電機(jī)的冷卻效果能提高15％，并且整個(gè)油冷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。