CN206237252U - 用于电机转子的水冷结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机领域，具体提供一种用于电机转子的水冷结构。本实用新型旨在解决现有电机冷却结构不能直接对电机转子进行冷却，使电机转子散热效果差进而影响轴承寿命的问题。本实用新型的水冷结构包括：冷却件；设置有盲孔的转轴；设置有第一空腔和第二空腔的端盖和设置在转轴与端盖之间的密封圈。第一空腔与盲孔连通，转轴的一端可旋转地固定到端盖上，冷却件放置到盲孔内，冷却件远离盲孔的一端与端盖固定连接，并且冷却件的内孔的两端分别与盲孔和第一空腔相连通。向第一空腔或第二空腔内通冷却水，可快速冷却电机转子。因此，本实用新型的水冷结构能够快速对电机转子进行冷却、降温。
Description
技术领域
本实用新型属于电机领域，具体提供一种用于电机转子的水冷结构。
背景技术
由于电动汽车车用驱动电机极力追求高功率和高转矩密度，造成了电机存在较高的温升，从而对电机运行的性能、效率以及寿命和可靠性造成了严重的影响。目前，电动汽车驱动电机普遍采用机壳水冷的方式进行冷却降温。
对于电动汽车驱动电机来讲，尤其是感应电机，由于转子上存在感应涡电流，造成了电机在运行的过程中，转子上会产生较大的热量，使得转子铁芯的温升很高，转子上的热量通过热传导快速传递到轴承上，对轴承的寿命提出挑战。同时，驱动电机的转速通常很高，最高转速可达15000rpm，使得轴承在高速运行时会产生大量的热量，极易引起轴承过温，进而导致轴承损坏。
为了避免轴承因过热而损坏，现有技术通常采用电机机壳水冷方式或者在转子上设置风扇的方式来改善转子的散热。但是，通过机壳水冷和电机风扇风冷的方式，通常不能对转轴和轴承及时降温，并且使用风扇时不仅会增加转子的风摩损耗，而且还会增大电机的噪音。
相应地，本领域需要一种新的电机转子冷却结构来解决上述问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有电机冷却结构不能直接对电机转子进行冷却，使电机转子散热效果差进而影响轴承寿命的问题，本实用新型提供了一种用于电机转子的水冷结构，该水冷结构包括：转轴，所述转轴沿轴线方向设置有盲孔；端盖，其设于所述转轴的一端，且所述转轴以能够绕轴线方向旋转的方式固定于所述端盖；以及冷却件，所述冷却件容纳于所述盲孔；其中，所述冷却件为中空结构，所述中空结构形成第一冷却通道；其中，所述冷却件与所述盲孔的内壁之间形成环形的第二冷却通道，所述第二冷却通道远离所述端盖的一端与所述第一冷却通道连通；所述端盖上设有进水管和出水管，所述进水管与所述第一冷却通道连通，所述出水管与所述第二冷却通道连通。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述端盖上具有第一空腔和第二空腔，所述进水管和所述出水管分别经所述第一空腔和所述第二空腔与所述第一冷却通道和所述第二冷却通道连通。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述进水管和所述出水管通过螺纹与所述第一空腔和所述第二空腔相连接。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述转轴与所述端盖的内侧之间沿径向设置有密封圈，用于防止冷却液进入到电机内部。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述密封圈是唇形旋转密封圈。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述密封圈置于所述第二空腔。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述冷却件靠近所述端盖的一端上设置有凸缘，所述冷却件通过所述凸缘固定于所述端盖。
在上述水冷结构的优选技术方案中，所述水冷结构还包括轴承，所述轴承套在所述转轴靠近所述端盖的一端上。
本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，通过在端盖上设置通冷却水的第一空腔和第二空腔，在转轴内设置盲孔，在盲孔内设置具有第一冷却通道的冷却件，使得冷却件与盲孔内壁之间形成环形的第二冷却通道，并且第二冷却通道远离端盖的一端与第一冷却通道连通。进一步，第一冷却通道的另一端和第二冷却通道的另一端又分别与第一空腔和第二空腔相连通。通过向第一空腔通入冷却水，使冷却水流经第一冷却通道和第二冷却通道，从而冷却水能够带走转轴上大量的热量，降低转轴的温度，进而降低轴承的温度。因此，本实用新型的水冷结构相对于现有技术中的电机冷却结构能够快速降低转轴和转轴上轴承的温度，有效地提高了轴承的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的用于电机转子的水冷结构的效果示意图。
附图标记列表
1、端盖；11、第一空腔；12、第二空腔；2、进水管；3、密封圈；4、轴承；5、冷却件；51、第一冷却通道；52、凸缘；6、转轴；61、盲孔；62、第二冷却通道；7、出水管。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所述，本实用新型的用于电机转子的水冷结构包括：端盖1、进水管2、密封圈3、轴承4、冷却件5、转轴6和出水管7。端盖1上设置有第一空腔11和第二空腔12，进水管2与第一空腔11连通，出水管7与第二空腔12连通。优选地，进水管2与端盖1之间、出水管7与端盖1之间都通过水接头螺纹连接到一起，或者本领域技术人员也可以采用其他连接方式将其固定到一起，例如，将进水管2和出水管7分别与端盖1焊接到一起。
继续参阅图1，冷却件5包括中空结构的第一冷却通道51和设置于第一冷却通道51的下端(图1中第一冷却通道51的下端)的凸缘52，凸缘52上设置有安装孔(图中未示出)。冷却件5通过凸缘52上的安装孔与端盖1固定连接，优选地，采用螺栓固定连接。进一步，第一冷却通道51的下端(图1中第一冷却通道51的下端)与第一空腔11连通。
本领域技术人员容易理解的是，冷却件5与端盖1之间除了采用螺栓连接方式还可以有其他连接方式，例如，去掉凸缘52，在冷却件5的下端设置外螺纹，使得冷却件5能够通过螺纹连接与端盖1固定到一起。
继续参阅图1，转轴6的旋转轴线上设置有盲孔61，冷却件5的大部分结构都插入盲孔61内，使得冷却件5与盲孔61的内壁之间在径向空间中形成环形的第二冷却通道62。转轴6通过轴承4与端盖1同轴固定，使得第二冷却通道62与第二空腔12相连通，并且密封圈3位于第二空腔12内，并设置在转轴6与端盖1之间，用于防止第二空腔12内的冷却水进入电机内部，对电机内部的零部件造成腐蚀和损坏。优选地，密封圈3采用唇形旋转密封圈，并且该唇形旋转密封圈为单唇、双唇或者多唇旋转密封圈。本领域技术人员能够理解的是，密封圈3的数量不仅限于图1中所示的一个，密封圈3的数量还可以是两个及以上，以便能够进一步密封电机，防止冷却水进入电机内部。
进一步参阅图1，冷却件5的上端(图1中冷却件5的上端)与盲孔61的孔底(图1中盲孔61的上端)之间设置有一定的距离，以便使第一冷却通道51的上端(图1中第一冷却通道51的上端)能够与第二冷却通道62连通。
下面结合图1对本实用新型的用于电机转子的水冷结构做简要说明。当转子、轴承4或者转轴6(尤其是转轴6)需要冷却时，进水管2被通入低温冷却水，低温冷却水通过第一空腔11依次流经第一冷却通道51和第二冷却通道62，冷却水在流经第二冷却通道62的过程中从转轴6上吸收大量的热量，使其温度变高，升温后的冷却水通过第二空腔12经出水管7流出。本领域技术人员容易理解的是，冷却水的进出方向并非一成不变，冷却水也可以通过出水管7流入端盖1，然后通过进水管2流出，本领域技术人员可根据实际情况做出调整。
本领域技术人员能够理解的是，对转轴6进行冷却的介质不仅限于冷却水，其还可以是其他形式的冷却液，例如乙二醇和液压油，只要保证其能够实现冷却功能的同时不会对端盖1、冷却件5和转轴6等接触到的部件造成腐蚀即可。
本领域技术人员还能够理解的是，为了避免冷却水进入到电机内部，还可以将密封圈3以及转轴6与其相配合的部分设置在电机机壳的外侧，在转轴6与电机机壳之间加装防尘圈，用以防止灰尘进入电机内部。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述水冷结构包括：
转轴，所述转轴沿轴线方向设置有盲孔；
端盖，其设于所述转轴的一端，且所述转轴以能够绕轴线方向旋转的方式固定于所述端盖；以及
冷却件，所述冷却件容纳于所述盲孔；
其中，所述冷却件为中空结构，所述中空结构形成第一冷却通道；
其中，所述冷却件与所述盲孔的内壁之间形成环形的第二冷却通道，所述第二冷却通道远离所述端盖的一端与所述第一冷却通道连通；
所述端盖上设有进水管和出水管，所述进水管与所述第一冷却通道连通，所述出水管与所述第二冷却通道连通。
2.根据权利要求1所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述端盖上具有第一空腔和第二空腔，所述进水管和所述出水管分别经所述第一空腔和所述第二空腔与所述第一冷却通道和所述第二冷却通道连通。
3.根据权利要求2所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述进水管和所述出水管通过螺纹分别与所述第一空腔和所述第二空腔相连接。
4.根据权利要求2所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述转轴与所述端盖的内侧之间沿径向设置有密封圈，用于防止冷却液进入到电机内部。
5.根据权利要求4所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述密封圈是唇形旋转密封圈。
6.根据权利要求4所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述密封圈置于所述第二空腔内。
7.根据权利要求1所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述冷却件靠近所述端盖的一端上设置有凸缘，所述冷却件通过所述凸缘固定于所述端盖。
8.根据权利要求1所述的用于电机转子的水冷结构，其特征在于，所述水冷结构还包括轴承，所述轴承套在所述转轴靠近所述端盖的一端上。
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