本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域，具體提供一種電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高功率密度的電機在運行過程中往往伴隨著很高的溫升，為了避免電機因轉(zhuǎn)子過熱而被損壞，轉(zhuǎn)子上通常設(shè)置有冷卻機構(gòu)來降低電機轉(zhuǎn)子的溫升。目前一般采用在電機轉(zhuǎn)軸上開盲孔，并使冷卻水直接與轉(zhuǎn)軸的盲孔內(nèi)壁接觸從而通過轉(zhuǎn)軸吸收轉(zhuǎn)子熱量的方式。但是，此種冷卻方式需要旋轉(zhuǎn)密封件對轉(zhuǎn)子進行密封，以避免冷卻水進入電機內(nèi)部。但是，旋轉(zhuǎn)密封的可靠性現(xiàn)階段還存在很大的問題，很容易出現(xiàn)由于漏水導(dǎo)致電機被損壞的現(xiàn)象。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的轉(zhuǎn)子冷卻結(jié)構(gòu)來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有技術(shù)中電機轉(zhuǎn)子的冷卻結(jié)構(gòu)容易使冷卻水進入電機內(nèi)部對電機造成損害的問題，本發(fā)明提供了一種電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)，所述電機包括機殼、端蓋、定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，所述端蓋上設(shè)置有第一通道和第二通道，所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)沿軸向設(shè)置有轉(zhuǎn)軸孔，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)包括：安裝端，其固定于所述電機的端部；以及冷卻端，其能夠容納于所述轉(zhuǎn)軸孔，且所述冷卻端形成有冷卻通道；其中，所述冷卻通道通過所述安裝端與所述第一通道和所述第二通道連通。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述冷卻端包括第一管道以及套設(shè)于所述第一管道外側(cè)的第二管道，且所述第一管道遠離所述安裝端的一端與所述第二管道連通，所述第一管道的內(nèi)腔以及由所述第一管道和所述第二管道之間的環(huán)腔形成所述冷卻通道。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述安裝端設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔能夠連通所述內(nèi)腔和所述第一通道，所述第二通孔能夠連通所述環(huán)腔和所述第二通道。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述安裝端與所述冷卻端一體成型。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)在所述第二管道和所述轉(zhuǎn)軸孔之間的部分填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有透氣孔，所述導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)由所述透氣孔被填充至所述轉(zhuǎn)軸孔。

在上述轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為改性硅油。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述透氣孔安裝有透氣閥。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述透氣閥是單向透氣閥。

在上述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)還包括分流器，所述安裝端通過所述分流器與所述電機的端部固定連接。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過將具有冷卻通道的轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的冷卻端設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)，使得電機運行過程中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量能夠被傳導(dǎo)至冷卻端上。通過將轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的安裝端固定在電機的端部，使得冷卻通道能夠與電機端蓋上的第一通道和第二通道連通，進而冷卻液能夠?qū)⒗鋮s端從轉(zhuǎn)軸上吸收的熱量帶走。因此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)中的冷卻液(如水)能夠始終在轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)中進行循環(huán)，不會進入電機內(nèi)部對電機內(nèi)部造成腐蝕和損壞。

進一步，通過轉(zhuǎn)軸上的透氣孔向轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)注入改性硅油，并使轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)壁與冷卻端外壁之間的環(huán)形腔充滿改性硅油，能夠有效地提高轉(zhuǎn)軸與冷卻端之間的熱交換率，從而提高了電機轉(zhuǎn)子的散熱速度，增加了電機的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2是本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)的冷卻水管的效果示意圖。

附圖標記列表：

1、端蓋；11、第一通道；12、第二通道；2、轉(zhuǎn)子；3、轉(zhuǎn)軸；31、轉(zhuǎn)軸孔；32、透氣孔；33、螺紋孔；4、冷卻水管；41、第一管道；411、內(nèi)腔；42、第二管道；421、環(huán)形腔；43、安裝端；431、第一通孔；432、第二通孔；433、安裝孔；434、環(huán)形槽；5、分流器；51、第一水口；52、第二水口；6、第一密封圈；7、第二密封圈；8、第三密封圈。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，這些實施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非用于限制本發(fā)明的保護范圍。例如，雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施方案是結(jié)合附圖以電機的轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)為例來對本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)進行說明的，但是很明顯本發(fā)明的轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用于其他具有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品上，如液壓油泵，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合，調(diào)整后的技術(shù)方案仍將落入本的保護范圍。

需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示，本發(fā)明的電機主要包括機殼(未示出)、分流器5、定子(未示出)、轉(zhuǎn)子2和轉(zhuǎn)軸3。本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)軸3、冷卻水管4和分流器5。其中，冷卻水管4的安裝端43(圖1中冷卻水管4的下端)與分流器5固定連接，冷卻水管4的冷卻端(圖1中冷卻水管4除安裝端43外的上端部分)置于轉(zhuǎn)軸3內(nèi)。其中，分流器5固定安裝到機殼端部的內(nèi)側(cè)，如安裝到電機端蓋1上。具體地，圖1中冷卻水管4(參見圖2)的下端與分流器5固定連接，優(yōu)選地冷卻水管4和分流器5之間采用螺栓連接，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以通過其他任何且可行的連接方式將冷卻水管4固定到分流器5上，例如焊接。除此之外本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將冷卻水管4和分流器5一體成型為一個整體結(jié)構(gòu)。

進一步，如圖1所示，轉(zhuǎn)軸3的下端沿軸向設(shè)置有轉(zhuǎn)軸孔31，圖1中轉(zhuǎn)軸3的上端設(shè)置有透氣孔32。請同時參見圖1與圖2，冷卻水管4上側(cè)的大部分能夠延伸至轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)，在裝配好的狀態(tài)下，冷卻水管4的外壁與轉(zhuǎn)軸孔31的內(nèi)壁之間具有一定的間隙。進一步，通過透氣孔32向該間隙中填充諸如為改性硅油的導(dǎo)熱介質(zhì)，以將電機運行過程中轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生的熱量快速地傳遞給冷卻水管4，有效提高熱傳導(dǎo)速率。更進一步，為防止電機在使用過程中，轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)的改性硅油從透氣孔32中溢出，圖1中透氣孔32的上端設(shè)置有螺紋孔33，以安裝單向透氣閥(圖中未示出)。并且，通過該單向透氣閥還能夠使轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)的壓力與外界大氣壓始終保持相同，防止轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)因壓力過高將改性硅油壓出。其中，單向透氣閥可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到且能夠?qū)嵤┑娜魏涡问降难b置結(jié)構(gòu)，例如軸心具有針孔的螺栓。

需要說明的是，在保證轉(zhuǎn)軸3和冷卻水管4之間熱傳導(dǎo)速率的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)需要對轉(zhuǎn)軸3內(nèi)壁和冷卻水管4外壁之間的間隙的大小進行適當調(diào)整，顯然調(diào)整后的技術(shù)方案仍將落入本發(fā)明的保護范圍。還需要說明的是，在保證密封性、熱傳導(dǎo)性、耐泡性和易填充性的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其他導(dǎo)熱介質(zhì)替代改性硅油，例如，液壓油。

如圖1和圖2所示，冷卻水管4主要包括安裝端43和冷卻端(圖1中冷卻水管4除安裝端43外的上端部分)。其中，安裝端43通過螺栓與分流器5固定連接，冷卻端在保證冷卻水管4的外壁與轉(zhuǎn)軸孔31的內(nèi)壁之間間隙存在的情形下，能夠被完全容納于轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)。進一步，冷卻端包括第一管道41和第二管道42，并且第一管道41和第二管道42的下端均與安裝端43固定連接，優(yōu)選地，第一管道41、第二管道42和安裝端43一體成型，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)需要通過其他連接方式將第一管道41和第二管道42固定到安裝端43上，例如將第一管道41、第二管道42通過螺紋連接或者焊接的方式固定到安裝端43上。

如圖1所示，第一管道41位于第二管道42內(nèi)，并且第一管道41的上端與第二管道42相連通，使得第一管道41的內(nèi)腔411和第一管道41與第二管道42之間的環(huán)形腔421構(gòu)成冷卻通道。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)需要，將環(huán)形腔421設(shè)置成其他結(jié)構(gòu)的環(huán)腔，例如沿第一水管41軸線方向的螺旋型的環(huán)腔。

如圖1所示，端蓋1上設(shè)置有第一通道11和第二通道12。分流器5上設(shè)置有第一水口51和第二水口52，并且在分流器5固定到端蓋1上時，第一水口51能夠與第一通道11連通，第二水口52能夠與第二通道12連通。在一種可能的實施方式中，機殼上設(shè)置有主要用于冷卻定子的螺旋形冷卻通道并設(shè)置有供冷卻液進出的兩個開口。通過將螺旋形冷卻通道與端蓋1上的第一通道11和第二通道12連通，即可以實現(xiàn)冷卻液在冷卻定子的同時，通過使冷卻液進入置于轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷卻水管4的方式，使冷卻液通過轉(zhuǎn)軸3進一步冷卻轉(zhuǎn)子。進一步，優(yōu)選地，分流器5與端蓋1通過螺栓固定連接，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以通過其他任何且可行的連接方式將分流器5固定到端蓋1上，例如焊接。除此之外本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將端蓋1和分流器5一體成型為一個整體結(jié)構(gòu)。應(yīng)當理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，分流器5不僅用于將冷卻水管4的安裝端43固定到端蓋1上，還用于將端蓋1上的第一通道11和第二通道12分別與內(nèi)腔411和環(huán)形腔421連通，使冷卻液流經(jīng)內(nèi)腔411和環(huán)形腔421。

如圖1和圖2所示，安裝端43上設(shè)置有第一通孔431、第二通孔432和安裝孔433。其中，第一通孔431與內(nèi)腔411相連通，第二通孔432與環(huán)形腔421相連通。并且，在安裝端43通過穿過安裝孔433的螺栓固定到分流器5上時，第一通孔431與第一水口51相連通，第二通孔432與第二水口52相連通，進而第一通道11和內(nèi)腔411相連通，第二通道12和環(huán)形腔412相連通。使得冷卻液(如水)能夠從第一通道11經(jīng)第一水口51和第一通孔431進入內(nèi)腔411，然后流經(jīng)環(huán)形腔421經(jīng)第二通孔432和第二水口52從第二通道12流出?；蛘弑绢I(lǐng)域技術(shù)人員還可以使冷卻液從第二通道12流入冷卻通道，從第一通道11流出。

進一步參閱圖1和圖2，本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)還包括置于安裝端43上環(huán)形槽434內(nèi)的第一密封圈6。在裝配好的狀態(tài)下，分流器5和安裝端43能夠壓緊第一密封圈6，防止轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)的改性硅油從分流器5和安裝端43的連接處泄漏。進一步，分流器5和端蓋1之間設(shè)置有第二密封圈7，用于防止第一通道11和第二通道12內(nèi)的冷卻液進入電機內(nèi)部對電機內(nèi)部的電器元件造成損壞。更進一步，圖1中轉(zhuǎn)軸3的下端沿徑向設(shè)置有第三密封圈8用于防止轉(zhuǎn)軸孔31內(nèi)的改性硅油進入電機內(nèi)部，改密封圈優(yōu)選地是旋轉(zhuǎn)密封。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，由于改性硅油的密封性優(yōu)于水，所以通過分流器5和轉(zhuǎn)軸3之間的旋轉(zhuǎn)密封圈就能有效地對改性硅油起到密封作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，由于改性硅油具有良好的介電強度，即便改性硅油進入到了電機內(nèi)部也不會對電機造成損壞。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，端蓋1和冷卻水管4通過分流器5進行連接，能夠有效地優(yōu)化端蓋1的加工工藝和各部件之間的密封性能。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過轉(zhuǎn)軸孔13的內(nèi)壁與冷卻水管4的外壁之間的改性硅油能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量快速地傳遞給冷卻水管4，然后通過流經(jīng)冷卻水管4內(nèi)的冷卻液將冷卻水管4的熱量帶走。所以，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子液冷結(jié)構(gòu)中的冷卻液能夠始終在冷卻水管4中進行循環(huán)，不會進入電機內(nèi)部對電機內(nèi)部造成腐蝕和損壞。

需要說明的是，上文中所述的冷卻液優(yōu)選地是水，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)需要采用其他的冷卻液，如液壓油。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。