油冷式铸铝转子及电机的制作方法

1.本技术涉及电机技术领域，特别是涉及一种油冷式铸铝转子及电机。


背景技术：

2.铸铝转子包括转子铁芯以及设置在转子铁芯上的铸造铝材，铸造铝材包括沿轴向贯穿转子铁芯的导条以及设置在导条的两端的端环，其中导条沿周向设置有若干个。铸铝转子的附加损耗与导条的电阻成正比，而由于导条的电阻随着温度的升高而增加，因此电机在工作时，其损耗随温度的升高而增加，且效率降低，影响着电机正常运行。与此同时，导条和端环的强度随着温度的升高而下降，电机在运行时也存在安全隐患。
3.现有技术中的铸铝转子虽然存在有采用油冷式的冷却方式，但是其通常对于导条和端环的冷却效果相对较差，因此难以有效解决电机损耗和安全隐患较高的问题。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供一种油冷式铸铝转子及电机，以改善现有技术中采用油冷式的冷却方式对铸铝转子的导条和端环冷却效果较差的问题。
5.第一方面，本技术提供一种油冷式铸铝转子，所述油冷式铸铝转子包括转轴、转子铁芯、导条和端环，所述转子铁芯套设在所述转轴上，所述导条沿周向贯穿所述转子铁芯，所述端环设置有两个，且分别与所述导条的两端连接，所述转子铁芯包括若干个第一冲片和若干个第二冲片；
6.其中，所述转轴沿轴向设置有第一油道，且沿径向设置有与所述第一油道连通的第二油道，所述第一冲片和所述第二冲片的径向的中部均设置有油孔，且所述第一冲片的内侧设置有与油孔连通的缺口，若干个所述第一冲片叠压后至少覆盖所述第二油道在所述转轴上的对应区域，若干个所述第二冲片分两组叠压在若干个所述第一冲片的两侧，若干个所述第一冲片和若干个所述第二冲片的所述油孔组合构成第三油道，若干个第一冲片的所述缺口组合构成通油槽，以连通所述第二油道和所述第三油道。
7.在其中一个实施例中，所述油冷式铸铝转子还包括两个油环，分别套设在所述转轴的两端，沿所述转轴的径向，所述油环与所述端环间隔设置，沿所述转轴的轴向，所述第三油道的投影位于所述油环的对应区域内，并且所述第三油道的出口与所述油环间隔设置。
8.在其中一个实施例中，所述油环包括环板和套环，所述套环设置在所述环板的一侧，且靠近所述转子铁芯，所述套环沿周向等间距设置有多个喷油口，所述喷油口朝向所述端环。
9.在其中一个实施例中，所述转轴的外侧壁上设置有限位环沿，所述转子铁芯的一端与所述限位环沿的一侧相抵接以形成限位，两个油环中的一个抵接在所述限位环沿的另一侧上，另一个与所述转子铁芯的另一端相抵接。
10.在其中一个实施例中，所述油冷式铸铝转子还包括两个油环压板，分别套设在所
述转轴的两端，并与所述油环相抵接，以将所述油环压紧固定。
11.在其中一个实施例中，所述油环压板与所述转轴以过盈配合的方式实现固定。
12.在其中一个实施例中，所述通油槽设置在所述转子铁芯的轴向的中间位置。
13.在其中一个实施例中，所述第二油道的轴线位于所述通油槽沿所述转子铁芯的轴向的中截面内。
14.在其中一个实施例中，所述第一冲片的内径大于所述第二冲片的内径。
15.第二方面，本技术提供一种电机，所述电机包括本技术提供的任意一种油冷式铸铝转子。
16.本技术中的转子铁芯由第一冲片和第二冲片叠压而成，而转子铁芯的径向的中部设置有第三油道，且第三油道通过第二油道和通油槽与第一油道相连通，可以使得冷却油快速进入第三油道内，并沿第三油道的两端进行流通，以从第三油道的两端甩出，进而达到对导条和端环进行冷却的目的。因此，本技术提供的油冷式铸铝转子可以有效地对导条和端环进行冷却，以避免导条的温度升高而引起的电机损耗增加，下降，以及避免导条和端环的强度随温度的升高而下降引起的安全隐患。
附图说明
17.图1为实施例一提供的油冷式铸铝转子的第一冲片的结构示意图；
18.图2为实施例一提供的油冷式铸铝转子的第二冲片的结构示意图；
19.图3为实施例一提供的油冷式铸铝转子的轴向的剖视图；
20.图4为实施例一提供的油冷式铸铝转子的铸造铝材的结构示意图；
21.图5为图3中a部的放大图；
22.图6为实施例一提供的油冷式铸铝转子的油环的结构示意图；
23.图7为为实施例一提供的油冷式铸铝转子的径向的剖视图。
24.附图标记：1、转轴；2、转子铁芯；3、导条；4、端环；5、第一冲片；6、第二冲片；7、第一油道；8、第二油道；9、油孔；10、缺口；11、第三油道；12、通油槽；13、通孔；14、油环；15、限位台阶；16、环板；17、套环；18、喷油口；19、限位环沿；20、油环压板；21、互通槽。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。
27.本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
28.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“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，
亦仅为了便于简化叙述，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.实施例一
30.本技术实施例一提供一种油冷式铸铝转子，所述油冷式铸铝转子包括转轴1、转子铁芯2、导条3和端环4，所述转子铁芯2套设在所述转轴1上，所述导条3沿周向贯穿所述转子铁芯2，所述端环4设置有两个，且分别与所述导条3的两端连接，所述转子铁芯2包括若干个第一冲片5和若干个第二冲片6；
31.其中，所述转轴1沿轴向设置有第一油道7，且沿径向设置有与所述第一油道7连通的第二油道8，所述第一冲片5和所述第二冲片6的径向的中部均设置有油孔9，且所述第一冲片5的内侧设置有与油孔9连通的缺口10，若干个所述第一冲片5叠压后至少覆盖所述第二油道8在所述转轴1上的对应区域，若干个所述第二冲片6分两组叠压在若干个所述第一冲片5的两侧，若干个所述第一冲片5和若干个所述第二冲片6的所述油孔9组合构成第三油道11，若干个第一冲片5的所述缺口10组合构成通油槽12，以连通所述第二油道8和所述第三油道11。
32.如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，第一冲片5和第二冲片6均设置为圆形环片，其外径均可以设置为相同的规格。油孔9设置在第一冲片5和第二冲片6径向的中部，且沿周向等间距设置有若干个。在本实施例中，第一冲片5和第二冲片6上设置有六个油孔9。第一冲片5的内侧设置有缺口10，以将第一冲片5的内孔与油孔9相连通。更详细地，第一冲片5和第二冲片6的外侧还均设置有通孔13，且沿周向等间距设置有若干个。在本实施例中，通孔13设置有六十八个。
33.如图1至3所示，若干个第一冲片5和若干个第二冲片6沿轴向叠压以形成转子铁芯2，并且若干个第一冲片5位于转子铁芯2的中部，而若干个第二冲片6分两组设置在若干个第一冲片5的两侧。叠压后，若干个第一冲片5和若干个第二冲片6的油孔9组合形成沿转子铁芯2轴向设置的第三油道11，而若干个第一冲片5的缺口10组合形成一端与第三油道11相连通且另一端延伸至转子铁芯2的内侧的通油槽12；与此同时，若干个第一冲片5和若干个第二冲片6的通孔13组合形成铸造空间。可以理解的是，第三油道11和通油槽12沿转子铁芯2的周向设置有六组，而铸造空间沿转子铁芯2的周向设置有六十八个。
34.如图3和图4所示，将第一冲片5和第二冲片6叠压形成转子铁芯2后，再在转子铁芯2上将铸造铝材铸造成型。其中，铸造铝材中的导条3与铸造空间一一对应，且任意两个导条3之间均平行，而铸造铝材中的两个端环4与导条3一体铸造成型。铸造成型后，导条3即设置在浇筑空间内，两个端环4分别设置在转子铁芯2的两端。端环4可以设置为锥状，其包括大端和小端，且其大端与导条3连接，其小端沿远离导条3的方向延伸。
35.如图3所示，将导条3和端环4一体铸造在转子铁芯2上后，再将转子铁芯2套设在转轴1上。转轴1设置为回转体状，其设置有外径尺寸不等的若干段，转子铁芯2套设在其中的一段上，且转子铁芯2位于转轴1的中部。
36.第一油道7与转轴1同轴设置，而第二油道8与通油槽12一一对应，即第二油道8同样沿转轴1的周向等间距设置有六个。而当转子铁芯2套设在转轴1上时，第二油道8与通油槽12连通，以使得第二油道8与第三油道11连通，换言之，此时六个第三油道11分别通过一
组第二油道8和通油槽12与第一油道7连通。
37.当电机工作时，冷却油从第一油道7进入转轴1内，对转轴1进行冷却；当冷却油流通至第二油道8与第一油道7的连接处时，在离心力的作用下进入第二油道8，随后经由通油槽12进入第三油道11中，并沿第三油道11的轴向的两端流通，冷却油在第三油道11流通的过程中对转子铁芯2和导条3进行冷却；最后冷却油从第三油道11的两端甩出，以对端环4进行冷却。
38.可以理解的是，在本技术中，转子铁芯2由第一冲片5和第二冲片6叠压而成，而转子铁芯2的径向的中部设置有第三油道11，且第三油道11通过第二油道8和通油槽12与第一油道7相连通，可以使得冷却油快速进入第三油道11内，并沿第三油道11的两端进行流通，以从第三油道11的两端被甩出，进而达到对导条3和端环4进行冷却的目的。
39.综上所述，本技术提供的油冷式铸铝转子可以有效地对导条3和端环4进行冷却，以避免导条3的温度升高而引起的电机损耗增加，下降，以及避免导条3和端环4的强度随温度的升高而下降引起的安全隐患。
40.具体地，所述油冷式铸铝转子还包括两个油环14，分别套设在所述转轴1的两端，沿所述转轴1的径向，所述油环14与所述端环4间隔设置，沿所述转轴1的轴向，所述第三油道11的投影位于所述油环14的对应区域内，并且所述第三油道11的出口与所述油环14间隔设置。
41.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，转轴1在靠近转子铁芯2的两端的位置处设置有限位台阶15，限位台阶15由转轴1在转子铁芯2套设处的侧壁沿靠近转轴1的轴线的方向收拢所形成。两个油环14套设在转轴1上后分别抵接在两个限位台阶15处，以与转轴1形成限位。抵接后，油环14与端环4一一对应，且油环14设置在端环4的内侧。
42.如图3和图5所示，更详细地，沿转子铁芯2的径向，第三油道11与转子铁芯2的轴线之间的最大距离小于端环4的内侧壁与转子铁芯2的轴线之间的最小距离。而相反地，油环14的外侧壁与转子铁芯2的轴线之间的最小距离大于第三油道11与转子铁芯2的轴线之间的最大距离。与此同时，油环14的外侧壁与端环4的内侧壁之间间隔设置。
43.而沿转轴1的周向，第三油道11的两端的出口分别正对投影在一个油环14上，第三油道11的出口与油环14间隔设置应当理解为：油环14未对第三油道11的出口进行封堵。
44.可以理解的是，当冷却油从第三油道11甩出后，进入第三油道11与油环14之间的间隙内，并经由油环14阻挡，以使得冷却油可以沿转轴1的径向而非沿转轴1的轴向进行扩散，进而使得有更多的冷却油可以扩散至端环4上，以达到提高对冷却油对端环4的冷却效果的目的。还可以理解的是，冷却油将端环4冷却后，可以经由端环4与油环14之间的间隔流出铸铝转子外。
45.更具体地，所述油环14包括环板16和套环17，所述套环17设置在所述环板16的一侧，且靠近所述转子铁芯2，所述套环17沿周向等间距设置有多个喷油口18，所述喷油口18朝向所述端环4。
46.如图5和图6所示，在本实施例中，环板16可以设置为圆环状，套环17可以设置为圆管状。环板16的外径可以与套环17的外径相等，并且环板16与套环17可以一体成型。喷油口18可以为设置在套环17上的矩形开口，并且喷油口18可以沿套环17的周向等间距设置有若干个。在本实施例中，套环17上设置有六个开口。喷油口18沿套环17的径向贯穿套环17，以
将喷油口18朝向端环4。
47.如图3和图5所示，在本实施例中，将油环14套设在转轴1的两端时，环板16与转轴1的限位台阶15相抵接，而套环17沿靠近转子铁芯2的方向延伸，且套环17的外侧壁与端环4的内侧壁间隔设置；与此同时，套环17的内侧壁与转轴1的轴线之间的最小距离大于第三油道11与转轴1的轴线之间的最大距离，以避免套环17将第三油道11的出口部分封堵。
48.可以理解的是，当冷却油从第三油道11内甩出时，随即进入套环17内，然后经由设置在套环17上的喷油口18从套环17内喷出，以使得冷却油以更加均均匀的方式喷在端环4上，进而以进一步提高冷却油对端环4的冷却效果。
49.更具体地，所述转轴1的外侧壁上设置有限位环沿19，所述转子铁芯2的一端与所述限位环沿19的一侧相抵接以形成限位，两个油环14中的一个抵接在所述限位环沿19的另一侧上，另一个与所述转子铁芯2的另一端相抵接。
50.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，限位环沿19与转轴1一体成型，其由转轴1上用于转子铁芯2安装的外侧壁沿远离转轴1的轴线的方向延伸所形成。转子铁芯2套设在转轴1上时，其一端与限位环沿19的一侧相抵接，以形成限位。
51.在本实施例中，转轴1的一个限位台阶15设置在限位环沿19的另一侧，并且限位台阶15沿转轴1的径向的台阶面与限位环沿19的另一侧相齐平，以使得两个油环14中的一个可以抵接在限位环沿19的另一侧上。
52.而转轴1的另一个限位台阶15的设置位置需使得：另一个油环14的环板16套设在转轴1上并与其抵接后，油环14的套环17可以与转子铁芯2远离限位环沿19的一侧相抵接，以达到将转子铁芯2限位在限位环沿19和该油环14之间的目的，进而避免转子铁芯2沿转轴1的轴向发生窜动。
53.可以理解的是，通过限位环沿19和一个油环14对转子铁芯2进行沿转轴1的轴向的限位，易于装配，且方便快捷。
54.更具体地，所述油冷式铸铝转子还包括两个油环压板20，分别套设在所述转轴1的两端，并与所述油环14相抵接，以将所述油环14压紧固定。
55.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，油环压板20可以设置为圆环状，并且其可以套设在转轴1的限位台阶15处。油环压板20与油环14一一对应，用于对油环14进行限位，以将油环14锁紧固定在转轴1上。
56.可以理解的是，通过油环压板20对油环14进行固定，可以避免油环压板20为实现与转轴1的连接而引起的结构复杂、异常变形等情况，例如油环压板20与转轴1直接焊接固定时容易引起的油环压板20异常变形，再例如油环压板20与转轴1螺纹连接时造成的油环压板20结构复杂。
57.更具体地，所述油环压板20与所述转轴1以过盈配合的方式实现固定。
58.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，油环压板20与转轴1采用过盈配合的方式，以将油环压板20固定在转轴1上。将油环压板20套设在转轴1上时，先将油环压板20预固定，再通过特制工装将油环压板20敲击到位，以使得油环压板20与油环14进行抵接。
59.当然，在一些实施例中，油环压板20与转轴1还可以是焊接、螺纹连接或者销接等。
60.可以理解的是，本实施例将油环压板20与转轴1过盈配合以实现油环压板20的固定，在装配时更加易于操作，可以避免采用焊接固定、螺纹连接等方式时带来的繁琐安装过
程，方便快捷。
61.具体地，所述通油槽12设置在所述转子铁芯2的轴向的中间位置。
62.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，通油槽12设置在转子铁芯2的轴向的中间位置可以理解为：沿转子铁芯2的轴向，通油槽12沿转子铁芯2的轴向的中截面与第三油道11的两端之间的距离相等；也即两组第二冲片6叠压在若干个第一冲片5的两侧的厚度相等。
63.可以理解的是，本实施例将通油槽12设置在转子铁芯2的中间位置，可以使得冷却油在第三油道11内沿第三油道11的两端进行流通时的路径相等，进而使得冷却油对导条3的冷却效果更佳均匀。
64.更具体地，所述第二油道8的轴线位于所述通油槽12沿所述转子铁芯2的轴向的中截面内。
65.如图3所示，在本实施例中，示例性地说明，沿转轴1的轴向，六个第二有道的轴线均设置在同一截面内，而该截面与通油槽12沿转子铁芯2的轴向的中截面为同一截面。
66.可以理解的是，本实施例将第二油道8的轴线设置在通油槽12的轴向的中截面内，可以使得冷却油由第二油道8流通至通油槽12时更佳顺畅，进而以提高冷却油在铸铝转子内的循环速率，以保障冷却油的冷却效果。
67.具体地，所述第一冲片5的内径大于所述第二冲片6的内径。
68.如图3和图7所示，在本实施例中，示例性地说明，第二冲片6的内径等于转轴1的用于安装转子铁芯2的外侧壁的外径，而第一冲片5的内径则大于转轴1在该处的外侧壁的外径。若干个第一冲片5叠压后，第二油道8和通油槽12的连接处形成有环向的互通槽21，互通槽21也即设置在转轴1的外侧壁上。
69.可以理解的是，互通槽21可以用于将六个第二油道8进行连通，当冷却油从第一油道7进入第二油道8且在六个第二油道8内出现分配不均的情况时，互通槽21可以对冷却油进行再次分配，以使得流经至六个第三油道11内的冷却油的量更加均匀，进而以保障铸铝转子的各处的冷却效果。
70.本技术实施例一提供的油冷式铸铝转子的实施原理为：
71.先将若干个第一冲片5叠压成型，以使得若干个第一冲片5的缺口10组合构成通油槽12；然后将若干个第二冲片6分两组叠压在若干个第一冲片5的两侧，以使得若干个第一冲片5和若干个第二冲片6的油孔9组合构成第三油道11，并使得若干个第一冲片5和若干个第二冲片6的通孔13组合构成铸造空间，若干个第一冲片5和若干个第二冲片6叠压后得到转子铁芯2。随后，将导条3和端环4一体铸造在转子铁芯2上，导条3位于铸造空间内，两个端环4分别位于转子铁芯2的两端。然后再将导条3和端环4随转子铁芯2一起套设在转轴1上，并使得转子铁芯2的一端与限位环沿19的一侧相抵接，同时使得第二油道8与通油槽12一一对应连通，与此同时，若干个第一冲片5与转轴1之间形成有互通槽21，然后再将两个油环14套设在转轴1上，套设时，将一个油环14与限位环沿19的另一侧相抵接，并将另一个油环14与转子铁芯2的另一端相抵接。再将两个油环压板20套设在转轴1上，并在将油环压板20与转轴1过盈配合的同时，使得油环压板20与油环14相抵接。
72.本技术中的转子铁芯2由第一冲片5和第二冲片6叠压而成，而转子铁芯2的径向的中部设置有第三油道11，且第三油道11通过第二油道8和通油槽12与第一油道7相连通，可
以使得冷却油快速进入第三油道11内，并沿第三油道11的两端进行流通，以从第三油道11的两端甩出，进而达到对导条3和端环4进行冷却的目的。因此，本技术提供的油冷式铸铝转子可以有效地对导条3和端环4进行冷却，以避免导条3的温度升高而引起的电机损耗增加，下降，以及避免导条3和端环4的强度随温度的升高而下降引起的安全隐患。
73.实施例二
74.本技术实施例二提供一种电机，所述电机包括本技术提供的任意一种油冷式铸铝转子。
75.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
76.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。